高分子吸水树脂(高分子吸水树脂多少钱一吨)
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【新材料热点】高吸水树脂如何提高耐盐性和生物降解性?
传统高吸水性树脂(SAP)已在很多领域得到广泛应用,但其耐盐性差,在电解质溶液中降解性能低,限制了其发展。添加海洋生物质材料或无机矿物材料对传统高吸水树脂进行改性,不仅可以提高树脂的耐盐性和力学性能,还可以提高树脂的降解性,降低生产成本,逐渐成为高吸水材料领域的发展趋势和研究热点。
高吸水性树脂是一种高分子水凝胶材料,可以吸收数百甚至数千倍的水分。广泛应用于农业、林业、园艺、沙漠治理、个人卫生用品、防漏材料等。传统的SAP按原料来源可分为淀粉体系、纤维素体系和合成高分子体系,其中合成高分子体系树脂因其吸水速度快、倍率高、可长期储存等优点,占吸水树脂总产量的80%。但这类SAP的原料来源于稀缺的石油资源,产品难降解,成本高,强度低,不耐盐,吸收盐水的能力只有淡水的10%甚至更少,限制了其应用。由于其实际应用场所多为电解质盐溶液,提高SAP的耐盐性成为扩大其应用范围的关键。
SAP的耐盐性可以通过亲水基团多样化、引入疏水长链、选择合适的交联剂、使用天然高分子或无机矿物材料来提高,但前三种方法不能解决SAP生物降解性差的问题。大多数天然高分子或无机矿物材料可以提供高浓度、高活性的微生物生长环境,有利于提高SAP的耐盐性和生物降解性。
——海洋生物质材料改性聚合树脂
微生物一般不会释放可将大分子C—C聚合物分解为小分子所需的活性酶,因此聚合物类SAP不易被生物降解。但天然海洋生物质带有可电离基团,它在电解质溶液中会产生游离基,在引发剂和交联剂作用下,能将丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)等单体通过接枝聚合到其分子活性位点上,如果在其主链上引入易生物降解的化学键C—O、C—N等,可提高SAP的生物降解性能,同时改善树脂的吸水性能、力学性能和耐盐性。目前,研究较多的是甲壳素/壳聚糖类、海藻酸类等改性树脂。
粘土改性高吸水性树脂
粘土改性方法主要有插层复合法、原位复合法、共轭法、接枝法和辐射合成法等,其中插层复合法是使无机矿物颗粒均匀分散在SAP中最有效的方法.常用的无机原料有蒙脱土/膨润土、高岭土、海泡石、凹凸棒土和硅藻土等,研究较多且最具有实际应用前景的是蒙脱石、海泡石和高岭土等。这些矿物具有亲水性,其独特的空间结构及表面活性基团能改善树脂的网络结构,提高树脂的凝胶强度和耐盐性。
由于传统的SAP耐盐性差、成本高、难降解,严重制约了高吸水树脂的工业化发展,其中,良好的耐盐性是高吸水树脂大规模工业化应用的前提。今后对树脂耐盐性的研究不能只停留在其产品本身和应用领域,还需要深入探索其吸(盐)水机理和内部结构等方面。充分利用我国储量丰富的粘土矿物资源和海洋生物质材料优势,致力于新型有机/无机复合超吸水性树脂的绿色合成工艺研究,在保证优良吸水和保水性能的基础上提高树脂的吸水速度、耐盐性、凝胶强度和热稳定性,降低生产成本,突破SAP吸水能力,耐盐性和机械强度无法同时满足的瓶颈,已成为绿色SAP的重点研究方向。