好文档就是一把金锄头!
欢迎来到金锄头文库![会员中心]
电子文档交易市场
安卓APP | ios版本
电子文档交易市场
安卓APP | ios版本

功能高分子材料八超强吸水高分子材料.ppt

47页
  • 卖家[上传人]:千****8
  • 文档编号:117431618
  • 上传时间:2019-12-05
  • 文档格式:PPT
  • 文档大小:1.19MB
  • / 47 举报 版权申诉 马上下载
  • 文本预览
  • 下载提示
  • 常见问题
    • 第八章 吸附性高分子材料 Absorbent polymeric materials Date材料 主要内容 •分类 •制备 •性能 •应用 Date材料 高分子吸附剂的定义 • 是一种具有物质传递功能的高分子材料 • 利用高分子材料与被吸附物质之间的物理 或者化学作用,使两者发生暂时或者永久 性结合,进而发生各种功效 • 物理或者化学作用包括物理吸附,范德华 力,静电力,配位键及离子键的形成 Date材料 Date材料 Classification •According to the source • 天然Natural Absorbent polymeric materials • always biodegradable •改性淀粉,纤维素,壳聚糖(Modified starch,cellulose, chitosan) • 合成Synthetic Absorbent polymeric materials •离子交换树脂(聚苯乙烯骨架)ion exchange resin •高分子螯合剂(骨架含O,N,P,S,可与金属形成配位键)polymeric chelator •高吸水树脂(骨架上含亲水基团,如-OH,-COOH,COOM,-NH2等) Super water-absorbent resin Date材料 Date材料 Molecular architecture design • 引入不同官能团调节极性Polarity • 调整交联度(Cross-linking degree)改善 溶胀性(swelling capacity) • 调节制备工艺以制备多规格多孔材料(Pore size and density) Date材料 Date材料 Date材料 Date材料 Date材料 Date材料 Date材料 超强吸水高分子材料 优点 用途 一、吸 水 原 理 二、分类 三、基本结构 四、SAP结构 五、合成高吸水分子中一些重要术语 六、接枝共聚反应实例 Date材料 Super 高吸水性树脂(Super Absorbent Polymer简称SAP) 也称为高吸水性树脂、超强吸水剂、高吸水性聚合物, 是一种具有优异吸水能力和保水能力的新型功能高分子材料。

      高吸水性树脂 Date材料 Super 既然安上super这个头衔, 那我们就要看看它们和传统吸水材料的区别 普通吸水材料 SAP 超强吸水高分子材料综述 Date材料 Super 吸水能力高:可达自身重量的几百倍至几千倍 SAP优点 吸水前吸水后 超强吸水高分子材料综述 Date材料 Super SAP优点 保水能力高:即使受压也不易失水 超强吸水高分子材料综述 Date材料 Super 用途超强吸水高分子材料综述 Date材料 Super 用途 植物养护泥 各式吸潮剂 超强吸水高分子材料综述 Date材料 Super Date材料 一、吸 水 原 理 1.吸 水 实 质 化学吸附 物理吸附棉花、纸张、海绵等 毛细管的吸附原理 有压力时水会流出 通过化学键的方式把水和亲水 性物质结合在一起成为一个整 体加压也不能把水放出 H2O 阶段2 吸水树脂的离子型网络 2.SAP的吸水原理 网络内外产生渗透压 , 水份进一步渗入. 阶段1 较慢通过毛细管吸附和分散作用吸水 水分子通过氢键与树脂的亲水基团作用, 亲水基团离解, 离子之间的静电排斥力使 树脂的网络扩张 交 联 点 (内) (外) 随着吸水量的增大,网络内外的渗透压差趋向于零 ;而网络扩张的同时,其弹性收缩力也在增加,逐渐抵 消阴离子的静电排斥,最终达到吸水平衡。

      阶段3 吸水剂微球吸水过程的体积变化示意图 SAP 合成高分子系 淀粉系纤维素系 二、分 类 甲壳质衍生物 聚丙烯烯酸类类聚丙烯烯酸钠钠交联联物 丙烯烯酸—乙烯烯醇共聚物 丙烯腈烯腈 聚合皂化物 其它 聚乙烯烯醇类类聚乙烯烯醇交联联聚合物 乙烯烯醇—其它亲亲水性单单体接枝共聚物 其它 纯合成高分子 淀粉类类淀粉—丙烯腈烯腈 接枝聚合水解物 淀粉—丙烯烯酸共聚物 淀粉—丙烯酰烯酰 胺接枝聚合物 其它 纤维纤维 素类类 纤维纤维 素接枝共聚物 纤维纤维 素衍生物交联联物 其它 其它多糖类类(琼琼脂糖、壳多糖)、蛋白质类质类 等 天然高分子加工产物 合成超高吸水高分子材料 目前主要分为聚丙烯酸(盐) ,聚乙烯醇两大类 其中,聚丙烯酸(盐)类的研究最多,产量最大 类别类别聚 丙烯烯酸(盐盐)类类 聚 乙 烯烯 醇 类类 比 较较 吸水性强,工艺艺成 熟,合成方法多样样 吸水倍率不及聚丙烯烯酸 类类,但它的特点是吸水速度快 ,2~3分钟钟内即可达到饱饱和吸 水量的一半 三、基本结构 线型聚丙 烯 酸 结构示意图 合成超高吸水高分子材料 80年代我国开始了对淀粉系高吸水性树脂的研究 超强吸水剂的研究起源于淀粉系,美国北方农业省研究所从淀粉接枝丙烯腈开始, 接着于1966年完成该项研究,并投入生产。

      淀粉系超高吸水高分子材料 直链淀粉 支链淀粉 淀粉结构 纤维素系超高吸水高分子材料 纤维素结构 区 别别 与 联联 系 淀 粉 系纤维纤维 素系合成系 价格低廉、生物降解性能好抗霉解性优优 工艺简单艺简单 ,吸 水、保水能力强 吸水速度较较快耐 水解,吸水后凝 胶强度大,保水 性强.抗菌性好. 但可降解性差. 适用于工业业生产产 缺 点 合成工艺艺复杂杂,易腐败败,耐热热性 不佳,吸水后凝胶强度低,长长期保水 性差,耐水解性较较差 优优 点 储储量丰富,可不断再生,成本低; 无毒且能微生物分解,可减少对环对环 境 的污污染 共 同 点 均是葡萄糖的多聚体,可以采用相 类类似的单单体、引发剂发剂 、交联剂进联剂进 行 吸水树树脂的制备备 甲壳质衍生物 四、SAP结构 主链或侧链上含有亲水性基团,如 -SO3H、 -COOH、 -CONH2、 -OH等 吸水能力:-SO3H-COOH-CONH2-OH 低交联度的三维网络网络的骨架可以 是淀粉、纤维素等天然高分子,也可以是合成树脂(如聚 丙烯酸类) 从化学结构看: 从物理结构看: 淀粉-聚丙烯酸钠接枝聚合物模型图 微观结构 多孔网状结构 术术 语语 解释释 影 响 引 发发 剂剂 引发发自由 基聚合反应应 用量:一般为单为单 体的0.01~0.8% 用量过过多: 网络变络变 小 吸水率 用量过过少: 可溶部分增多 吸水率 交 联联 剂剂 令聚合物 链链相互交联联 决定了树树 脂空间间网络络 的大小 用量:一般为为0.2~0.8% 用量过过多:网络络收缩缩 吸水率 用量太少:树树脂溶解度 吸水率 五、合成高吸水分子中一些重要术语 • 天然产物的接枝改性 原料 糊化 通氮净化 硝酸铈胺 硝 酸 丙烯腈 氢氧化钠溶液 离心中和 产品 粉碎 调PH 干燥 淀粉与丙烯腈制造实例 制造SAP的新方法——微波法 高效节能,无环境污染 加热速度快、均匀、有选择性、无滞后效应 纸浆纤维 2.5~3.5min 单体丙烯酸 。

      点击阅读更多内容
      关于金锄头网 - 版权申诉 - 免责声明 - 诚邀英才 - 联系我们
      手机版 | 川公网安备 51140202000112号 | 经营许可证(蜀ICP备13022795号)
      ©2008-2016 by Sichuan Goldhoe Inc. All Rights Reserved.