Permita-me apresentar o SAP que mais lhe interessou recentemente! O Polímero Superabsorvente (SAP) é um novo tipo de material polimérico funcional. Possui alta capacidade de absorção de água, absorvendo centenas a milhares de vezes mais água do que ele próprio, e apresenta excelente desempenho de retenção de água. Uma vez que absorve água e se transforma em hidrogel, é difícil separá-la, mesmo sob pressão. Portanto, possui ampla gama de aplicações em diversos setores, como produtos de higiene pessoal, produção industrial e agrícola e engenharia civil.
A resina superabsorvente é um tipo de macromolécula com grupos hidrofílicos e estrutura reticulada. Foi produzida pela Fanta e outras empresas por enxerto de amido com poliacrilonitrila e posterior saponificação. De acordo com as matérias-primas, existem séries de amido (enxertado, carboximetilado, etc.), séries de celulose (carboximetilado, enxertado, etc.), séries de polímeros sintéticos (ácido poliacrílico, álcool polivinílico, séries de polioxietileno, etc.) em diversas categorias. Comparada ao amido e à celulose, a resina superabsorvente de ácido poliacrílico apresenta uma série de vantagens, como baixo custo de produção, processo simples, alta eficiência de produção, forte capacidade de absorção de água e longa vida útil do produto. Tornou-se um ponto de pesquisa atual nesta área.
Qual é o princípio deste produto? Atualmente, o ácido poliacrílico representa 80% da produção mundial de resina superabsorvente. A resina superabsorvente é geralmente um eletrólito polimérico contendo um grupo hidrofílico e uma estrutura reticulada. Antes de absorver água, as cadeias poliméricas estão próximas umas das outras e entrelaçadas, reticuladas para formar uma estrutura de rede, de modo a alcançar a fixação geral. Quando em contato com a água, as moléculas de água penetram na resina por capilaridade e difusão, e os grupos ionizados na cadeia são ionizados na água. Devido à repulsão eletrostática entre os mesmos íons na cadeia, a cadeia polimérica se estica e incha. Devido à exigência de neutralidade elétrica, os contra-íons não podem migrar para o exterior da resina, e a diferença na concentração de íons entre a solução dentro e fora da resina forma uma pressão osmótica reversa. Sob a ação da pressão de osmose reversa, a água penetra ainda mais na resina para formar um hidrogel. Ao mesmo tempo, a estrutura reticulada e as ligações de hidrogênio da própria resina limitam a expansão ilimitada do gel. Quando a água contém uma pequena quantidade de sal, a pressão osmótica reversa diminui e, ao mesmo tempo, devido ao efeito de blindagem do contra-íon, a cadeia polimérica encolhe, resultando em uma grande diminuição na capacidade de absorção de água da resina. Geralmente, a capacidade de absorção de água da resina superabsorvente em solução de NaCl a 0,9% é de apenas cerca de 1/10 da da água deionizada. Absorção e retenção de água são dois aspectos do mesmo problema. Lin Runxiong et al. os discutiram em termodinâmica. Sob uma determinada temperatura e pressão, a resina superabsorvente pode absorver água espontaneamente, e a água entra na resina, reduzindo a entalpia livre de todo o sistema até atingir o equilíbrio. Se a água escapar da resina, aumentando a entalpia livre, isso não contribui para a estabilidade do sistema. A análise térmica diferencial mostra que 50% da água absorvida pela resina superabsorvente ainda está contida na rede de gel acima de 150 °C. Portanto, mesmo sob pressão em temperatura normal, a água não escapará da resina superabsorvente, o que é determinado pelas propriedades termodinâmicas da resina superabsorvente.
Da próxima vez, informe o propósito específico do SAP.
Data de publicação: 08/12/2021