أول حديث - بوليمر ماصة أقوياء

اسمحوا لي أن أقدم النسغ التي تهتم بها مؤخرًا! بوليمر أوتصات سوبر (SAP) هو نوع جديد من مادة البوليمر الوظيفية. إنه يحتوي على وظيفة امتصاص ماء عالية تمتص الماء عدة مئات إلى عدة آلاف من الألف مرة من نفسه ، ولديه أداء ممتاز للاحتفاظ بالمياه. بمجرد امتصاص الماء ويتضخم في هيدروجيل ، يكون من الصعب فصل الماء حتى لو كان مضغوطًا. لذلك ، لديها مجموعة واسعة من الاستخدامات في مختلف المجالات مثل منتجات النظافة الشخصية والإنتاج الصناعي والزراعي والهندسة المدنية.

الراتنجات الماصة الفائقة هي نوع من الجزيئات الكبيرة التي تحتوي على مجموعات ماء وهيكل متشابك. تم إنتاجه لأول مرة من قبل Fanta وآخرون عن طريق تطعيم النشا مع polyacrylonitrile ثم sponification. وفقًا للمواد الخام ، توجد سلسلة النشا (المطعمة ، والكربوكسيمي ميثيل ، وما إلى ذلك) ، سلسلة السليلوز (كربوكسي ميثيل ، تطعيم ، إلخ) ، سلسلة البوليمر الاصطناعية (حمض البولي أكريليك ، كحول البولي فينيل ، سلسلة إيثيلين البوليوكسي ، إلخ) في عدة فئات. بالمقارنة مع النشا والسليلوز ، فإن راتنجات بولي أكريليك فائقة الامتصاص لديها سلسلة من المزايا مثل انخفاض تكلفة الإنتاج ، والعملية البسيطة ، وكفاءة الإنتاج العالية ، وقدرة امتصاص المياه القوية ، وعمرها الطويل للمنتج. لقد أصبح نقطة ساخنة للبحث الحالي في هذا المجال.

ما هو مبدأ هذا المنتج؟ في الوقت الحاضر ، يمثل حمض البولي أكريليك 80 ٪ من إنتاج الراتنجات الماصة الفائقة في العالم. الراتنجات الماصة الفائقة هي عمومًا عبارة عن إلكتروليت بوليمر يحتوي على مجموعة محبة للماء وهيكل متشابك. قبل امتصاص الماء ، تكون سلاسل البوليمرات قريبة من بعضها البعض وتتشابك معًا ، وترتبط بما يتقاطع لتشكيل بنية شبكة ، وذلك لتحقيق التثبيت العام. عندما تتلامس مع الماء ، تخترق جزيئات الماء الراتنج من خلال العمل الشعري والانتشار ، والمجموعات المؤينة على السلسلة مؤينة في الماء. بسبب التنافر الإلكتروستاتيكي بين نفس الأيونات على السلسلة ، تمتد سلسلة البوليمر وتتامع. نظرًا لمتطلبات الحياد الكهربائي ، لا يمكن لأيونات مضادة الهجرة إلى الجزء الخارجي من الراتنج ، والفرق في تركيز الأيونات بين المحلول داخل الراتنج وخارجه يشكل ضغطًا عكسيًا للأنسماة. تحت عمل ضغط التناضح العكسي ، يدخل الماء الراتنج لتشكيل هيدروجيل. في الوقت نفسه ، يحد بنية الشبكة المرتبطة بالمرتبطة بالهيدروجين من الراتنج نفسه من التوسع غير المحدود للهلام. عندما يحتوي الماء على كمية صغيرة من الملح ، سينخفض ​​الضغط العكسي الأسموزي ، وفي نفس الوقت ، بسبب تأثير التدريع للأيونات المضادة ، ستتقلص سلسلة البوليمر ، مما يؤدي إلى انخفاض كبير في قدرة امتصاص الماء للراتنج. بشكل عام ، فإن قدرة امتصاص الماء من راتنجات الماصة الفائقة في محلول كلوريد الصوديوم بنسبة 0.9 ٪ هو فقط حوالي 1/10 من الماء منزوع الأيونات. امتصاص الماء والاحتفاظ بالماء هما جانبان من نفس المشكلة. Lin Runxiong et al. ناقشهم في الديناميكا الحرارية. في ظل درجة حرارة معينة وضغط معين ، يمكن للراتنجات الماصة الفائقة أن تمتص الماء تلقائيًا ، ويدخل الماء في الراتنج ، مما يقلل من المحتوى الحراري الحر للنظام بأكمله حتى يصل إلى التوازن. إذا هرب الماء من الراتنج ، مما يزيد من المحتوى الحراري الحر ، فهذا لا يفضي إلى استقرار النظام. يوضح التحليل الحراري التفاضلي أن 50 ٪ من الماء يمتصه الراتنج الماسي الفائق لا يزال محاطًا في شبكة الهلام فوق 150 درجة مئوية. لذلك ، حتى إذا تم تطبيق الضغط في درجة الحرارة العادية ، فلن يهرب الماء من الراتنجات الماصة الفائقة ، والتي يتم تحديدها بواسطة الخواص الديناميكية الحرارية للراتنجات الماصة الفائقة.

في المرة القادمة ، الهاتف الغرض المحدد من SAP.