İlk Konuşma—Süper Emici Polimer

Son zamanlarda daha çok ilginizi çeken SAP'ı tanıtayım!Süper Emici Polimer (SAP), yeni bir tür işlevsel polimer malzemedir. Kendisinden birkaç yüz ila birkaç bin kat daha ağır suyu emen yüksek bir su emme işlevine sahiptir ve mükemmel su tutma performansına sahiptir. Suyu emdiğinde ve bir hidrojele dönüştüğünde, basınçlı olsa bile suyu ayırmak zordur. Bu nedenle, kişisel hijyen ürünleri, endüstriyel ve tarımsal üretim ve inşaat mühendisliği gibi çeşitli alanlarda geniş bir kullanım alanına sahiptir.

Süper emici reçine, hidrofilik gruplar ve çapraz bağlı yapı içeren bir tür makromoleküldür. İlk olarak Fanta ve diğerleri tarafından nişastanın poliakrilonitril ile aşılanması ve ardından sabunlaştırılmasıyla üretilmiştir. Hammaddelere göre, birkaç kategoride nişasta serisi (aşılanmış, karboksimetillenmiş, vb.), selüloz serisi (karboksimetillenmiş, aşılanmış, vb.), sentetik polimer serisi (poliakrilik asit, polivinil alkol, polioksi Etilen serisi, vb.) bulunmaktadır. Nişasta ve selüloz ile karşılaştırıldığında, poliakrilik asit süper emici reçine düşük üretim maliyeti, basit işlem, yüksek üretim verimliliği, güçlü su emme kapasitesi ve uzun ürün raf ömrü gibi bir dizi avantaja sahiptir. Bu alanda güncel araştırma merkezi haline gelmiştir.

Bu ürünün prensibi nedir? Şu anda, poliakrilik asit dünyadaki süper emici reçine üretiminin %80'ini oluşturmaktadır. Süper emici reçine genellikle hidrofilik bir grup ve çapraz bağlı bir yapı içeren bir polimer elektrolittir. Suyu emmeden önce, polimer zincirleri birbirine yakındır ve birbirine dolanır, bir ağ yapısı oluşturmak için çapraz bağlanır, böylece genel sabitleme elde edilir. Su ile temas ettiğinde, su molekülleri kılcal etki ve difüzyon yoluyla reçineye nüfuz eder ve zincirdeki iyonize gruplar suda iyonize olur. Zincirdeki aynı iyonlar arasındaki elektrostatik itme nedeniyle, polimer zinciri gerilir ve şişer. Elektriksel nötrlük gereksinimi nedeniyle, karşı iyonlar reçinenin dışına göç edemez ve reçinenin içindeki ve dışındaki çözelti arasındaki iyon konsantrasyonu farkı ters ozmotik bir basınç oluşturur. Ters ozmoz basıncının etkisi altında, su daha fazla reçineye girerek bir hidrojel oluşturur. Aynı zamanda reçinenin çapraz bağlı ağ yapısı ve hidrojen bağı, jelin sınırsız genişlemesini sınırlar. Su az miktarda tuz içerdiğinde, ters ozmotik basınç azalır ve aynı zamanda karşı iyonun kalkanlama etkisi nedeniyle polimer zinciri büzülür ve reçinenin su emme kapasitesinde büyük bir azalmaya neden olur. Genellikle, süper emici reçinenin %0,9 NaCl çözeltisindeki su emme kapasitesi, deiyonize suyunkinin yalnızca yaklaşık 1/10'udur. Su emilimi ve su tutma aynı sorunun iki yönüdür. Lin Runxiong ve arkadaşları bunları termodinamikte tartışmışlardır. Belirli bir sıcaklık ve basınç altında, süper emici reçine suyu kendiliğinden emebilir ve su reçineye girerek dengeye ulaşana kadar tüm sistemin serbest entalpisini azaltır. Su reçineden kaçarsa, serbest entalpiyi artırırsa, bu sistemin kararlılığına elverişli değildir. Diferansiyel termal analiz, süper emici reçine tarafından emilen suyun %50'sinin 150°C'nin üzerinde hala jel ağında kapalı olduğunu göstermektedir. Bu nedenle, normal sıcaklıkta basınç uygulansa bile, su süper emici reçineden kaçmayacaktır; bu, süper emici reçinenin termodinamik özellikleri tarafından belirlenir.

Bir dahaki sefere SAP'nin özel amacından bahsedin.


Gönderi zamanı: 08-Aralık-2021