A. 高分子材料学生毕业实习报告
高吸水性树脂(英文名为Super Absorbent Resin, 简写为SAR),或者称为高吸水性聚合物(英文名为Super Absorbent Polymer,简写为SAP),是一种含有羧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。与传统吸水材料如海绵、纤维素、硅胶相比,它不溶于水,也不溶于有机溶剂,却又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。高吸水性树脂的吸水量高,可达到自重的千倍以上,而且保水性强,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,还具有良好的生物降解性能。
高吸水性树脂的开发与研究只有几十年的历史。是一种典型的功能高分子材料,具有一般高分子化合物的基本特性。它能够吸收并保持自身质量数百倍乃至数千倍的水分或都数十倍的盐水,并且能够保水贮水,即使加压也很难把水分离出来。这是由于其分子结构上带有大量具有很强亲水性的化学基团,而这些化学基团又可形成各种相应的复杂结构,从而赋予该材料良好的高吸水和高保水特性。
高吸水性树脂与水有很强的亲和力使它在个人卫生用品方面得到广泛应用,并在农业、土木建筑、保鲜材料、改造环境等方面的应用也显示出广阔的前景。如婴儿纸尿片、老年失禁纸尿片布、妇女用卫生巾等,广大发展中国家在这方面的需求不断增长,各国纷纷扩大生产,增加研究和开发力度。高吸水性树脂作为通讯电缆的防水剂、湿度调节剂、凝胶转动装置、活体酶载体、人造雪等方面也得到了大量的研究和应用。高吸水性树脂在农艺园林方面的应用也已表现出令人鼓舞的前景,它有利于节水灌溉、降低植物死亡率、提高土壤保肥保水能力、提高作物发芽率等。高吸水树脂在沙漠治理方面的应用更是具有无可估量的社会效益。由此可见进一步开发高吸水性树脂仍然有很重大的意义。
1.国外状况
高吸水树脂的研究开发始于20世纪60年代后期。1966年美国农业部北方研究所Fan-ta等进行了淀粉接枝丙烯腈的研究,从此开始了高吸水树脂的发展。Fanta等在论文中提出:淀粉衍生物的吸水性树脂具有优越的吸水能力,吸水后形成的膨润凝胶体保水性很强,即使加压也不与水分离,甚至还具有吸湿放湿性,这些材料的吸水性能都超过以往的高分子材料。该树脂最初在Henkel Corporation工业化成功,其商品名为SGP(Starch Graft Polymer)。1971年Grain Processing公司以硝酸铈盐作引发剂,采用丙烯腈接枝在淀粉或纤维素上的方法合成出高吸水树脂。在这一时期,美国Hercules、National Starch、General MillsChemical,日本住友化学、花王石碱、三洋化成工业等公司相继成功开发出了高吸水树脂,德国、法国等世界各国对高吸水树脂的制备、性能和应用等领域也进行了广泛的研究,并取得大量成果。其中成效最大的是美国和日本。此后,国外对SAP的研制、生产和应用便以惊人的速度发展起来。1978年日本实现了SAP工业化生产。
高吸水树脂的生产与消费增长很快,1980年,世界高吸水性树脂生产能力约为5 kt/a,1990年增加到207 kt/a,1999年猛增到1292 kt/a。目前,世界SAP的最大生产商是日本触媒化学公司,其次是Deggusa/Huels集团的Stockhausen公司,第三位是美国Amcol公司的全资子公司Chemdal公司,这3家公司合计能力约占世界总能力的47.2%。欧洲高吸水性树脂的主要生产厂家有法国Atofina公司和SNF Floerger公司,比利时的BASF公司和Nippon Shoku公司,德国BASF公司、Stockhausen公司和Dow化学公司、英国Instrial Zeolite公司等。
美国是世界上最大的高吸水性树脂消费国,消费量约为280 kt,约占世界总消费量的35.0%。欧洲高吸水性树脂的消费量约为200 kt,约占总消费量的25.0%;日本高吸水性树脂的消费量约为80 kt,约占世界总消费量的10.0%;其他地区的消费量约占30.0%。根据预测,2005年世界高吸水性树脂的消费量将达到1000~1100kt,消费量年均增长速度为3.8%~5.5%。
随着其产品多样化及性能的提高,高吸水树脂的应用领域也必将不断扩大。1973年美国UCC公司开始将高吸水树脂应用于农业方面,接着又扩展到农林园艺的土壤保水、苗木培育及输送、育种方面。接着日本、法国等也展开了吸水性树脂的应用研究。现在,高吸水树脂已经广泛应用于农林园艺、医疗卫生、建筑材料、石油工业、食品行业、日用品行业、人工智能材料等各个领域。
2 国内状况
国内高吸水性树脂的研究工作起步较晚,始于20世纪80年代初,与国外相比,我国高吸水性树脂的研究开发与应用相对比较缓慢,2004年我国高吸水性树脂的生产能力也只在30kt/a左右,生产企业近30家,但规模都不大,生产能力在1kt以上的仅7家。
国内有三十多家单位在从事高吸水性树脂的研究。例如上海大学、吉林石油化工研究所、中国科学院化学所、中国科学院兰州化学物理研究所、广州化学所、天津大学、北京化工大学、广东工业大学化工研究所等,这些单位的工作大都着重于水性树脂的合成研究。在应用方面,吉林、黑龙江、新疆、河南等省把高吸水性树脂应用于农业生产中取得了较为可喜的成就。目前,国内高吸水剂的研究工作绝大部分仍处于实验室阶段,有的已转入中试阶段,但工业化的很少,主要还是依靠进口。
目前,在我国高吸水性树脂大部分为进口产品,进口价为1.5-l.8万元/t。国内高吸水性树脂生产成本在1.2-1.5万元/t,售价为1.8-2.2万元/t。预计到 2010年国内高吸水性树脂的需求量将达到100kt。
在我国吸水树脂的消费主要以卫生用品应用为主。在今后我国吸水树脂应用方面卫生材料仍是主流,其需求量还将不断增大。由于我国水资源十分贫乏,水土流失严重,荒漠化土地日趋扩展;并且我国正处于工业化、城市化的加速发展阶段,城市草坪业和花卉业将有巨大的发展空间。吸水树脂作为土壤改良剂,保水保肥剂,种子及苗木移植涂覆剂在农业、林业、园林绿化、改造沙漠等方面将起着重要的作用,有关专家认为,再经过七八年的努力作为保水剂的吸水树脂有可能成为继化肥、农药、地膜之后最受广大农民欢迎的农用化学品之一,其市场前景十分广阔。
高吸水性树脂是一种发展迅速的新材料,在我国极具市场潜力。随着人们对SAP研究的深入,具有耐盐、保水、保肥等多功能SAP的研究已经取得了巨大的进展,但是我国SAP的生产及应用均落后于发达国家,迫切需要快速发展。我国地大物博,土壤沙漠化严重, SAP在农业上的应用具有巨大的潜力,加强对具有抗旱保墒,且具有缓释肥功能的绿色环保型SAP的研究,建立以多功能新型SAP为中心的完整化学抗旱、节水、保水技术体系,并开展大面积的示范推广也是今后研究的重点。此外,目前应用于工业化生产的SAP大多是丙烯酸盐类,原料成本高,不利于大范围应用。加强对非金属矿物/保水复合材料的研究,同时研究简化生产工艺,减少聚合后半成品水分含量从而减少产成品干燥时间和干燥能耗,对于降低SAP成本,扩大SAP应用范围具有重要意义。另外,应该尽快利用原料和市场需求两个优势,引进国外先进技术,并依托国内科研力量进行开发,建设经济规模工业化装置,以便迅速占领这一高增长的市场。
B. 高分子吸水树脂用什么提炼出来
高分子抄吸水树脂
一种以淀粉袭为基础原料、以硝酸铈铵为化学引发剂、以丙烯腈为单体制备高吸水树脂的有效方法。所得产品可吸自身重量1362倍的蒸馏水,92倍的0.9%的食盐水。
淀粉是植物体中贮存的养分,贮存在种子和块茎中,各类植物中的淀粉含量都较高,大米中含淀粉62%~86%,麦子中含淀粉57%~75%,玉蜀黍中含淀粉65%~72%,马铃薯中则含淀粉不到20%。淀粉是食物的重要组成部分,咀嚼米饭等时感到有些甜味,这是因为唾液中的唾液淀粉酶将淀粉水解成了二糖--麦芽糖。食物进入小肠后,还能被胰腺分泌出来的唾液淀粉酶和肠液水解,形成的葡萄糖(单糖)被小肠绒毛吸收,成为人体组织器官的营养物。支链淀粉部分水解可产生称为糊精的混合物。糊精主要用作食品添加剂、胶水、浆糊,并用于纸张和纺织品的制造(精整)等。
C. 高分子吸水树脂吸水原理是
吸水剂遇水立即发生电解离解带正电和负电离子种带正电和负电离子和水有强烈亲合作用因而使其具有极强吸水性和保水性能迅速吸收比自身重数百倍甚至上千倍水吸水膨胀水凝胶
D. 高分子吸水树脂的原理
—CH2=CH-COOH + NaOH → —CH2=CH-COONa+H2O
n(—CH2=CH-COONa)→[-CH2-CH(COONa)]n
聚丙烯酸钠→ 架桥成网络结构
内部离子浓度较外部高,造成渗回透压。答
SAP具有三次元的交联架桥,可抑制扩张的现象,即产生了高吸水性树脂的吸水力。
E. 谁给找份介绍一种高分子材料的论文,3000字左右的,最好这种材料新型的
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dfq0730(金币+2,VIP+0):资源不少,可以分享一下吗?也省得老是发邮件的 1-4 13:48
高吸水性树脂(英文名为Super Absorbent Resin, 简写为SAR),或者称为高吸水性聚合物(英文名为Super Absorbent Polymer,简写为SAP),是一种含有羧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。与传统吸水材料如海绵、纤维素、硅胶相比,它不溶于水,也不溶于有机溶剂,却又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。高吸水性树脂的吸水量高,可达到自重的千倍以上,而且保水性强,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,还具有良好的生物降解性能。
高吸水性树脂的开发与研究只有几十年的历史。是一种典型的功能高分子材料,具有一般高分子化合物的基本特性。它能够吸收并保持自身质量数百倍乃至数千倍的水分或都数十倍的盐水,并且能够保水贮水,即使加压也很难把水分离出来。这是由于其分子结构上带有大量具有很强亲水性的化学基团,而这些化学基团又可形成各种相应的复杂结构,从而赋予该材料良好的高吸水和高保水特性。
高吸水性树脂与水有很强的亲和力使它在个人卫生用品方面得到广泛应用,并在农业、土木建筑、保鲜材料、改造环境等方面的应用也显示出广阔的前景。如婴儿纸尿片、老年失禁纸尿片布、妇女用卫生巾等,广大发展中国家在这方面的需求不断增长,各国纷纷扩大生产,增加研究和开发力度。高吸水性树脂作为通讯电缆的防水剂、湿度调节剂、凝胶转动装置、活体酶载体、人造雪等方面也得到了大量的研究和应用。高吸水性树脂在农艺园林方面的应用也已表现出令人鼓舞的前景,它有利于节水灌溉、降低植物死亡率、提高土壤保肥保水能力、提高作物发芽率等。高吸水树脂在沙漠治理方面的应用更是具有无可估量的社会效益。由此可见进一步开发高吸水性树脂仍然有很重大的意义。
1.国外状况
高吸水树脂的研究开发始于20世纪60年代后期。1966年美国农业部北方研究所Fan-ta等进行了淀粉接枝丙烯腈的研究,从此开始了高吸水树脂的发展。Fanta等在论文中提出:淀粉衍生物的吸水性树脂具有优越的吸水能力,吸水后形成的膨润凝胶体保水性很强,即使加压也不与水分离,甚至还具有吸湿放湿性,这些材料的吸水性能都超过以往的高分子材料。该树脂最初在Henkel Corporation工业化成功,其商品名为SGP(Starch Graft Polymer)。1971年Grain Processing公司以硝酸铈盐作引发剂,采用丙烯腈接枝在淀粉或纤维素上的方法合成出高吸水树脂。在这一时期,美国Hercules、National Starch、General MillsChemical,日本住友化学、花王石碱、三洋化成工业等公司相继成功开发出了高吸水树脂,德国、法国等世界各国对高吸水树脂的制备、性能和应用等领域也进行了广泛的研究,并取得大量成果。其中成效最大的是美国和日本。此后,国外对SAP的研制、生产和应用便以惊人的速度发展起来。1978年日本实现了SAP工业化生产。
高吸水树脂的生产与消费增长很快,1980年,世界高吸水性树脂生产能力约为5 kt/a,1990年增加到207 kt/a,1999年猛增到1292 kt/a。目前,世界SAP的最大生产商是日本触媒化学公司,其次是Deggusa/Huels集团的Stockhausen公司,第三位是美国Amcol公司的全资子公司Chemdal公司,这3家公司合计能力约占世界总能力的47.2%。欧洲高吸水性树脂的主要生产厂家有法国Atofina公司和SNF Floerger公司,比利时的BASF公司和Nippon Shoku公司,德国BASF公司、Stockhausen公司和Dow化学公司、英国Instrial Zeolite公司等。
美国是世界上最大的高吸水性树脂消费国,消费量约为280 kt,约占世界总消费量的35.0%。欧洲高吸水性树脂的消费量约为200 kt,约占总消费量的25.0%;日本高吸水性树脂的消费量约为80 kt,约占世界总消费量的10.0%;其他地区的消费量约占30.0%。根据预测,2005年世界高吸水性树脂的消费量将达到1000~1100kt,消费量年均增长速度为3.8%~5.5%。
随着其产品多样化及性能的提高,高吸水树脂的应用领域也必将不断扩大。1973年美国UCC公司开始将高吸水树脂应用于农业方面,接着又扩展到农林园艺的土壤保水、苗木培育及输送、育种方面。接着日本、法国等也展开了吸水性树脂的应用研究。现在,高吸水树脂已经广泛应用于农林园艺、医疗卫生、建筑材料、石油工业、食品行业、日用品行业、人工智能材料等各个领域。
2 国内状况
国内高吸水性树脂的研究工作起步较晚,始于20世纪80年代初,与国外相比,我国高吸水性树脂的研究开发与应用相对比较缓慢,2004年我国高吸水性树脂的生产能力也只在30kt/a左右,生产企业近30家,但规模都不大,生产能力在1kt以上的仅7家。
国内有三十多家单位在从事高吸水性树脂的研究。例如上海大学、吉林石油化工研究所、中国科学院化学所、中国科学院兰州化学物理研究所、广州化学所、天津大学、北京化工大学、广东工业大学化工研究所等,这些单位的工作大都着重于水性树脂的合成研究。在应用方面,吉林、黑龙江、新疆、河南等省把高吸水性树脂应用于农业生产中取得了较为可喜的成就。目前,国内高吸水剂的研究工作绝大部分仍处于实验室阶段,有的已转入中试阶段,但工业化的很少,主要还是依靠进口。
目前,在我国高吸水性树脂大部分为进口产品,进口价为1.5-l.8万元/t。国内高吸水性树脂生产成本在1.2-1.5万元/t,售价为1.8-2.2万元/t。预计到 2010年国内高吸水性树脂的需求量将达到100kt。
在我国吸水树脂的消费主要以卫生用品应用为主。在今后我国吸水树脂应用方面卫生材料仍是主流,其需求量还将不断增大。由于我国水资源十分贫乏,水土流失严重,荒漠化土地日趋扩展;并且我国正处于工业化、城市化的加速发展阶段,城市草坪业和花卉业将有巨大的发展空间。吸水树脂作为土壤改良剂,保水保肥剂,种子及苗木移植涂覆剂在农业、林业、园林绿化、改造沙漠等方面将起着重要的作用,有关专家认为,再经过七八年的努力作为保水剂的吸水树脂有可能成为继化肥、农药、地膜之后最受广大农民欢迎的农用化学品之一,其市场前景十分广阔。
高吸水性树脂是一种发展迅速的新材料,在我国极具市场潜力。随着人们对SAP研究的深入,具有耐盐、保水、保肥等多功能SAP的研究已经取得了巨大的进展,但是我国SAP的生产及应用均落后于发达国家,迫切需要快速发展。我国地大物博,土壤沙漠化严重, SAP在农业上的应用具有巨大的潜力,加强对具有抗旱保墒,且具有缓释肥功能的绿色环保型SAP的研究,建立以多功能新型SAP为中心的完整化学抗旱、节水、保水技术体系,并开展大面积的示范推广也是今后研究的重点。此外,目前应用于工业化生产的SAP大多是丙烯酸盐类,原料成本高,不利于大范围应用。加强对非金属矿物/保水复合材料的研究,同时研究简化生产工艺,减少聚合后半成品水分含量从而减少产成品干燥时间和干燥能耗,对于降低SAP成本,扩大SAP应用范围具有重要意义。另外,应该尽快利用原料和市场需求两个优势,引进国外先进技术,并依托国内科研力量进行开发,建设经济规模工业化装置,以便迅速占领这一高增长的市场。http://emuch.net/bbs/viewthread.php?tid=1769869&fpage=2
F. 新型高分子材料有什么特殊功能
恩,这个问题太广了点吧~
离子交换树脂,膜分离(L-B膜、液体膜,单分子层膜),感光性树脂。光致变色、光致导电高分子高分子,导电高分子,压电,热电材料啦,还有高分子的液晶(树状高分子液晶)~~
应用么,智能变色体统啦、军事隐身材料啦,大脑探针……
恩,取了点老师的课件,希望对你有所帮助~
功能材料(Functional materials)的概念是美国Morton 于1965年首先提出来的。功能材料是指具有一种或几种特定功能的材料,如磁性材料、光学材料等,它具有优良的物理、化学和生物功能,在物件中起着“功能”的作用。从广义来看,结构材料实际上是一种具有力学功能的材料,因此也是一种功能材料。但由于对应于力学功能的机械运动是一种宏观物体的运动,与对应于其他功能的微观物体的运动有着显著的区别。故习惯上不把结构材料包括在功能材料范畴之内。这样,一般就把材料分成结构材料和功能材料两大类。
(1)功能材料的功能对应于材料的微观结构和微观物体的运动,这是最本质的特征。
(2)功能材料的聚集态和形态非常多样化,除了晶态外,还有气态、液态、液晶态、非晶态、准晶态、混合态和等离子态等。除了三维体相材料外,还有二维、一维和零维材料。除了平衡态外,还有非平衡态。
(3)结构材料常以材料形式为最终产品,而功能材料有相当一部分是以元件形式为最终产品,即材料元件一体化。
(4)功能材料是利用现代科学技术,多学科交叉的知识密集型产物。
(5)功能材料的制备技术不同于结构材料用的传统技术,而是采用许多先进的新工艺和新技术,如急冷、超净、超微、超纯、薄膜化、集成化、微型化、密积化、智能化以及精细控制和检测技术。
1.2 功能材料的现状和展望
(1)单功能材料如导电材料、介电材料、铁电材料、磁性材料、磁信息材料、发热材料、储热材料、隔热材料、隔声材料、发声材料、光学材料、发光材料、激光材料、非线性光学材料、示色材料、红外材料、光信息材料等。
(2)功能转换材料如压电材料、光电材料、热电材料、磁光材料、声光材料、声能转换材料、电光材料、电流变材料、电色材料、磁敏材料、磁致伸缩材料等。
(3)多功能材料如防振降噪材料、三防(防热、防激光和防核)材料、耐热密封材料、电磁材料等。
(4)复合和综合功能材料如形状记忆材料、隐身材料、电磁屏蔽材料、传感材料、智能材料、环境材料、显示材料、分离功能材料等。
(5)新形态和新概念功能材料,如液晶材料、非晶态材料、梯度材料、纳米材料、非平衡态材料等。
(1)开发高技术所需的新型功能材料,特别是尖端领域(航空航天、分子电子学、高速信息、新能源、海洋技术和生命科学等)所需和在极端条件(超高压、超高温、超低温、高烧蚀、高热冲击、强腐蚀、高真空、强激光、高辐射、原子氧、核爆炸等)下工作的高性能功能材料。
(2)功能材料的功能从单功能向多功能和复合功能发展,从低级功能(如单一的物理功能)向高级功能(如人工智能、生物功能和生命功能等)发展。
(3)功能材料和器件的一体化、高集成化、超微型化、高密积化和超分子化。
(4)功能材料和结构材料兼容,即功能材料结构化,结构材料功能化。
(5)进一步研究和发展功能材料的新概念、新设计和新工艺,已提出的新概念有梯度化、低维化、智能化、非平衡态、分子组装、杂化、超分子化和生物分子化等; 已提出的新设计有化学模式识别设计、分子设计、非平衡态设计、量子化学和统计力学计算法等; 已提出的新工艺有激光加工、离子注入、等离子技术、分子束外延、固相外延、生物技术及在特定条件下(如高温、高压、高真空、微重力、强辐射、急冷和超净等)的工艺技术。
(6)完善和发展功能材料检测和评价的方法。
(7)加强功能材料的应用研究,扩展功能材料的应用领域,特别是尖端领域和民用高技术领域。并把成熟的研究成果迅速推广,以形成生产力。
1.3 功能材料学科的内容和相关学科
(1)功能材料学是研究功能材料的成分、结构、性能、应用及其间的关系,在此基础上,研究功能材料的设计和发展途径。
(2)功能材料工程学是研究功能材料的合成、制备、提纯、改性、储存和使用的技术和工艺。
(3)功能材料的表征和测试技术是研究一般通用的理化测试技术在功能材料上的应用和各类功能材料特征功能的测试技术和表征。
特点
1.4 功能高分子材料概述
性能(Performance):是指材料对外部刺激(如外力、热、光等物理刺激或化学药品的化学刺激)产生的抵抗(resistance)。如:材料的强度、耐热性、弹性、塑性、透明度、耐腐蚀性。
性能和功能
功能(Function):是指对某物质输入一信号时,物质因发生质和量的变化而产生的输出作用。功能是指物质(材料)对输入信号的响应(response)。
如:材料在受到外部光的输入时,材料可以输出电,称为材料的光电功能;材料在受到多种介质作用时,能有选择地分离出其中某些介质,称为材料的选择分离功能。此外,如热电效应、压电效应、药物缓释放性等,都属于功能的范畴。
结构高分子材料和功能高分子材料
结构高分子材料最基本的特性是具有高的比刚度和比强度,可替代金属作结构材料。利用了力学性能。如:工程塑料和聚合物基复合材料。
功能高分子材料:指除了具有一定的力学性能外,还具有特定功能的材料叫功能高分子材料。如:离子交换树脂
功能高分子材料和功能高分子
A:结构型功能高分子材料(如苯乙烯系阳离子resin的结构)
*功能高分子是指这类材料中的高分子
B:复合型功能高分子材料(高分子基体+特定功能其他材料复合,如导电橡胶)
(2)功能高分子材料的分类
①力学功能材料
强化功能材料,如超高强材料、高结晶材料
弹性功能材料,如热塑性弹性体
②化学功能材料
分离功能材料,如分离膜、离子交换树脂
反应功能材料,如高分子催化剂、高分子试剂
生物功能材料,如固定化酶、生物反应器
功能高分子材料的分类
③物理化学功能材料
耐高温高分子,高分子液晶
电学功能材料,如导电性高分子、超导性高分子
光学功能材料,如感光性高分子、光敏性高分子
能量转换功能材料,如压电性高分子
④生物化学功能材料
人工脏器用材料,如人工肾(心肺)等
高分子药物,如药物活性高分子、缓释性高分子药物等
生物分解材料,如可降解性高分子材料等
①反应性高分子材料:包括高分子试剂、高分子催化剂和染料等
②光敏型高分子:包括各种光稳定剂、光刻胶、感光材料、非线性光学材料、光导材料、光致变色材料、光降解高分子材料等
③电磁功能高分子材料:包括导电高分子材料(导电聚合物、高分子电解质)、电致发光和电致变色高分子材料、高分子压电材料、磁功能高分子材料(塑料磁体)
国内的分类
④高分子分离材料:如各种高分子分离膜、缓释膜和其他半透性膜材料、离子交换树脂、高分子螯合剂、高分子絮凝剂等
⑤高分子吸附材料:如高吸水性树脂、高吸油性树脂等
⑥高分子智能材料:如高分子形状记忆材料、信息存贮材料和光、磁、pH、压力感应材料等
⑦医药用高分子材料:如医用高分子材料、药用高分子材料和医药用辅助材料等
⑧高性能工程材料:如高分子液晶材料、耐高温高分子材料、高强度高模量高分子材料、阻燃性高分子材料和功能纤维材料、生物降解高分子材料等
G. 功能高分子材料的主要材料
复合型导电高分子材料是以有机高分子材料为基体,加入一定数量的导电物质(如炭黑、石墨、碳纤维、金属粉、金属纤维、金属氧化物等)组合而成。该类材料兼有高分子材料的易加工特性和金属的导电性。与金属相比较,导电性复合材料具有加工性好、工艺简单、耐腐蚀、电阻率可调范围大、价格低等优点。
与金属和半导体相比较,导电高分子的电学性能具有如下特点: 通过控制掺杂度,导电高分子的室温电导率可在绝缘体-半导体-金属态范围内变化。目前最高的室温电导率可达105S/cm,它可与铜的电导率相比,而重量仅为铜的1/12; 导电高分子可拉伸取向。沿拉伸方向电导率随拉伸度而增加,而垂直拉伸方向的电导率基本不变,呈现强的电导各向异性; 尽管导电高分子的室温电导率可达金属态,但它的电导率-温度依赖性不呈现金属特性,而服从半导体特性; 导电高分子的载流子既不同于金属的自由电子,也不同于半导体的电子或空穴,而是用孤子、极化子和双极化子概念描述。 应用主要有电磁波屏蔽、电子元件(二极管、晶体管、场效应晶体管等)、微波吸收材料、隐身材料等。 (1)反渗透膜
反渗透膜主要是不对称膜、复合膜和中空纤维膜。不对称膜的表面活性层上的微孔很小(约2nm),大孔支撑层为海绵状结构;复合膜由超薄膜和多孔支撑层等组成。超薄膜很薄,只有0.4mm,有利于降低流动阻力,提高透水速率;中空纤维反渗透膜的直径极小,壁厚与直径之比比较大,因而不需支持就能承受较高的外压。
反渗透膜的材料主要有醋酸纤维素、聚酰胺、聚苯并咪唑、磺化聚苯醚等。醋酸纤维素膜透水量大,脱盐率高,价格便宜,应用普遍。芳香聚酰胺膜具有优越的机械强度,化学性能稳定,耐压实,能在pH值4-10的范围内使用。聚苯并咪唑反渗透膜则能耐高温,吸水性好,适用于在较高温度下的作业。反渗透装置已成功地应用于海水脱盐,并达到饮用级的质量。海水淡化的原理是利用只允许溶剂透过,不允许溶质透过的半透膜,将海水与淡水分隔开的。用RO(Reverse Osmosis )进行海水淡化时,因其含盐量较高,除特殊高脱盐率膜以外,一般均须采用二级RO淡化。但是海水脱盐成本较高,主要用于特别缺水的中东产油国,例如2012年统计数据世界最大的海水淡化厂就位于沙特阿拉伯。
(2)超滤膜
超滤膜是指具有从1-20nm细孔的多孔质膜,它几乎可以完全将含于溶液中的病毒、高分子胶体等微粒子截留分离。超滤膜的分离性能就是用它所截留物质的分子量大小来定义的。超滤膜分离技术主要用于分离溶液中的大分子、胶体微粒。通过膜的筛分作用将溶液中大于膜孔的大分子溶质截留,是溶质分子与小分子溶剂分离的膜过程 。
(3)微滤膜
微滤膜是指孔径范围为0.01-10μm的多孔质分离膜,它可以把细菌、胶体以及气溶胶等微小粒子从流体中比较彻底地分离除去。流体中含有粒子的浓度不同,微滤膜的使用方式也不同。当浓度较低时,常常使用一次性滤膜;当浓度较高时,需要选择可以反复使用的膜。
(4)气体分离膜
气体分离中常用的高分子膜,是非对称的或复合膜,其膜表层为致密高分子层,即非多孔高分子膜。这种膜材料需要具有优良的渗透性。
(5)催化膜
在膜反应器中,利用膜的载体功能将催化剂固定在膜的表面或膜内来制备催化膜。有些膜材料本身就具有催化活性。在反应涉及加氢、脱氢、氧化以及与氧的生成有关的体系时,则常采用金属膜、固体电解质膜,这些膜具有选择性透过氢和氧的能力。 隔膜催化技术有效性的主要特征是生产率和选择率。生产率是由通过隔膜以及隔膜表面上反应物和生成物的分离率来决定的。 吸附性高分子材料主要是指那些对某些特定离子或分子有选择性亲和作用的高分子材料,从外观形态上看,主要有微孔型、大孔型、米花型和大网状树脂几种。吸附树脂的吸附性不仅受到结构和形态等内在因素的影响,还与使用环境关系密切:温度因素,树脂周围的介质.
(1)吸水性高分子
高吸水性树脂的研究始于60年代,世界上最早开发的一种高吸水性树脂是淀粉-丙烯氰接枝共聚水解产物,即在淀粉上接枝丙烯腈然后水解而成。
通常情况下,纤维素类高吸水性树脂的吸水能力比淀粉类树脂低,但是吸水速度快是其特点之一,在一些特殊情况下却是淀粉类树脂所不能取代的。
高吸水性树脂的结构特征: 分子中具有强亲水性基团,如羟基、羧基,能够与水分子形成氢键; 树脂具有交联结构; 聚合物内部具有较高的离子浓度; 聚合物具有较高的分子量 (2)吸油性高分子
高吸油性树脂是一种新型的功能高分子材料,对于不同种类的油,少则可吸自重的几倍,多则近百倍,吸油量大、吸油速度快且保油能力强,在工业的废液处理以及环境保护方面具有广泛的用途。另外可作橡胶改性剂、油雾过滤材料、芳香剂和杀虫剂的基材、纸张添加剂等。
高吸油性树脂的结构特征:高分子之间形成一种三维的交联网状结构,材料内部具有一定微孔结构。由于分子内亲油基的链段和油分子的溶剂化作用,高吸油性树脂发生膨润。基于交联的存在,该树脂不溶于油中。由此可见,交联度和亲油性基团与高吸油性树脂的性能有密切关系。
(3)其他高分子吸附剂
聚丙烯酰胺分类聚丙烯酰胺产品简介:聚丙烯酰胺(PAM)为水溶性高分子聚合物,不溶于大多数有机溶剂,具有良好的絮凝性,可以降低液体之间的磨擦阻力,按离子特性分可分为非离子、阴离子、阳离子和两性型四种类型。 阴离子聚丙烯酰胺(APAM)产品描述:阴离子聚丙烯酰胺(APAM)外观为白色粉粒,分子量从600万到2500万水溶解性好,能以任意比例溶解于水且不溶于有机溶剂。有效的PH值范围为7到14,在中性碱性介质中呈高聚合物电解质的特性,与盐类电解质敏感,与高价金属离子能交联成不溶性凝胶体。
工业废水处理:对于悬浮颗粒,较出、浓度高、粒子带阳电荷,水的PH值为中性或碱性的污水,钢铁厂废水,电镀厂废水,冶金废水,洗煤废水等污水处理,效果最好。饮用水处理:我国很多自来水厂的水源来自江河,泥沙及矿物质含量高,比较浑浊,虽经过沉淀过滤,仍不能达到要求,需要投加絮凝剂,投加量是无机絮凝剂的1/50,但效果是无机絮凝剂的几倍,对于有机物污染严重的江河水可采用无机絮凝剂和阳离子聚丙烯酰胺配合使用效果更好。阴离子聚丙烯酰胺,使淀粉微粒絮凝沉淀,然后将沉淀物经压滤机压滤变成饼状,可作饲料,酒精厂的酒精也可采用阴离子聚丙烯酰胺脱水,压滤进行回收。用于河水泥浆沉降。用于造纸干强剂。
用于造纸助剂、助率剂。在造纸前泵口式储浆池中加入微量PAM-LB-3阴离子聚丙烯酰胺可使水中填料与细小纤维在网上存留提高20-30%。每吨可节约纸浆20-30kg。
举例:在洗煤过程中产生大量废水,直接排放污染环境,必须沉清后循环利用,回收水中煤泥,也很有价值,但靠自然沉降,费时费力,同时水也不清。
另外,阴离子聚丙烯酰胺在制香行业的应用也越来越受欢迎,阴离子聚丙烯酰胺产品特点:具溶解性好,粘度高,韧性强,易燃无(少)烟、燃烧无异味、无毒等特点;产品性能稳定,避免了其它植物胶粉和普通淀粉因产地、时间不同,粘结质量参差不齐,在香业生产时需要反复调试配方,以免造成产品质量不稳定的现象;香制品外表光洁平整、成型好、不易破碎;尤其是其冷水可糊化性,无需煮糊,将物料直接混和均匀、加水搅拌既可生产,而且加水混合后的物料较长时间放置也不会有物料干硬无法使用的现象发生,有效地节约了能源和方便了生产操作。
使用效果:使用本产品做成的香坯(香制品)外观平整、无断裂、无霉斑,抗折力强,产品成色好、烘晒后不褪色,燃点时间足,可燃性好,过铁齿盘不“断头”熄火,有利于蚊香有效成份的挥散率的提高及可减少成品在烘干过程中的损失,同时,可大大减轻工人的劳动强度、提高工作效率。此外,本品对环境无污染,可满足绿色环保方面对产品的要求。
经济效益:使用本产品可减少原料成本5—12%,节约能耗20—30%。 阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)产品特性:阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)外观为白色粉粒,离子度从20%到55%水溶解性好,能以任意比例溶解于水且不溶于有机溶剂。呈高聚合物电解质的特性,适用于带阴电荷及富含有机物的废水处理。适用于染色、造纸、食品、建筑、冶金、选矿、煤粉、油田、水产加工与发酵等行业有机胶体含量较高的废水处理,特别适用于城市污水、城市污泥、造纸污泥及其它工业污泥的脱水处理。
用途 用于污泥脱水根据污泥性质可选用本产品的相应型号,可有效在污泥进入压滤之前进行污泥脱水,脱水时,产生絮团大,不粘滤布,压滤时不散,流泥饼较厚,脱水效率高,泥饼含水率在80%以下。 用于生活污水和有机废水的处理,本产品在配性或碱性介质中均呈现阳电性,这样对污水中悬浮颗粒带阴电荷的污水进行絮凝沉淀,澄清很有效。如生产粮食酒精废水,造纸废水,城市污水处理厂的废水,啤酒废水,味精厂废水,制糖废水,有机含量高 废水、饲料废水,纺织印染废水等,用阳离子聚丙烯酰胺要比用阴离子、非离子聚丙烯酰胺或无机盐类效果要高数倍或数十倍,因为这类废水普遍带阴电荷。 用于以江河水作水源的自来水的处理絮凝剂,用量少,效果好,成本低,特别是和无机絮凝剂复合使用效果更好,它将成为治长江、黄河及其它流域的自来水厂的高效絮凝剂。 造纸用增强剂及其它助剂。提高填料、颜料等存留率、纸张的强度。 用于油田经学助剂,如粘土防膨剂,油田酸化用稠化剂。 用于纺织上浆剂、浆液性能稳定、落浆少、织物断头率低、布面光洁。 包装与贮存
本品无毒,注意防潮、防雨,避免阳光曝晒。 贮存期:2年,25kg纸袋(内衬塑料袋外为贴塑牛皮纸袋)。
丙烯酰胺单体生产技术
丙烯酰胺单体的生产时以丙烯腈为原料,在催化剂作用下水合生成丙烯酰胺单体的粗产品,经闪蒸、精制后得精丙烯酰胺单体,此单体即为聚丙烯酰胺的生产原料。
丙烯腈+(水催化剂/水) →合 →丙烯酰胺粗品→闪蒸→精制→精丙烯酰胺
按催化剂的发展历史来分,单体技术已经历了三代:
第一代为硫酸催化水合技术,此技术的缺点是丙烯腈转化率低,丙烯酰胺产品收率低、副产品低,给精制带来很大负担,此外由于催化剂硫酸的强腐蚀性,使设备造价高,增加了生产成本;
第二代为二元或三元骨架铜催化生产技术,该技术的缺点是在最终产品中引入了影响聚合的金属铜离子,从而增加了后处理精制的成本;第三代为微生物腈水合酶催化生产技术,此技术反应条件温和,常温常压下进行,具有高选择性、高收率和高活性的特点,丙烯腈的转化率可达到100%,反应完全,无副产物和杂志,
产品丙烯酰胺中不含金属铜离子,不需进行离子交换来出去生产过程中所产生的铜离子,简化了工艺流程,此外,气相色谱分析表明丙烯酰胺产品中几乎不含游离的丙烯腈,具有高纯性,特别适合制备超高相对分子质量的聚丙烯酰胺及食品工业所需的无毒聚丙烯酰胺。
H. 高分子吸收树脂对人体的的危害
树脂本身是无毒产品,但是树脂相关衍生品是有少量毒性,并对人体有伤害的。
环氧活性稀释剂一般来说比环氧树脂的毒性要大些,非活性的稀释剂要看用什么种类了.凡是有机制品都是带点毒性的,固化后的环氧胶毒性较低,但是工作需要高温加热或降解对人体是有一定的伤害的。
皮肤长时间侵泡在树脂材料里面对皮肤的伤害也比较大。树脂材料的气味也会引起身体不适,比如头晕等,但干燥的树脂产品气味不大,气味也跟树脂产品原料配比有关。总的来说,只要树脂不进入皮肤,口腔,眼睛等身体里,它的毒害性还是很小的。
(8)高分子吸油树脂毕业设计扩展阅读
树脂除了用于工业范围之外,还可以制成工艺品。
树脂环保烫钻主要的产品系列有: 树脂环保烫钻,树脂,树脂烫钻,树脂环保烫钻,仿奥地利切面钻中东切面钻,仿奥钻,异形钻,光面钻,水滴,心形,马眼,桃心钻,圆形等等各种树脂烫钻。
各种可烫树脂钻及仿奥地利切面钻中东切面钻,采用进口技术生产,种类齐全、品质一流。可生产切面树脂钻、光面树脂和异形树脂钻等等各种形状;产品具有精度高,亮度好,棱角清,不易磨损,不易刮伤,颜色丰富,形状效果多样,环保自然等优点。
参考资料来源:网络-高分子吸水树脂
I. 卫生巾里的高分子吸收树脂会不会进去。。。
高分子吸收性材料一般来说是靠亲水性及分子间、微粒间的孔径来达到回吸收目的的。一般不能答做到纳米级别,否则会影响人的皮肤,引起过敏等症状。
有良心的厂家,使用的和肌肤接触的高分子物质材料不会添加太多的润滑剂、抗氧剂、。。这也就是通常俗称的塑化剂,比如太脂酸钙,白油等。所以不用担心会进去,应该担心有毒性。