高分子吸水剂有什么优点
吸水性强的材料
吸水性强的材料吸水性强的材料在日常生活和工业生产中有着广泛的应用，它们可以帮助我们解决许多吸水和保湿的问题。
在本文中，我们将介绍一些常见的吸水性强的材料，以及它们的特点和用途。
首先，我们来介绍一种常见的吸水性材料——高分子吸水性树脂。
这种材料具有极强的吸水性能，可以吸收自身几百倍甚至上千倍的水分。
因此，它在卫生用品、农业、建筑材料等领域有着广泛的应用。
例如，在卫生用品中，高分子吸水性树脂可以用于制造尿不湿、卫生巾等产品，能够快速吸收体液并保持干燥。
在农业领域，它可以用于土壤保水，提高土壤的保水性能，减少水分的蒸发，提高作物的产量。
在建筑材料中，高分子吸水性树脂可以用于混凝土中，改善混凝土的性能，提高混凝土的抗渗性和耐久性。
除了高分子吸水性树脂，还有一种常见的吸水性材料是活性炭。
活性炭具有极强的吸附能力，可以吸附空气中的水分和有害气体。
因此，它在空气净化、水处理、防霉防潮等方面有着广泛的应用。
例如，在空气净化领域，活性炭可以用于制造空气净化器滤芯，吸附空气中的有害气体和异味，保持空气清新。
在水处理领域，活性炭可以用于制造水处理设备，去除水中的异味和有害物质，提高水质。
在防霉防潮方面，活性炭可以用于制造防潮剂，吸收空气中的湿气，保持环境干燥。
此外，还有一些天然材料也具有较强的吸水性能，比如竹炭、木炭等。
这些材料在一定程度上可以替代活性炭，具有吸水性强、环保无污染等优点。
它们可以用于制造空气净化产品、水处理产品、防霉防潮产品等，同样有着广泛的应用前景。
总的来说，吸水性强的材料在我们的生活和工业生产中有着重要的地位，它们可以帮助我们解决吸水和保湿的问题，改善生活质量，提高生产效率。
随着科技的不断进步，相信吸水性强的材料会有更广阔的应用前景，为我们的生活带来更多的便利和舒适。
高吸水性功能高分子要点
急速增长到平 稳增长的过程， 向精细化、 功 能化、 智能化 方向发展
1960
1970
1980
1990
2000
美国和日本相继成功开发， 品种、制造方法、性能及 应用领域
西欧各国：各种类型的高 吸水性树脂。 同时市场需求也影响着厂 商的技术转让。
2 高吸水性高分子简介
阴离子系 阳离子系 羧酸类、磺酸类、磷酸类 胺类、季胺类 羧酸-季胺类、磺酸-叔胺类 羟基类、酰胺基类 羟基-羧酸类、 羟基-羧酸基-酰胺基类、 磺酸基-羧酸基类 淀粉接枝、羧甲基化淀粉、 磷酸酯化淀粉、淀粉黄原酸盐 纤维素接枝、羧甲基化纤维素、 羟丙基化纤维素、黄原酸化纤维素 聚丙烯酸盐类、聚乙烯醇类、 聚氧化烷烃类、无机聚合物类
3 高吸水性高分子性能
吸液速率： 吸液速率是指单位质量的高吸水性树脂在单位时间内吸收的液体质量。 吸液速率与其本身的化学组成及物理状态有关, 如微粒的表面积、 毛细管现象、 吸液时是否形成“ 粉团”等。 一般表面积越大即微粒越小,吸液速率越快, 但微粒过小则会形成 “ 粉团”反会阻碍吸液。高吸水性树脂的吸液速率很高, 一般在几分 钟至半小时内吸收的液体已达饱和吸液量。
3 高吸水性高分子性能
热稳定性： 吸水树脂的热稳定性指两个方面, 一方面是吸水剂被加热一定时间后 再测其吸水性能是否发生改变；另一方面是指它吸水时加热, 测定不同 温度下的吸水能力。 一般高吸水性树脂随加热温度的升高, 加热时间的增加吸水能力都有 一定程度的下降, 但在130℃以下变化不是很大。所以其热稳定性较好, 而使用时一般温度都不高, 所以适应性较广。
2 高吸水性高分子简介
吸水能力：受溶液离子浓度影响
原因：属于水凝胶，能够通过和水分子连接的氢键吸收溶液
超强吸水剂
超强吸水剂制作：曾丰黄小光摘要：超强吸水剂是通过水合作用能迅速吸收比自身重数百倍乃至千倍液态水而呈凝胶状的高分子功能材料, 它的保水性也好, 所吸收的水即使在高压力下也不会溢出。
超强吸水剂是近几十年发展起来的一种功能高分子材料, 具有三维空间网络结构, 既不溶于水也不溶于有机溶剂, 可重复使用及吸氨、吸尿、吸血等。
因此, 近年来超强吸水剂已成为一种重要的医用卫生材料,在农林、园艺、石油开采、矿山开采、日用化工、环境保护和食品加工等领域显示出广阔的应用前景。
关键词：超强吸水剂，功能高分子材料。
目录：1、超强吸水剂的类别2、超强吸水剂的吸水机理3、超强吸水剂的合成方法4、超强吸水剂的应用现状5、总结超强吸水剂是一种新型的功能高分子材料, 由于它具有很强的吸水性和优良的保水性, 本文介绍了超强吸水剂的类别，吸水机理，合成方法，应用现状。
一、超强吸水剂的类别超强吸水剂分为树脂型和碳水化合物型。
高吸水树脂从其原料角度出发，主要分两大类，即天然高分子改性和合成树脂。
碳水化合物型可分为淀粉，纤维素，壳聚糖等。
二、超强吸水剂的吸水机理超强吸水剂在水溶液中, 吸收水分子与交联聚合物的COONa 基团发生水合, 解离出了大量的阳离子, 阳离子做相对自由的运动, 而解离出的聚合物离子则处于相对静止状态, 这两者间存在很强的静电斥力, 可以使聚合物链的伸展并最终导致整个网状结构在空间上的扩张, 水分子与网状结构中解离出离子水合, 水合后, 构成了与自由水不相同的环境, 内外存在很强的渗透压。
这种渗透压的作用, 周围水分子可以持续进人交联聚合物网络中, 导致了聚电解质具有很强的吸水能力。
其中,高吸水性树脂为轻度交联结构的高分子聚合物，它是由水溶性单体在一定条件下接枝、共聚、交联形成的不溶于水但能高度溶涨的聚合物，其分子结构上具有疏水基团和很多亲水基团(如羟基、羧基、酰胺基等)，在聚合物内部形成了三维空间网状结构。
亲水基团与水分子接触时相互作用形成各种水合状态，而疏水部分因疏水作用而易于折向内侧，成为局部不溶性的微粒结构，导致进入的水分子失去活动性，局部冻结，形成“伪冰”。
高吸水性高分子材料
高吸水性高分子材料高材091 姚丽琴高吸水性高分子材料主要指高吸水性树脂，又称超级吸水剂。
它与日常生活中的一些其他的吸水剂，如：聚氨酯海绵、棉花、手纸等高分子材料不同，日常生活中的吸水剂能吸收水分最高可达自身重量的20倍，而我们这里所要介绍的超级吸水剂，是指其吸水能力至少超过自身重量说数百倍的特殊性树脂，能够表现出超强的吸水能力。
高吸水性树脂从其原料角度出发主要分为两类，即天然高分子改性高吸水性树脂和全合成高吸水性树脂。
前者是指对淀粉、纤维素、甲壳质等天然高分子进行结构改造得到的高吸水性材料。
其特点是生产成本低、材料来源广泛、吸水能力强，而且产品具有生物降解性，不造成二次环境污染，适合作为一次性使用产品。
但是产品的机械强度低，热稳定性差，特别是吸水后性能较差，不能应用到诸如吸水性纤维、织物、薄膜等场合。
淀粉和纤维是具有多糖结构的高聚物，最显著的特点是分子中具有大量羟基作为亲水基团，经过结构改造后还可以引入大量离子化基团，增加吸水性能。
后者主要指对聚丙烯酸或聚丙烯腈等人工合成水溶性聚合物进行交联改造，使其具有高吸水树脂的性质。
特点是结构清晰、质量稳定、可以进行大工业化生产，特别是吸水后机械强度较高，热稳定性好。
但是生产成本较高，而吸水率偏低。
在材料的外形结构上来说，目前已经有粉末型、颗粒型、薄膜型、纤维型等高吸水性产品，其中纤维型和薄膜型材料具有使用方便，便于在特殊场合使用的特点。
高吸水性树脂由于采用原料不同，制备方法各异，产品牌号繁多，单从产品名称上不易判断其结构归属。
高吸水性高分子材料之所以能够吸收高于自身重量数百倍，甚至上千倍的水分，其特殊结构特征起到了决定性的作用。
作为高吸水性树脂从化学结构上来说主要具有以下的特点：1）树脂分子中具有强亲水基团，如羟基、羧基等。
这类聚合物分子都能够与水分子形成氢键，因此对水有很高的亲和性，与水接触后可以迅速吸收并被水所溶胀。
2）树脂具有交联结构，这样才能在与水相互作用时不被溶解成溶液。
超强吸水高分子材料综述
制造SAP的新方法——微波法
纸浆纤维
单体丙烯酸 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
超强吸水高分子材料综述
超强吸水高分子材料(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，
Super 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。 Ab s o rb e nt po lym e r
超强吸水高分子材料综述
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何在了^_^
合成系
工艺简单，吸水、 保水能力强 吸 水速度较快耐水
与优 点
联
系
共 同 点
储量丰富，可不断再生，成本低; 无毒且能微生物分解，可减少对环境 的污染。
均是葡萄糖的多聚体，可以采用 相类似的单体、引发剂、交联剂进行 吸水树脂的制备
解，吸水后凝胶 强度大，保水性 强.抗菌性好.但 可降解性差.适 用于工业生产
因其合成体系不同而呈现多样性：
淀粉接枝丙烯酸呈海岛型结构 纤维素接枝丙烯酰胺呈峰窝型结构. 部分水解的聚丙烯酞胺树脂则呈 粒状结构
微观结构
多孔网状结构
淀粉－聚丙烯酸钠接枝聚合物模型图
四、合成高吸水分子中一些重要术语
术语 引
解释
引发自由 发
基链反应
剂
交
令聚合物
链相互交联
联
决定了树
剂 脂空间网络 的大小
淀粉结构 支链淀粉 直链淀粉
H OH
O HO
HO
H H
OH
O HOOHLeabharlann HOH HH
OH O HO
OH HO
H H
超强吸水高分子材料
超强吸水高分子材料(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。
普通吸水材料a纸、棉花和海绵以及后来的泡沫塑料等。
b吸水能力通常很低，所吸水量最多仅为自身重量的20倍左右，c一旦受到外力作用，则很容易脱水，保水性很差。
SAP吸水能力高:可达自身重量的几百倍至几千倍。
SAP保水能力高:即使受压也不易失水用途日常生活：吸水性抹布、、插花材料、婴儿一次性尿布、宇航员尿巾、妇女卫生用品、餐巾、手帕、绷带、脱脂棉等;农用保水剂、土壤改良剂;用作医疗卫生材料：外用药膏的基材、缓释性药剂、抗血栓材料;工业吸水剂：堵水剂、脱水剂;食品工业:包装材料、保鲜材料、脱水剂、食品增量剂等;吸水原理:从化学组成和分子结构看，高吸水性树脂是分子中含有亲水性基团和疏水性基团的交联型高分子。
从直观上理解，当亲水性基团与水分子接触时，会相互作用形成各种水合状态。
1.吸水实质: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。
化学吸附;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水分子与亲水性基团中的金属离子形成配位水合，与电负性很强的氧原子形成氢键等。
高分子网状结构中的疏水基团因疏水作用而易于斥向网格内侧，形成局部不溶性的微粒状结构，使进入网格的水分子由于极性作用而局部冻结，失去活动性，形成“伪冰”结构。
亲水性基团和疏水性基团的这些作用，显然都为高吸水性树脂的吸水性能作了贡献。
实验证明，由于亲水性水合作用而吸附在高吸水性树脂中亲水基团周围的水分子层厚度约为5×10－10～6×10－10 m，相当于 2～3个水分子的厚度。
第一层水分子是由亲水性基团与水分子形成了配位键或氢键的水合水第二、三层则是水分子与水合水形成的氢键结合层。
再往外，亲水性基团对水分子作用力已很微弱，水分子不再受到束缚。
高吸水树脂的结构特点
高吸水树脂的结构特点一、引言高吸水树脂是一种具有优异吸水性能的新型高分子材料，广泛应用于医疗、卫生、环保、农业等领域。
本文将从结构特点方面对高吸水树脂进行详细介绍。
二、高吸水树脂的定义及分类1. 高吸水树脂的定义：高吸水树脂是一种具有超强吸水性能的聚合物，其在水中可迅速膨胀形成凝胶体。
2. 高吸水树脂的分类：按照不同的化学结构和用途，高吸水树脂可以分为聚丙烯酰胺类、聚丙烯酸钠类、聚乙烯酰胺类等多种类型。
三、高吸水树脂的结构特点1. 化学结构：高吸水树脂主要由交联聚合物组成，其中含有大量的亲水基团。
常见的亲水基团包括羧酸基和羟基等。
2. 物理结构：高吸水树脂具有三维网状结构，形成了许多微孔和微通道。
这种结构使得高吸水树脂具有极强的吸水性能和保水性能。
3. 形态结构：高吸水树脂通常呈现为白色或淡黄色的颗粒状物质，大小和形态不一。
四、高吸水树脂的应用1. 医疗领域：高吸水树脂可用于医用敷料、止血剂、消毒剂等方面，具有良好的止血和消毒效果。
2. 卫生领域：高吸水树脂可制成卫生巾、尿不湿等产品，提高了产品的舒适度和使用寿命。
3. 环保领域：高吸水树脂可作为土壤保墒剂、植物生长调节剂等，具有良好的保水性能和调节作用。
4. 农业领域：高吸水树脂可作为农业保墒材料、植物营养液载体等，提高了农作物产量和品质。
五、高吸水树脂的优缺点1. 优点：（1）极强的吸水性能；（2）良好的保水性能；（3）可降解性好，对环境无污染。
2. 缺点：（1）价格较高；（2）易受温度和压力影响。
六、高吸水树脂的发展趋势1. 多元化发展：高吸水树脂将逐渐向多领域、多功能方向发展，扩大其应用范围。
2. 绿色化发展：高吸水树脂将逐渐朝着绿色环保方向发展，开发出更加环保的产品。
3. 降低成本：高吸水树脂将逐渐降低成本，提高其市场竞争力。
七、结论高吸水树脂是一种具有广泛应用前景的新型材料，其结构特点决定了其优异的性能。
未来，随着科技的不断进步和需求的不断增加，高吸水树脂必将得到更广泛的应用和推广。
高分子吸水性树脂
2.高吸水性树脂分类
⑴淀粉类 淀粉是一种原料来源广泛、种类多、价格 低廉的多羟基天然化合物。与淀粉进行接 枝共 聚反应的单体主要是亲水性和水解后 变成亲水性的乙烯类单体。 目前合成高吸 水树枝通常采 用的是自由基型接枝共聚。 例如：淀粉接枝、羧甲基化淀粉、磷酸化 淀粉、淀粉磺酸盐等。
2.高吸水性树脂分类
工业化生产多以合成聚丙烯酸系为主,因为其反应易于 实现且树脂的各项性指标都比较 好，吸水能力高、保水 能力强，与淀粉等天然高分子接枝共聚物相比，具有生产 成本低、工艺条件简单、生产效率高、吸水性能好等一系 列优点。
⑵纤维素系类 由于淀粉系高吸水性树脂的 出现， 人想到 用纤维素为原料制备高吸水树脂。 纤维素 原料来 源广泛， 能与多种低分子反应， 是 近十年来高吸水树脂发展的一个方面。 例 如： 纤维素接枝、 羟丙基化纤维素、黄原 酸化纤维素等。
2.高吸水性树脂分类
⑶合成树脂系 它的种类很多，且随着研究的深入，也越来越多。 例如：聚丙烯酸盐类、聚乙烯醇类、 聚氧化烷烃类、 无机聚合物类。
⑷吸氨性强 树脂中含有羧基的聚合阴离子物，适当调节 pH 值， 使部分羧基呈酸性，可吸收氨，有明 显的防臭作用。
3.高吸水性树脂的特点
⑸增稠性 高吸水性树脂吸水后呈凝胶状，比普通水 溶性高分子具有更高的粘度，用在化妆品 上具 有明显的增稠效果。
⑹能和其它高分子材料共混
1.高吸水性树脂定义
高吸水性树脂（Super Absorbent Resin ）简称 SAR， 又称高吸水性聚合物（SAP）是一 种含有羧基、 羟基等 强亲水性基团并具有一定交联度的水溶胀型高分子聚合物。 它不溶于水， 也不溶于有机溶剂，却有着奇特的吸水性 能和保水能力，同时又具备高分子材料的优点，与 传统 的吸水材料相比具有更大的优势：与海绵、棉花、纤维素、 硅胶相比，高吸水性树脂的 吸水量大，可以吸收比自身 重几百倍甚至上千倍的水，并且保水性强，即使在受热、 加压条 件下也不易失水，对光、热、酸、碱的稳定性好， 具有良好的生物降解性能。 [1]
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高吸水性树脂,通用名高吸水树脂、吸水树脂,用于不同行业又有专业俗称如农林保水剂、光缆阻水粉、高分子吸水珠、人工水晶泥、蓄热蓄冷剂等。
k-sap 主要化学成分是低交联型聚丙烯酸钠盐,属新型功能高分子吸水材料。
它能吸收比自身重几百或上千倍的无离子水。
吸水后即成凝胶状,即使加压也很难挤出水来。
【图例-1】
具体特性如下:
1.高吸水性能吸收自身重量的数百倍或上千倍的无离子水。
2.高吸水速率每克高吸水树脂能在30秒内就吸足数百克的无离子水。
3.高保水性吸水后的凝胶在外加压力下,水也不容易从中挤出来。
4.高膨胀性吸水后的高吸水树脂凝胶体体积随即膨胀数百倍。
5.吸氨性低交联型聚丙烯酸盐型高吸水性树脂其分子结构中含有羧基阴离子,遇氨可将其吸收,有明显的去臭作用。
6.安全性送样经江苏省卫生防疫站检测属无毒、无刺激。