高吸水性材料
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
吸水性好的材料
吸水性好的材料吸水性好的材料在日常生活和工业生产中具有重要的应用价值。
它们可以被用于吸收水分、调节湿度、防水防潮、过滤净化等多种用途。
目前市面上常见的吸水性材料主要包括超吸水树脂、吸水性纤维、吸水性聚合物等。
本文将就吸水性好的材料进行介绍和分析。
首先，超吸水树脂是一种高分子化合物，具有极强的吸水性能。
它可以在短时间内吸收大量的水分，并且可以保持较长时间的稳定状态。
超吸水树脂广泛应用于卫生用品、农业、建筑材料等领域。
例如，它可以被用于制作生产卫生巾、纸尿裤等产品，能够有效地吸收和锁住体液，保持表面干燥。
在农业领域，超吸水树脂可以用于土壤改良，提高土壤保水保肥能力，增加作物产量。
在建筑材料方面，超吸水树脂可以被添加到混凝土中，提高混凝土的抗渗透性和耐久性。
其次，吸水性纤维是一种具有良好吸水性能的纤维材料。
它可以通过表面处理或者材料本身的特性来实现吸水性能。
吸水性纤维广泛应用于纺织品、卫生巾、湿巾等领域。
例如，它可以被用于制作运动服、毛巾等产品，能够快速吸收汗水，保持身体干爽。
在卫生用品领域，吸水性纤维可以被用于制作卫生巾、湿巾等产品，能够快速吸收体液，保持表面干燥。
最后，吸水性聚合物是一种高分子化合物，具有良好的吸水性能。
它可以通过改变分子结构或者添加特殊功能单体来实现吸水性能。
吸水性聚合物广泛应用于医疗卫生、环境保护、工业生产等领域。
例如，它可以被用于制作医用敷料、水凝胶等产品，在伤口愈合和水分调节方面发挥重要作用。
在环境保护领域，吸水性聚合物可以被用于油水分离、废水处理等方面，发挥净化和治理作用。
在工业生产方面，吸水性聚合物可以被用于制备防水材料、吸附材料等产品，提高产品的性能和品质。
综上所述，吸水性好的材料在各个领域具有重要的应用价值。
它们不仅可以满足日常生活和工业生产的需求，还可以为环境保护和资源利用做出贡献。
随着科技的不断进步和创新，相信吸水性好的材料将会有更广阔的发展空间和应用前景。
吸水材料有哪些
吸水材料有哪些在日常生活中，我们经常会遇到需要吸水的情况，比如清洁、擦拭、护理等。
为了更有效地处理这些问题，人们开发出了各种吸水材料，用于吸收液体和湿气。
本文将介绍一些常见的吸水材料，包括其特性、用途和优缺点。
1. 棉布。
棉布是一种常见的吸水材料，由于其天然纤维结构，能够快速吸收水分并保持干燥。
棉布透气性好，柔软舒适，常用于制作毛巾、洗脸巾、浴巾等清洁用品。
然而，棉布吸水后容易滞留细菌，需要及时清洗和晾干，否则容易产生异味和细菌滋生。
2. 吸水海绵。
吸水海绵是一种多孔材料，具有良好的吸水性能和柔软性，常用于清洁、擦拭和护理。
海绵可以迅速吸收水分，并且可以重复使用。
然而，海绵材料吸水后容易滋生细菌，需要定期清洁和消毒，以免细菌滋生影响使用效果。
3. 吸水聚合物。
吸水聚合物是一种高分子化合物，具有超强的吸水能力，能够吸收自身几百倍甚至上千倍的水分。
这种材料常用于制作尿不湿、护理垫等产品，能够快速吸收液体并保持干燥。
然而，吸水聚合物一旦吸收水分后会膨胀变软，不易清洁和重复使用。
4. 吸水纸巾。
吸水纸巾是一种纸质材料，具有较强的吸水性能和韧性，常用于擦拭、清洁和厨房用纸。
吸水纸巾可以迅速吸收水分，并且方便清洁和处理。
然而，纸质材料吸水后容易破损，需要谨慎使用，以免造成浪费和污染。
5. 吸水陶瓷。
吸水陶瓷是一种特殊的陶瓷材料，具有微孔结构和良好的吸水性能，常用于花瓶、花盆等器皿。
吸水陶瓷可以吸收多余的水分，并且有利于植物生长。
然而，吸水陶瓷需要定期清洁和晾干，以免滋生霉菌和藻类。
总的来说，吸水材料在日常生活中发挥着重要的作用，能够帮助我们更有效地处理各种清洁、擦拭和护理问题。
不同的吸水材料具有不同的特性和用途，需要根据实际情况进行选择和使用。
希望本文能够帮助读者更好地了解吸水材料，并在实际生活中得到应用。
吸水材料有哪些
吸水材料有哪些吸水材料是指能够吸收并储存水分的物质，常被用于吸湿、保湿、脱湿、除湿等领域。
下面将介绍几种常见的吸水材料。
1. 吸水性树脂：吸水性树脂是一种具有高度吸湿能力的材料，常见的有聚丙烯酰胺基吸水性树脂、聚丙烯酰胺腺酸酯基吸水性树脂等。
它们通过吸湿后可膨胀成凝胶状，并能保持较长时间的湿润状态。
2. 吸水性纤维：吸水性纤维是一种纤维材料，具有较高的吸湿性能。
常见的有纤维素纤维、木质纤维等。
吸水性纤维可在一定程度上吸附并锁定水分，用于制作吸湿毛巾、吸湿垫等产品。
3. 膨胀剂：膨胀剂是一种通过吸湿膨胀来实现吸水效果的材料。
常见的有氯化钠、硫酸钠等。
它们在接触到水分后能迅速吸收并膨胀，用于一次性吸水产品中，如湿巾、卫生巾等。
4. 沸石：沸石是一种天然的吸湿材料，由多孔性的铝硅酸盐矿石组成。
它具有较大的比表面积和孔隙结构，能吸附并存储大量的水分，常用于制作干燥剂、除湿剂等。
5. 活性炭：活性炭是一种多孔性的吸附材料，通过其大量的孔隙结构能够吸附并储存水分。
活性炭的吸湿性能较弱，常用于制作除湿剂、空气净化剂等。
6. 蓄水土壤：蓄水土壤是一种具有高度吸水保水性能的土壤改良材料，常用于园艺种植、土壤改良等领域。
蓄水土壤通过其多孔性和吸水粘性能力，能够吸收并储存大量的水分，为植物提供持续的水源。
除以上介绍的吸水材料外，还有许多其他的吸水材料，如吸水海绵、吸水颗粒等。
这些吸水材料在日常生活和工业生产中具有广泛的应用，能够满足人们各种吸水需求。
同时，吸水材料的研究也在不断发展与创新，以提高其吸水效率和稳定性，为人们的生活带来更多的便利。
高吸水性树脂
在农业领域的应用
土壤改良：高吸水性树脂能吸收相当于其自身重量数百倍的水分可有效改善土壤湿度 和保水性能促进作物生长。
节水灌溉：通过使用高吸水性树脂可将灌溉水有效吸附并缓慢释放实现节水灌溉和 均匀供水。
农药和营养剂缓释：高吸水性树脂可以吸附农药和营养剂并在需要时缓慢释放提高农 药利用率和植物吸收率。
高吸水性树脂的制备方法主要包括化学合成和物理改性不同的制备方法可以得到不同性能的高吸水性树脂。
高吸水性树脂的分类
按原料分类：淀粉类、纤维素 类、其他天然产物类
按交联剂类型分类：羧甲基淀 粉、淀粉磷酸酯、纤维素黄原 酸酯等
按离子类型分类：阳离子型、 阴离子型、非离子型
按应用领域分类：农业、医疗 卫生、建筑材料等
高吸水性树脂的应用领域
卫生用品：用于生产婴儿尿布、成人失禁用品等 农业：用于土壤保水、植物生长调节剂等 医疗领域：用于吸收伤口渗出液、止血材料等 建筑材料：用于自修复混凝土、调节室内湿度等
化学合成法
原理：通过化学反应将原料转化为高吸水性树脂 优点：可控制产物的性质如吸水能力、分子量等 缺点：需要使用有机溶剂可能对环境造成污染 常用原料：丙烯酸、丙烯酰胺等单体
高吸水性树脂具有优异的保水性能 能够吸收相当于其自身重量数百倍 甚至上千倍的水分。
高保水性
在医疗领域高吸水性树脂可以用于 制造具有保湿功能的敷料和药物载 体促进伤口愈合。
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在土壤改良、节水农业、园艺等领 域高吸水性树脂的高保水性有助于 提高植物生长效率和抗旱能力。
高保水性还使得高吸水性树脂在化 妆品、个人卫生用品等领域具有广 泛的应用前景。
回收再利用：将废弃 的高吸水性树脂经过 处理后重新用于生产 新的高吸水性树脂或 其他用途。
吸水性好的材料
吸水性好的材料吸水性好的材料在日常生活中有着广泛的应用，它们可以用于清洁、过滤、保湿等多种场合。
在工业生产中，吸水性好的材料也扮演着重要的角色，比如在农业、医疗、环保等领域。
本文将介绍几种常见的吸水性好的材料及其应用。
首先，聚丙烯酸钠是一种具有优异吸水性能的高分子物质，它可以吸收大量的水分并形成凝胶。
聚丙烯酸钠广泛应用于卫生用品领域，比如纸尿裤、卫生巾等产品中。
其优良的吸水性能可以有效地防止泄漏，保持肌肤干燥，提高使用舒适度。
此外，聚丙烯酸钠还可以用于农业领域，作为土壤保湿剂，帮助植物吸收水分，提高产量。
其次，海绵是一种常见的吸水性好的材料，它由聚氨酯、聚醚等材料制成，具有良好的吸水性和柔软性。
海绵广泛应用于清洁领域，比如洗碗海绵、擦车海绵等产品，可以快速吸收水分和污垢，保持清洁卫生。
此外，海绵还可以用于医疗领域，作为敷料，帮助伤口排出分泌物并保持湿润环境，促进伤口愈合。
另外，活性炭也是一种具有良好吸水性能的材料，它由天然材料如木炭、竹炭等经过高温炭化而成，具有丰富的微孔结构。
活性炭广泛应用于环保领域，可以吸附空气中的有害气体和异味，净化空气。
此外，活性炭还可以用于水处理领域，去除水中的有机物、重金属离子等污染物，提高水质。
最后，硅胶是一种无机材料，具有良好的吸水性能和稳定的化学性质。
硅胶广泛应用于包装领域，可以吸收包装品中的水分和氧气，延长产品的保质期。
此外，硅胶还可以用于电子产品、药品等领域，起到干燥、保鲜的作用。
综上所述，吸水性好的材料在各个领域都有着重要的应用价值，它们通过吸水、吸附等方式，为人们的生活和工作提供了便利。
随着科技的发展，相信吸水性好的材料会有更广阔的应用前景。
吸水硅酸盐
吸水硅酸盐是一种具有吸水性的硅酸盐材料，能够吸收大量水分。
这种材料的吸水性主要归因于其独特的孔结构和表面性质。
吸水硅酸盐广泛应用于各种领域，如农业、园艺、建筑、涂料和化妆品等。
在农业和园艺领域，吸水硅酸盐可以用作土壤改良剂、植物生长调节剂和肥料缓释剂等。
由于其优异的吸水性能，吸水硅酸盐能够提高土壤的保水能力和供水能力，促进植物生长和发育。
在建筑领域，吸水硅酸盐可以用于建筑材料和混凝土的防潮、防水处理。
这种材料能够吸收大量的水分，并将其转化为水蒸气释放，从而降低建筑材料和混凝土的湿度，提高其耐久性和使用寿命。
此外，吸水硅酸盐还可以用作化妆品和个人护理产品的基料和保湿剂。
由于其优异的吸水性能和保湿能力，吸水硅酸盐能够为皮肤提供持久的保湿效果，使皮肤更加柔软、光滑。
总之，吸水硅酸盐作为一种具有优异吸水性能的材料，在各个领域都有着广泛的应用前景。
随着科技的不断发展，吸水硅酸盐的性能和应用领域还将不断拓展和深化。
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，我们经常会用到吸水性强的材料。
这些材料可以迅速吸收水分，起到干燥、保护、过滤等作用。
本文将介绍一些常见的吸水性强的材料及其应用。
首先，我们来介绍一种常见的吸水性强的材料——高分子吸水树脂。
高分子吸水树脂是一种具有很强吸水能力的高分子材料，它可以迅速吸收大量的水分，并形成凝胶状物质。
这种材料常用于卫生用品中，如尿不湿、卫生巾等。
它可以有效地吸收体液，保持表面干燥，防止细菌滋生，保护皮肤健康。
除了高分子吸水树脂，还有一种常见的吸水性强的材料是活性炭。
活性炭具有很强的吸附能力，可以吸附水分、气体、杂质等。
它常用于空气净化、水处理、防毒防毒等领域。
活性炭可以有效地去除水中的有机物、异味物质，保持水质清洁；同时也可以吸附空气中的有害气体、异味，保持空气清新。
此外，还有一种常见的吸水性强的材料是硅胶。
硅胶是一种无机材料，具有很强的吸水性和吸湿性。
它可以吸收空气中的水分，起到干燥、防潮的作用。
硅胶常用于包装、储存、运输中，用来保护物品不受潮湿影响。
同时，硅胶还可以用于制作干燥剂，吸收电子产品、药品、食品等的潮气，保持其质量和稳定性。
除了以上几种常见的吸水性强的材料外，还有许多其他材料也具有较强的吸水性能，如氢氧化铝、氧化铁、硫酸钙等。
这些材料在工业生产、环境保护、生活日常中都有着重要的应用价值。
总之，吸水性强的材料在日常生活和工业生产中发挥着重要的作用。
它们可以帮助我们保持环境干燥、保护物品、净化空气、改善生活质量。
随着科技的发展，相信会有更多更先进的吸水性强的材料出现，为我们的生活带来更多便利和舒适。
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高吸水性材料的研究
来源：中国论文下载中心[ 09-04-16 15:26:00 ] 作者：孙静编辑：studa20
摘要：高吸水性树脂是一种新型的功能性高分子材料，由于它能吸收自身质量几百至几千倍的水，且吸水膨胀后生成的凝胶具有优良的保水性，因此在生理卫生用品、土木建筑、农业、食品、医药等方面具有广阔的应用前景。
本文介绍了高吸水性树脂的分类、吸水机理、制备方法及应用，并对高吸水性树脂的发展前景作了展望。
关键词：高吸水性树脂；机理；制备方法；应用。
前言：
高吸水性树脂（简称SAR）是一种典型的功能高分子材料。
它能吸收其自身重量数百倍、甚至上千倍的水，并具有很强的保水能力的高分子材料，所以它又成为超强吸水剂或高保水剂。
从化学结构上来讲，高吸水性树脂是具有许多亲水基团的低交联度或部分结晶的高分子聚合物。
［1］
1、高吸水性树脂的吸水机理
1.1高吸水性树脂的吸水结构
高吸水性树脂是一种三维网络结构，它不溶于水而大量吸水膨胀形成高含水凝胶。
高吸水性树脂的主要性能是具有吸水性和保水性。
要具有这种特性，其分子中必须含有强吸水性基团和一定的网络结构，即具有一定的交联度。
实验表明：吸水性基团极性越强，含量越多，吸水率越高，保水性也越好。
而交联度需要适中，交联度过低则保水性差，尤其在外界有压力时水很容易脱去；交联度过高，虽然保水性好，但由于吸水空间减少，使吸水率明显降低。
1.2高吸水性树脂吸水量的计算
高吸水性树脂的吸水量可以量化。
Flory［4］考虑聚合物中固定离子对吸水能力的贡献，从聚合物凝胶内外离子浓度差产生的渗透压出发，导出了高吸水性树脂溶胀平衡时的最大吸水性公式：
Q3/5=[（i/2V uS﹡1/2）2+(1/2-x1)/V1]/（V e/V o）
1.3高吸水性树脂与水的作用方式
当水与高聚物表面接触时，有三种相互作用：一是水分子与高分子中的电负性强的氧原子间的氢键作用；二是水分子与疏水基团间的相互作用；三是水分子与亲水基团间的相互作用。
［6］
高吸水性树脂本身具有的亲水基和疏水基与水分子相互作用形成水合状态。
树脂的疏水基团部分由于疏水基团作用而易于折向内侧，形成不溶性的粒状结构，疏水基团周围的水分子形成与普通水不同的结构水。
［7］
2、高吸水性树脂的制备方法
2.1淀粉型高吸水性树脂的制备
2.1.1淀粉接枝共聚
合成淀粉型高吸水性树脂，所使用的原料为淀粉和单体。
此外还利用引发剂（或催化剂）、交联剂、碱、分散剂、表面活性剂、洗涤剂等助剂。
目前以淀粉为原料制备高吸水性树脂的合成方法主要通过自由基引发聚合将乙烯基单体接枝到淀粉上。
引发的方法以化学引发为主，也采用辐射引发接枝。
聚合方法主要有溶液聚合和反相悬浮聚合。
2.1.2淀粉经羧甲基化可制备高吸水性树脂
该方法制备的高吸水性树脂大多以纤维素为原料，以淀粉为原料不常用。
2．2纤维素型高吸水性树脂的制备
天然纤维及其衍生物是制备高吸水性树脂的重要原料。
通过醚化、酯化、交联、接枝共聚等一种或几种方法，人们现已制备出一系列高吸水性树脂。
由于纤维素来源广，易于获取且价廉，因此以纤维素为原料制备高吸水性树脂日益受到重视。
［11］
2.2.1醚化-交联法
该方法是制备纤维素基高吸水性树脂的一类常用方法。
一般有以下三种方法：先交联后醚化、先醚化后交联、醚化与交联同时进行。
2.2.2直接酯化法
利用纤维素或其衍生物分子中羟基易通酸酐或氯酐起反应的特征，可制备纤维素基高吸水性树脂，被开发的材料有两种。
⑴纤维素黄原酸盐吸水材料，该材料耐盐性、耐碱性较好。
⑵羧甲基化纤维素碳酸盐吸水性材料［10］
2.2.3直接交联法
直接交联法虽不是常用方法，但可用于对一些商品纤维素作进一步加工而制备高吸水性树脂。
其中日本学者在这方面进行详细的研究，制得的产品吸水能力很高。
制备方法如下：［12］
取代度0.55的羧甲基纤维素125g，氢氧化钠36.5g，水1292g混合呈均匀溶液，加入环氧氯丙烷37.5g。
在40℃反应20h。
用含90％甲醇溶液脱水、脱盐得白色粒状羧甲基纤维素交联的钠盐137g。
其吸盐水（0.9％NaCl）达97g/g,吸血液达63g/g。
2.2.4接枝共聚法
是以纤维素为原料制高吸水性树脂的主要途径。
其原料可以是天然纤维及其衍生物，人造纤维等。
天然纤维接枝共聚是发展的重要方向，因为不需要制成衍生物，利于降低成本。
2.3合成聚合物类
在这一类高吸水性树脂中，聚丙烯酸盐以其吸水率高，吸水速度快，不易霉变成为高吸水性树脂中最重要的品种之一，其制备方法如下：［13］
在反应瓶中计量加入丙烯酸，开动搅拌机，逐渐加入20％氢氧化钠溶液，使其中和度为60％～80％，再加入去离子水稀释至单体浓度为30％～60％，再加入N，N-二甲基双丙烯酰胺。
将反应瓶置于恒温水浴中加热并通氮气驱氧，再加入过硫酸钾进行反应。
反应物料粘度增大至搅拌困难时停止搅拌，继续通氮气到反应物为粘稠凝胶体。
将其取出，压成薄片后进行干燥，再粉碎至10目以上。
其吸水盐（0.9％NaCl）150g/g。
吸去离子水1400g/g，吸水速率快，保水性较好。
3、高吸水性树脂的应用[14-18]
3．1日常生活中的应用
目前高吸水性树脂主要用于制尿布和妇女卫生巾，其用量约占用量的80％～90％。
由于高吸水性能吸收大量的液体，所以每片尿布只需要6～7g，而每片卫生巾只需0.5～1g，其它为纺织材料或塑料。
3.2医疗方面的应用
近年来高吸水性树脂（凝胶）在医疗方面的应用取得了明显进展。
研究表明，高吸水性凝胶可抑制血浆蛋白质和血小板粘着，使其难以形成血栓，把尿激酶等活性酶固定在凝胶表面，则能溶解初期形成的血栓，为研究抗血栓药剂提供了新的途径。
3.3工业方面的应用
在包装方面，高吸水性树脂可用于危险品、高中级实验室用化学品、花卉和植物类的包装运输；也可用于食品类的包装，还可用于油类、树脂添加剂、填料和溶剂脱水，以及吸收蓄冷剂、空气过滤、防静电密封等方面。
3.4农林业方面的应用
为使沙漠地区绿化，可用高吸水性树脂吸收水分和植物养分后置于土壤中，在长时间里逐渐提供给植物，以满足其生长需要。
此外还可用于维持屋顶花园、阳台花草、草坡、苗圃、花盆的水分平衡。
同时还可起到缓和土壤温度变化，提高土壤温度变化，提高土壤通气性的作用
4、结语
在短短的近三十年来，高吸水性树脂已经品种繁多，用途极广，已深入国民生产的各个领域，成为很有价值的重要材料。
近年来，我国对高吸水性高分子材料的需求逐年增大，对其质量也日益提高。
所以，加快高吸水性高分子材料的研究对我国有着非常重要的意义。