超強吸水高分子材料-資料下載頁
2024-10-18 20:56本頁面
【正文】 吸水性的最常用指標(biāo)。物理意義為每克樹脂吸收的水的重量。單位為 g水 /g樹脂。 ?影響樹脂吸水率有很多因素，除了產(chǎn)品本身的 化學(xué)組成 之外，還與產(chǎn)品的 交聯(lián)度 、 水解度 和 被吸液體的性質(zhì) 等有關(guān)。 ?高吸水性樹脂在未經(jīng)交聯(lián)前，一般是水溶性的，不具備吸水性或吸水性很低，因此通常需要進(jìn)行交聯(lián)。 ?實驗表明，交聯(lián)密度過高對吸水性并無好處。 ?交聯(lián)密度過高，一方面，網(wǎng)格太小而影響水分子的滲透，另一方面，橡膠彈性的作用增大，也不利于水分子向網(wǎng)格內(nèi)的滲透，因此造成吸水能力的降低。 （ 1）交聯(lián)度對吸水性的影響 ?高吸水性樹脂的吸水率一般隨水解度的增加而增加。 ?當(dāng)水解度高于一定數(shù)值后，吸水率反而下降。這是因為隨著水解度的增加，親水性基團(tuán)的數(shù)目固然增加，但交聯(lián)劑部分也將發(fā)生水解而斷裂，使樹脂的網(wǎng)格受到破壞，從而影響吸水性。 （ 2）水解度對吸水率的影響 ?高吸水性樹脂是高分子電解質(zhì)，水中 鹽類物質(zhì)的存在和 pH值的變化都會顯著影響樹脂的吸水能力 ?酸、堿、鹽的存在，一方面影響親水的羧酸鹽基團(tuán)的解離，另 — 方面由于 鹽效應(yīng) 而使原來在水中應(yīng)擴(kuò)張的網(wǎng)格收縮，與水分子的親和力降低，因此吸水率降低。 （ 3）被吸液的 pH值與鹽分對吸水率的影響 ? 在樹脂的化學(xué)組成、交聯(lián)度等因素都確定之后。高吸水性樹脂的吸水速度主要受其形所影響。 ?一般來說， 樹脂的表面積越大，吸水速度也越快。 ?所以，薄膜狀樹脂的吸水速度通常較快，而與水接觸后易聚集成團(tuán)的粉末狀樹脂的吸水速度相對較慢。 吸水速率 與紙張、棉花、海綿等吸水材料相比， 高 吸水性樹脂的吸水速率較慢 ，一般在 1分種至 數(shù)分鐘內(nèi)吸水量達(dá)到最大。 樹脂形狀對吸水速率的影響 ?紙張、棉花和海綿等材料：物理吸水作用 ?高吸水性樹脂的吸水能力是由化學(xué)作用和物理作用共同貢獻(xiàn)的。即利用分子中大量的 羧基、羥基和酰氧基團(tuán) 與水分子之間的強烈范得華力吸收水分子，并由網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的橡膠彈性作用將水分子牢固地束縛在網(wǎng)格中。 ?一旦吸足水后，即形成溶脹的凝膠體。這種凝膠體的保水能力很強，即使在加壓下也不易擠出來。 2 加壓保水性 例如，將 300 g砂子與 g（ ％）高吸水 性樹脂混合，加入 100 g水，置于 20℃ 、相對濕 度 60％的環(huán)境下，大約 30天后，水才蒸發(fā)干， 而如果不加高吸水性樹脂，則在同樣條件下， 只需 7天，水分就完全蒸發(fā)。 高吸水性樹脂與棉花保水性比較 吸水材料 吸收液 吸液率（ g/g） 未加壓 加壓 7 kg/cm2 棉花 去離子水 尿液 40 32 HSPAN 去離子水 尿液 850 54 810 40 高吸水性樹脂一般為含羧酸基的陰離子高 分子， 為提高吸水能力 ，必須進(jìn)行皂化，使大 部分 羧酸基團(tuán) 轉(zhuǎn)變?yōu)?羧酸鹽基團(tuán) 。但通常樹脂 的水解度僅 70％左右，另有 30％左右的羧酸基 團(tuán)保留下來，使樹脂呈現(xiàn)一定的弱酸性。這種 弱酸性使得它們對氨那樣的堿性物質(zhì)有強烈的 吸收作用。 吸氨性 ?高吸水性樹脂的這種吸氨性，特別有利于尿布、衛(wèi)生用品和公共廁所等場合的除臭 ?尿液含有尿素酶。在尿素酶的作用下，尿液中的尿素逐漸分解成氨。 ?高吸水性樹脂不僅能吸收氨，使尿液呈中性，同時還有抑制尿素酶的分解作用的功能，從而防止了異味的產(chǎn)生。 吸水性材料吸氨能力的比較 ?聚氧乙烯 、 羧甲基纖維素 、 聚丙烯酸鈉 等均可作為水性體系的增稠劑使用。 ?高吸水性樹脂吸水后體積可迅速膨脹至原來的幾百倍到幾千倍，因此 增稠效果 遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于上述增稠劑。 ?％（ wt）的高吸水性樹脂，能使水的粘度增大約 1萬倍， ?普通的增稠劑，加入 ％，水的粘度幾乎不變。需要加入 2％以上才達(dá)到這么高的粘度。 增稠性 ? 高吸水性樹脂的增稠作用在體系的 pH值為 5～ 10 時表現(xiàn)得尤為突出。例如，含淀粉類高吸水性樹脂 HSPAN ％的水，粘度為 1900 mPas，而在其中加入 8％氯化鉀，粘度上升至 5000 mPas。 ?經(jīng)高吸水性樹脂增稠的體系，通常表現(xiàn)出明顯的觸變性 。 即體系的粘度在受到剪切力后隨時間迅速下降，而剪切停止后，粘度又可恢復(fù)。 HPMA增稠體系的觸變性
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