Xin giới thiệu với các bạn loại SAP mà các bạn đang quan tâm gần đây! Polymer siêu thấm (SAP) là một loại vật liệu polymer chức năng mới. Nó có chức năng hấp thụ nước cao, hấp thụ nước nặng hơn chính nó từ vài trăm đến vài nghìn lần, và có hiệu suất giữ nước tuyệt vời. Một khi nó hấp thụ nước và nở ra thành hydrogel, rất khó để tách nước ngay cả khi chịu áp suất. Do đó, nó có nhiều ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như sản phẩm vệ sinh cá nhân, sản xuất công nghiệp và nông nghiệp, và kỹ thuật dân dụng.
Nhựa siêu thấm là một loại đại phân tử chứa nhóm ưa nước và cấu trúc liên kết chéo. Đầu tiên, nó được Fanta và những công ty khác sản xuất bằng cách ghép tinh bột với polyacrylonitrile và sau đó xà phòng hóa. Theo nguyên liệu thô, có các loại tinh bột (ghép, carboxylmethyl hóa, v.v.), các loại cellulose (carboxylmethyl hóa, ghép, v.v.), các loại polyme tổng hợp (axit polyacrylic, polyvinyl alcohol, polyoxy Ethylene, v.v.) trong một số loại. So với tinh bột và cellulose, nhựa siêu thấm axit polyacrylic có một loạt các ưu điểm như chi phí sản xuất thấp, quy trình đơn giản, hiệu quả sản xuất cao, khả năng hấp thụ nước mạnh và thời hạn sử dụng sản phẩm dài. Nó đã trở thành điểm nóng nghiên cứu hiện tại trong lĩnh vực này.
Nguyên lý của sản phẩm này là gì? Hiện nay, axit polyacrylic chiếm 80% sản lượng nhựa siêu thấm trên thế giới. Nhựa siêu thấm nói chung là chất điện phân polyme chứa nhóm ưa nước và cấu trúc liên kết chéo. Trước khi hấp thụ nước, các chuỗi polyme gần nhau và vướng vào nhau, liên kết chéo để tạo thành cấu trúc mạng, để đạt được sự gắn kết tổng thể. Khi tiếp xúc với nước, các phân tử nước xâm nhập vào nhựa thông qua tác dụng mao dẫn và khuếch tán, và các nhóm ion hóa trên chuỗi bị ion hóa trong nước. Do lực đẩy tĩnh điện giữa các ion giống nhau trên chuỗi, chuỗi polyme kéo dài và nở ra. Do yêu cầu trung hòa điện, các ion đối nghịch không thể di chuyển ra bên ngoài nhựa và sự chênh lệch nồng độ ion giữa dung dịch bên trong và bên ngoài nhựa tạo thành áp suất thẩm thấu ngược. Dưới tác động của áp suất thẩm thấu ngược, nước tiếp tục đi vào nhựa để tạo thành hydrogel. Đồng thời, cấu trúc mạng lưới liên kết chéo và liên kết hydro của chính nhựa hạn chế sự giãn nở không giới hạn của gel. Khi nước chứa một lượng nhỏ muối, áp suất thẩm thấu ngược sẽ giảm, đồng thời, do tác dụng che chắn của ion đối nghịch, chuỗi polyme sẽ co lại, dẫn đến khả năng hấp thụ nước của nhựa giảm mạnh. Nhìn chung, khả năng hấp thụ nước của nhựa siêu hấp thụ trong dung dịch NaCl 0,9% chỉ bằng khoảng 1/10 khả năng hấp thụ nước của nước khử ion. Hấp thụ nước và giữ nước là hai khía cạnh của cùng một vấn đề. Lin Runxiong và cộng sự đã thảo luận về chúng trong nhiệt động lực học. Dưới một nhiệt độ và áp suất nhất định, nhựa siêu hấp thụ có thể tự hấp thụ nước và nước đi vào nhựa, làm giảm enthalpy tự do của toàn bộ hệ thống cho đến khi đạt trạng thái cân bằng. Nếu nước thoát ra khỏi nhựa, làm tăng enthalpy tự do, không có lợi cho sự ổn định của hệ thống. Phân tích nhiệt vi sai cho thấy 50% lượng nước được hấp thụ bởi nhựa siêu thấm vẫn được bao bọc trong mạng lưới gel ở nhiệt độ trên 150°C. Do đó, ngay cả khi áp suất được áp dụng ở nhiệt độ bình thường, nước sẽ không thoát ra khỏi nhựa siêu thấm, điều này được xác định bởi các tính chất nhiệt động của nhựa siêu thấm.
Lần tới, hãy cho biết mục đích cụ thể của SAP.
Thời gian đăng: 08-12-2021