高吸水性樹脂的制備與應用

㈠ 高吸水性樹脂與高吸油性樹脂在結構上有何不同

高吸水與高抄吸油性樹脂

• 本書是一本較系統介紹高吸收性樹脂的圖書。書中較詳細地介紹了高吸水性樹脂和高吸油性樹脂的基本理論；制備的各種途徑、方法與實例；各種性能指標與要求；成品的應用技術與實例以及高吸收性樹脂未來的發展前景等。

㈡ 吸水材料有哪些

水溶性高分子材料是一種親水性的高分子材料，在水中能溶解或溶脹而形成溶液或分散液。它具有性能優異、使用方便、有利環境保護等優點，廣泛應用於國民經濟的各個領域。 1 天然水溶性高分子 天然水溶性高分子以植物或動物為原料，通過物理的或物理化學的方法提取而得。許多天然水溶性高分子一直是造紙助劑的重要組分，例如常見的有表面施膠劑天然澱粉、植物膠、動物膠 （乾酪素）、甲殼質以及海藻酸的水溶性衍生物等。 2 半合成水溶性高分子 這類高分子材料是由上述天然物質經化學改性而得。用於造紙工業中主要有兩類：改性纖維素 （如羧甲基纖維素） 和改性澱粉（如陽離子澱粉）。 3 合成水溶性高分子 此類高分子的應用最為廣泛，特別是其分子結構設計十分靈活的優勢可以較好地滿足造紙生產環境多變及造紙工業發展的要求。 3.1聚丙烯醯胺（PAM） 在工商業中凡含有50% 以上丙烯醯胺單體的聚合物都泛稱聚丙烯醯胺，是一種線型水溶 性高分子，是造紙工業應用最為廣泛的品種。 PAM用於造紙領域一般是相對分子質量為 )100～500 萬的產品，其主要應用有兩個方面：即紙張的增強劑和造紙用助留劑和助濾劑。低於上述相對分子質量的 PAM( 可作為分散劑，改善紙頁抄造勻度，高於者可作為造紙廢水處理用絮凝劑。 聚丙烯醯胺本身是中性材料，幾乎不能被紙漿吸附，也不可能發揮作用，因此需要在其結構中導入一個電性基團。視電性基團的類型不同，聚丙烯醯胺產品有陰離子、陽離子、兩性離子等。 3.1.1 陰離子聚丙烯醯胺（APAM） 當導入羧基時可獲得陰離子聚丙烯醯胺。由於與紙漿纖維上負電性相斥，因此在應用時必須加入造紙礬土作為陽離子促進劑。這種應用不但麻煩，而且無法實現中性抄紙技術帶來的經濟效益。據統計，國外造紙工業 90 年代 APAM( 的應用比例已由 60% 下降到30% ，而陽離子聚丙烯醯胺卻由 20% 急速上升到50%以上。 3.1.2 陽離子聚丙烯醯胺（CPAM） 在CPAM的工業制備方法中，以丙烯醯胺為主要單體與其他陽離子單體共聚的方法，因其分子結構、電荷分布、相對分子質量易於控制而被越來越多地加以採用。 陽離子聚丙烯醯胺可以直接吸附在紙漿上，在廣泛的 12范圍內都有效。 3.1.3 兩性聚丙烯醯胺 （C－PAM） CPAM( 在日益復雜的造紙生產環境里也暴露出「先天不足」 。主要表現在：隨著造紙白水封閉化程度的提高，白水中溶鹽濃度持續積累性上升，在一定程度上抵消了 0PAM( 的使用效果；由上述原因而導致增加陽離子高分子助劑的添加量，造成抄造條件下的過陽離子體系，操作困難，效果反而下降；現代造紙條件下，經常使用高配比的二次纖維，由此而帶來的「陰離子垃圾」也會惡化助劑的使用效果。於是人們又研發出兩性聚丙烯醯胺，在其分子中既有陽離子基團，又有陰離子基團，其增強和助留助濾作用好於單獨使用陽離子型高分子，更好於陰離子型高分子。 考慮到上述離子型聚丙烯醯胺仍為線型高分子，在與纖維結合程度上以及抵抗白水溶鹽影響方面仍有不如人意之處，科技人員正試圖根據抄紙環境的變化特點，設計、制備出支鏈型乃至立體型聚丙烯醯胺水溶性高分子。 3.2 聚醯胺環氧氯丙烷（PAE） PAE的制備分兩步，第一步是合成聚醯胺，第二步是在此基礎上引入環氧基。第一步合成的聚醯胺分子中含有陽離子基團，能與纖維素形成靜電結合，而第二步引入的環氧基具有進一步的反應性能，因此 PAE 是一種反應性的水溶高分子材料，並且具備了紙張濕強劑必須具有的四個特性，即（1）必須是高分子；（2）必須是水溶性的；（3）必須是陽離子型的；（4） 必須能形成化學網路結構，反應為熱固型。 目前，PAE 是一種重要的濕強劑，但屬於含有氯的高分子材料，對環境保護而言是不利的。 3.3 聚乙烯亞胺（PEI） 作為水溶性高分子，PEI直接加入漿料中，由於它的水溶液呈陽離子性，因此可作為陽離子型增濕強劑，與 PEI 相比，它的分子中無熱固性反應基團，也不能固化而得濕強度，而是通過與紙漿上羥基產生強的靜電吸引形成次價力交聯網路，這與PEI 產生濕強度的機理是不同的。相比之下，PAE 提供的紙張濕強度要比 PEI 提供的低一 些。 3.4 聚氧化乙烯（PEO) PEO是環氧乙烷經多相催化通過陰離子開環聚合而成的水溶性高分子，與聚乙二醇（PEG)在形式上具有相同的結構式，一般以相對分子質量不同來區分，兩萬以下的稱為聚乙二醇，兩萬以上的稱為聚氧化乙烯。 PEO 在造紙工業中最主要的用途是用作紙漿長纖維分散劑，還可用作助留助濾劑、水溶性功能紙粘合劑以及某些合成纖維、玻璃纖維及聚烯烴專用紙制備的組方之一。 與上述水溶性高分子不同的是，PEO是一種非離子型高分子，當用作助留助濾劑時，對木素含量較少的化學漿而言，其留著率顯得不穩定，應考慮同時加入 PEO活性助劑，如酚醛樹脂硫酸鹽漿木素等，以提高助留助濾的效果。PEO用作紙張增強劑 的應用正在積極地研發之中。 一般用作長纖維分散劑的PEO相對分子質量范圍為250～300萬，其伸展的高分子結構阻止了纖維表面的相互接近，同時能提高紙料懸浮體的粘度，這些都限制了纖維絮凝的產生。在抄造衛生紙、餐巾紙、手帕紙、茶葉袋濾紙時使用效果明 顯，起到了濕部成形助劑的作用。 3.5 聚乙烯醇（PVA) 聚乙烯醇不能由乙烯醇直接聚合，因後者極不穩定，可由聚醋酸乙烯經干法工藝路線發生鹼性醇解而得。聚乙烯醇具有優越的成膜性能和粘接強度，因此決定了它在造紙工業中主要有兩方面的應用。一是用作紙張施膠劑，另一個則是用作塗布紙顏料的粘合劑。除此之外還可用於與造紙工業緊密相關的紙與紙板加工用粘合劑等。 用於紙張表面施膠劑 的PVA，一般選用聚合度為1700左右，醇解度為567 2 557，基本達到完全醇解的牌號。用於顏料粘合劑時，PVA 聚合度越高，則塗布紙表面強度越高，但塗料流動性變差；醇解度越高，紙張塗布層的抗油、抗溶性越好，但塗料流動性也會下降。為此可將PVA 與合成膠乳復配使用或對PVA 專門進行改性以適應高速塗布機的生產要求。 3.6聚丙烯酸及其共聚物（PAA) 作為高吸水性樹脂，已廣泛用於婦女衛生巾、兒童紙尿布、成人失禁生理材料等，極大地拓展了造紙產品的花色品種。此外，聚丙烯酸鈉在造紙塗布用顏料分散劑以及表面施膠劑方面的開發和利用，正成為新的課題。 3.7 聚乙烯吡咯烷酮（PVA) PVP分子中既有親水基團也有親油基團，比一般水溶性高分子材料性能更加優越。目前，PVP 在造紙工業中還僅僅在高檔產品中使用以獲得高附加值。例如，PVP材料用於彩色噴墨列印紙的塗層，固化後的 PVP紙張塗層可使彩色噴打墨水快速乾燥，塗層透明。 以上僅為造紙工業與水溶性高分子材料完美結合數例中冰山之一角。近年來，造紙工業抄造條件千差萬別，紙製品多品種化程度日益提高，環境保護的加強等諸多因素，為性能優異、分子制備靈活多樣的水溶性高分子材料創造了廣闊的應用前景。

㈢ 誰知道有什麼水溶性的高吸水高分子材料

澱粉就是啊

㈣ 功能高分子材料的主要材料

復合型導電高分子材料是以有機高分子材料為基體,加入一定數量的導電物質(如炭黑、石墨、碳纖維、金屬粉、金屬纖維、金屬氧化物等)組合而成。該類材料兼有高分子材料的易加工特性和金屬的導電性。與金屬相比較,導電性復合材料具有加工性好、工藝簡單、耐腐蝕、電阻率可調范圍大、價格低等優點。
與金屬和半導體相比較，導電高分子的電學性能具有如下特點： 通過控制摻雜度，導電高分子的室溫電導率可在絕緣體-半導體-金屬態范圍內變化。目前最高的室溫電導率可達105S/cm，它可與銅的電導率相比，而重量僅為銅的1/12； 導電高分子可拉伸取向。沿拉伸方向電導率隨拉伸度而增加，而垂直拉伸方向的電導率基本不變，呈現強的電導各向異性； 盡管導電高分子的室溫電導率可達金屬態，但它的電導率-溫度依賴性不呈現金屬特性，而服從半導體特性； 導電高分子的載流子既不同於金屬的自由電子，也不同於半導體的電子或空穴，而是用孤子、極化子和雙極化子概念描述。 應用主要有電磁波屏蔽、電子元件(二極體、晶體管、場效應晶體管等)、微波吸收材料、隱身材料等。 (1)反滲透膜
反滲透膜主要是不對稱膜、復合膜和中空纖維膜。不對稱膜的表面活性層上的微孔很小（約2nm），大孔支撐層為海綿狀結構；復合膜由超薄膜和多孔支撐層等組成。超薄膜很薄，只有0.4mm，有利於降低流動阻力，提高透水速率；中空纖維反滲透膜的直徑極小，壁厚與直徑之比比較大，因而不需支持就能承受較高的外壓。
反滲透膜的材料主要有醋酸纖維素、聚醯胺、聚苯並咪唑、磺化聚苯醚等。醋酸纖維素膜透水量大，脫鹽率高，價格便宜，應用普遍。芳香聚醯胺膜具有優越的機械強度，化學性能穩定，耐壓實，能在pH值4-10的范圍內使用。聚苯並咪唑反滲透膜則能耐高溫，吸水性好，適用於在較高溫度下的作業。反滲透裝置已成功地應用於海水脫鹽，並達到飲用級的質量。海水淡化的原理是利用只允許溶劑透過，不允許溶質透過的半透膜，將海水與淡水分隔開的。用RO(Reverse Osmosis )進行海水淡化時，因其含鹽量較高，除特殊高脫鹽率膜以外，一般均須採用二級RO淡化。但是海水脫鹽成本較高，主要用於特別缺水的中東產油國，例如2012年統計數據世界最大的海水淡化廠就位於沙烏地阿拉伯。
(2)超濾膜
超濾膜是指具有從1-20nm細孔的多孔質膜，它幾乎可以完全將含於溶液中的病毒、高分子膠體等微粒子截留分離。超濾膜的分離性能就是用它所截留物質的分子量大小來定義的。超濾膜分離技術主要用於分離溶液中的大分子、膠體微粒。通過膜的篩分作用將溶液中大於膜孔的大分子溶質截留，是溶質分子與小分子溶劑分離的膜過程 。
(3)微濾膜
微濾膜是指孔徑范圍為0.01-10μm的多孔質分離膜，它可以把細菌、膠體以及氣溶膠等微小粒子從流體中比較徹底地分離除去。流體中含有粒子的濃度不同，微濾膜的使用方式也不同。當濃度較低時，常常使用一次性濾膜；當濃度較高時，需要選擇可以反復使用的膜。
(4)氣體分離膜
氣體分離中常用的高分子膜，是非對稱的或復合膜，其膜表層為緻密高分子層，即非多孔高分子膜。這種膜材料需要具有優良的滲透性。
(5)催化膜
在膜反應器中，利用膜的載體功能將催化劑固定在膜的表面或膜內來制備催化膜。有些膜材料本身就具有催化活性。在反應涉及加氫、脫氫、氧化以及與氧的生成有關的體系時，則常採用金屬膜、固體電解質膜，這些膜具有選擇性透過氫和氧的能力。 隔膜催化技術有效性的主要特徵是生產率和選擇率。生產率是由通過隔膜以及隔膜表面上反應物和生成物的分離率來決定的。 吸附性高分子材料主要是指那些對某些特定離子或分子有選擇性親和作用的高分子材料，從外觀形態上看，主要有微孔型、大孔型、米花型和大網狀樹脂幾種。吸附樹脂的吸附性不僅受到結構和形態等內在因素的影響，還與使用環境關系密切：溫度因素，樹脂周圍的介質.
（1）吸水性高分子
高吸水性樹脂的研究始於60年代，世界上最早開發的一種高吸水性樹脂是澱粉-丙烯氰接枝共聚水解產物，即在澱粉上接枝丙烯腈然後水解而成。
通常情況下，纖維素類高吸水性樹脂的吸水能力比澱粉類樹脂低，但是吸水速度快是其特點之一，在一些特殊情況下卻是澱粉類樹脂所不能取代的。
高吸水性樹脂的結構特徵： 分子中具有強親水性基團，如羥基、羧基，能夠與水分子形成氫鍵； 樹脂具有交聯結構； 聚合物內部具有較高的離子濃度； 聚合物具有較高的分子量 （2）吸油性高分子
高吸油性樹脂是一種新型的功能高分子材料,對於不同種類的油，少則可吸自重的幾倍,多則近百倍,吸油量大、吸油速度快且保油能力強，在工業的廢液處理以及環境保護方面具有廣泛的用途。另外可作橡膠改性劑、油霧過濾材料、芳香劑和殺蟲劑的基材、紙張添加劑等。
高吸油性樹脂的結構特徵：高分子之間形成一種三維的交聯網狀結構，材料內部具有一定微孔結構。由於分子內親油基的鏈段和油分子的溶劑化作用，高吸油性樹脂發生膨潤。基於交聯的存在，該樹脂不溶於油中。由此可見,交聯度和親油性基團與高吸油性樹脂的性能有密切關系。
（3）其他高分子吸附劑
聚丙烯醯胺分類聚丙烯醯胺產品簡介：聚丙烯醯胺（PAM）為水溶性高分子聚合物，不溶於大多數有機溶劑，具有良好的絮凝性，可以降低液體之間的磨擦阻力，按離子特性分可分為非離子、陰離子、陽離子和兩性型四種類型。 陰離子聚丙烯醯胺（APAM）產品描述：陰離子聚丙烯醯胺（APAM）外觀為白色粉粒，分子量從600萬到2500萬水溶解性好，能以任意比例溶解於水且不溶於有機溶劑。有效的PH值范圍為7到14，在中性鹼性介質中呈高聚合物電解質的特性，與鹽類電解質敏感，與高價金屬離子能交聯成不溶性凝膠體。
工業廢水處理：對於懸浮顆粒，較出、濃度高、粒子帶陽電荷，水的PH值為中性或鹼性的污水，鋼鐵廠廢水，電鍍廠廢水，冶金廢水，洗煤廢水等污水處理，效果最好。飲用水處理：我國很多自來水廠的水源來自江河，泥沙及礦物質含量高，比較渾濁，雖經過沉澱過濾，仍不能達到要求，需要投加絮凝劑，投加量是無機絮凝劑的1/50，但效果是無機絮凝劑的幾倍，對於有機物污染嚴重的江河水可採用無機絮凝劑和陽離子聚丙烯醯胺配合使用效果更好。陰離子聚丙烯醯胺，使澱粉微粒絮凝沉澱，然後將沉澱物經壓濾機壓濾變成餅狀，可作飼料，酒精廠的酒精也可採用陰離子聚丙烯醯胺脫水，壓濾進行回收。用於河水泥漿沉降。用於造紙干強劑。
用於造紙助劑、助率劑。在造紙前泵口式儲漿池中加入微量PAM-LB-3陰離子聚丙烯醯胺可使水中填料與細小纖維在網上存留提高20-30%。每噸可節約紙漿20-30kg。
舉例：在洗煤過程中產生大量廢水，直接排放污染環境，必須沉清後循環利用，回收水中煤泥，也很有價值，但靠自然沉降，費時費力，同時水也不清。
另外，陰離子聚丙烯醯胺在制香行業的應用也越來越受歡迎，陰離子聚丙烯醯胺產品特點：具溶解性好，粘度高，韌性強，易燃無（少）煙、燃燒無異味、無毒等特點；產品性能穩定，避免了其它植物膠粉和普通澱粉因產地、時間不同，粘結質量參差不齊，在香業生產時需要反復調試配方，以免造成產品質量不穩定的現象；香製品外表光潔平整、成型好、不易破碎；尤其是其冷水可糊化性，無需煮糊，將物料直接混和均勻、加水攪拌既可生產，而且加水混合後的物料較長時間放置也不會有物料干硬無法使用的現象發生，有效地節約了能源和方便了生產操作。
使用效果：使用本產品做成的香坯（香製品）外觀平整、無斷裂、無霉斑，抗折力強，產品成色好、烘曬後不褪色，燃點時間足，可燃性好，過鐵齒盤不「斷頭」熄火，有利於蚊香有效成份的揮散率的提高及可減少成品在烘乾過程中的損失，同時，可大大減輕工人的勞動強度、提高工作效率。此外，本品對環境無污染，可滿足綠色環保方面對產品的要求。
經濟效益：使用本產品可減少原料成本5—12%,節約能耗20—30%。 陽離子聚丙烯醯胺（CPAM）產品特性：陽離子聚丙烯醯胺（CPAM）外觀為白色粉粒，離子度從20%到55%水溶解性好，能以任意比例溶解於水且不溶於有機溶劑。呈高聚合物電解質的特性，適用於帶陰電荷及富含有機物的廢水處理。適用於染色、造紙、食品、建築、冶金、選礦、煤粉、油田、水產加工與發酵等行業有機膠體含量較高的廢水處理，特別適用於城市污水、城市污泥、造紙污泥及其它工業污泥的脫水處理。
用途 用於污泥脫水根據污泥性質可選用本產品的相應型號，可有效在污泥進入壓濾之前進行污泥脫水，脫水時，產生絮團大，不粘濾布，壓濾時不散，流泥餅較厚，脫水效率高，泥餅含水率在80%以下。 用於生活污水和有機廢水的處理，本產品在配性或鹼性介質中均呈現陽電性，這樣對污水中懸浮顆粒帶陰電荷的污水進行絮凝沉澱，澄清很有效。如生產糧食酒精廢水，造紙廢水，城市污水處理廠的廢水，啤酒廢水，味精廠廢水，製糖廢水，有機含量高 廢水、飼料廢水，紡織印染廢水等，用陽離子聚丙烯醯胺要比用陰離子、非離子聚丙烯醯胺或無機鹽類效果要高數倍或數十倍，因為這類廢水普遍帶陰電荷。 用於以江河水作水源的自來水的處理絮凝劑，用量少，效果好，成本低，特別是和無機絮凝劑復合使用效果更好，它將成為治長江、黃河及其它流域的自來水廠的高效絮凝劑。 造紙用增強劑及其它助劑。提高填料、顏料等存留率、紙張的強度。 用於油田經學助劑，如粘土防膨劑，油田酸化用稠化劑。 用於紡織上漿劑、漿液性能穩定、落漿少、織物斷頭率低、布面光潔。 包裝與貯存
本品無毒，注意防潮、防雨,避免陽光曝曬。 貯存期：2年,25kg紙袋（內襯塑料袋外為貼塑牛皮紙袋）。
丙烯醯胺單體生產技術
丙烯醯胺單體的生產時以丙烯腈為原料，在催化劑作用下水合生成丙烯醯胺單體的粗產品，經閃蒸、精製後得精丙烯醯胺單體，此單體即為聚丙烯醯胺的生產原料。
丙烯腈+(水催化劑/水) →合 →丙烯醯胺粗品→閃蒸→精製→精丙烯醯胺
按催化劑的發展歷史來分，單體技術已經歷了三代：
第一代為硫酸催化水合技術，此技術的缺點是丙烯腈轉化率低，丙烯醯胺產品收率低、副產品低，給精製帶來很大負擔，此外由於催化劑硫酸的強腐蝕性，使設備造價高，增加了生產成本；
第二代為二元或三元骨架銅催化生產技術，該技術的缺點是在最終產品中引入了影響聚合的金屬銅離子，從而增加了後處理精製的成本；第三代為微生物腈水合酶催化生產技術，此技術反應條件溫和，常溫常壓下進行，具有高選擇性、高收率和高活性的特點，丙烯腈的轉化率可達到100%，反應完全，無副產物和雜志，
產品丙烯醯胺中不含金屬銅離子，不需進行離子交換來出去生產過程中所產生的銅離子，簡化了工藝流程，此外，氣相色譜分析表明丙烯醯胺產品中幾乎不含游離的丙烯腈，具有高純性，特別適合制備超高相對分子質量的聚丙烯醯胺及食品工業所需的無毒聚丙烯醯胺。

㈤ 吸水樹脂在低溫和高溫多少度下能正常使用

吸水樹脂在低溫和常溫下，可以正常使用，吸水基本可以達到飽和。
但在較高回的溫度下，吸水量答隨著溫度的升高，而慢慢減少，一般到120℃左右，吸水效果已經非常差了。溫度再高，吸附的水分就會解吸，使吸水樹脂再生。

㈥ 吸水材料的用途

吸水材料的用途就是吸收水分。而保持物體表面的乾爽。
吸水材料也叫吸水樹脂，是一種新型功能高分子材料。它具有吸收比自身重幾百到幾千倍水的高吸水功能，並且保水性能優良，一旦吸水膨脹成為水凝膠時，即使加壓也很難把水分離出來。高吸水性樹脂是一種帶有大量親水基團的功能性高分子材料。
在醫用、衛生方面的應用，主要用作衛生巾、嬰兒尿布、餐巾、醫用冰袋；用於調節環境氣氛的膠狀日用芳香材料。用作軟膏、霜劑、擦劑、巴布劑等的基質醫用材料，具有保濕、增稠、皮膚浸潤、膠凝的作用。還可以製作成控制葯物釋放量、釋放時間、釋放空間的智能載體。
利用高吸水性樹脂高溫吸水低溫釋放水的功能製作工業防潮劑。在油田採油作業中，尤其老油田的採油作業，利用超高相對分子質量的聚丙烯醯胺的水溶液進行驅油效果非常好。還可以用於有機溶劑的脫水，尤其對極性小的有機溶劑其脫水效果十分顯著。還有工業用的增稠劑、水溶性塗料等。

㈦ 高吸水性樹脂對蒸餾水和鹽水的吸收量有何不同

高吸水性樹脂在蒸餾水和自來水中的吸水率相差很大，主要就是鹽類的離子會促進高吸水性樹脂的水解，破壞它的空間網狀結構。在CaCl2溶液中也是一樣的道理吧。

㈧ 為什麼高吸水性樹脂的制備過程中要避免與水接觸

氧氣在反應過程是阻聚劑，不利於反應進行，使得產品吸水倍率下降，所以在反應吸水樹脂制備完成以後。就用膝蓋想想也就知道為什麼在制備過程中不能與水