Loosst mech Iech de SAP virstellen, un deem Dir Iech an der leschter Zäit méi interesséiert! Superabsorbéierend Polymer (SAP) ass eng nei Zort funktionellem Polymermaterial. Et huet eng héich Waasserabsorptiounsfunktioun, déi Waasser absorbéiert, dat e puer honnert bis e puer dausend Mol méi schwéier ass wéi et selwer, an huet eng exzellent Waasserretentiounsleistung. Wann et Waasser absorbéiert an zu engem Hydrogel opgeschwëllt ass, ass et schwéier d'Waasser ze trennen, och wann et ënner Drock steet. Dofir huet et eng breet Palette vun Uwendungen a verschiddene Beräicher wéi perséinlech Hygièneprodukter, industriell a landwirtschaftlech Produktioun, a Bauingenieurwesen.
Superabsorbéierend Harz ass eng Zort Makromolekül mat hydrophile Gruppen an enger vernetzter Struktur. Et gouf fir d'éischt vu Fanta an aneren hiergestallt andeems Stärke mat Polyacrylnitril gegraff an duerno versäipt gouf. Jee no de Rohmaterialien gëtt et Stärkeserien (gegraff, carboxymethyléiert, asw.), Celluloseserien (carboxymethyléiert, gegraff, asw.), synthetesch Polymerserien (Polyacrylsäure, Polyvinylalkohol, Polyoxyethylenserien, asw.) a verschiddene Kategorien. Am Verglach mat Stärke a Cellulose huet de superabsorbéierende Polyacrylsäureharz eng Rei Virdeeler wéi niddreg Produktiounskäschten, einfache Prozess, héich Produktiounseffizienz, staark Waasserabsorptiounskapazitéit a laang Produkthaltbarkeet. Et ass zum aktuellen Fuerschungshotspot an dësem Beräich ginn.
Wat ass de Prinzip vun dësem Produkt? Am Moment mécht Polyacrylsäure 80% vun der weltwäiter Produktioun vu superabsorbéierende Harzer aus. De superabsorbéierende Harz ass am Allgemengen en Polymerelektrolyt mat enger hydrophiler Grupp an enger vernetzter Struktur. Ier se Waasser absorbéieren, sinn d'Polymerketten no beieneen a verwéckelt, vernetzt fir eng Netzwierkstruktur ze bilden, fir eng allgemeng Befestigung z'erreechen. Am Kontakt mat Waasser penetréieren d'Waassermoleküle duerch Kapillarwierkung an Diffusioun an den Harz, an déi ioniséiert Gruppen op der Kette ginn am Waasser ioniséiert. Wéinst der elektrostatischer Ofstoussung tëscht de selwechten Ionen op der Kette streckt sech d'Polymerkette a schwëllt. Wéinst der Fuerderung vun der elektrescher Neutralitéit kënnen d'Géigenionen net no baussen vum Harz migréieren, an den Ënnerscheed an der Ionenkonzentratioun tëscht der Léisung bannen an ausserhalb vum Harz bildt en ëmgedréinten osmoteschen Drock. Ënnert der Wierkung vum ëmgedréinten Osmosedrock trëtt Waasser weider an den Harz an, fir en Hydrogel ze bilden. Gläichzäiteg limitéieren déi vernetzt Netzwierkstruktur an d'Waasserstoffbindung vum Harz selwer déi onlimitéiert Expansioun vum Gel. Wann d'Waasser eng kleng Quantitéit Salz enthält, hëlt den ëmgedréinte osmoteschen Drock of, an zur selwechter Zäit, wéinst dem Schutzwierkung vum Géigeion, schrumpft d'Polymerkette, wat zu enger staarker Ofsenkung vun der Waasserabsorptiounskapazitéit vum Harz féiert. Am Allgemengen ass d'Waasserabsorptiounskapazitéit vum superabsorbéierenden Harz an enger 0,9% NaCl-Léisung nëmmen ongeféier 1/10 vun där vun deioniséiertem Waasser. Waasserabsorptioun a Waasserretentioun sinn zwou Aspekter vum selwechte Problem. Lin Runxiong et al. hunn se an der Thermodynamik diskutéiert. Ënner enger bestëmmter Temperatur an Drock kann de superabsorbéierenden Harz Waasser spontan absorbéieren, an d'Waasser trëtt an den Harz eran, wouduerch d'fräi Enthalpie vum ganze System reduzéiert gëtt, bis et e Gläichgewiicht erreecht. Wann Waasser aus dem Harz erauskënnt, wouduerch d'fräi Enthalpie eropgeet, ass dat net gëeegent fir d'Stabilitéit vum System. D'Differenzialthermanalyse weist, datt 50% vum Waasser, dat vum superabsorbéierenden Harz absorbéiert gëtt, nach ëmmer am Gelnetz iwwer 150°C agespaart ass. Dofir, och wann Drock bei normaler Temperatur ugewannt gëtt, wäert Waasser net aus dem superabsorbéierende Harz erauskommen, wat duerch déi thermodynamesch Eegeschafte vum superabsorbéierende Harz bestëmmt gëtt.
Nächst Kéier, sot de spezifeschen Zweck vun SAP.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 08. Dezember 2021