Polímeros superabsorventes foram desenvolvidos no final da década de 1960. Em 1961, o Instituto de Pesquisa do Norte do Departamento de Agricultura dos EUA enxertou amido em acrilonitrila pela primeira vez, criando um copolímero enxertado de amido-acrilonitrila (HSPAN) que superou os materiais absorventes tradicionais. Em 1978, a empresa japonesa Sanyo Chemical Co., Ltd. liderou o uso de polímeros superabsorventes em fraldas descartáveis, o que atraiu a atenção de cientistas do mundo todo. No final da década de 1970, a UCC Corporation dos Estados Unidos propôs a reticulação de diversos polímeros de óxido de olefina por meio de tratamento com radiação, sintetizando polímeros superabsorventes não iônicos com capacidade de absorção de água 2000 vezes maior, abrindo assim caminho para a síntese de polímeros superabsorventes não iônicos. Em 1983, a Sanyo Chemicals do Japão utilizou acrilato de potássio na presença de compostos dienos, como a metacrilamida, para polimerizar polímeros superabsorventes. Depois disso, a empresa passou a produzir continuamente diversos sistemas de polímeros superabsorventes compostos de ácido poliacrílico modificado e poliacrilamida. No final do século passado, cientistas de vários países desenvolveram sucessivamente e impulsionaram o rápido desenvolvimento dos polímeros superabsorventes em todo o mundo. Atualmente, os três principais grupos produtores – Shokubai (Japão), Sanyo Chemical (Alemanha) e Stockhausen (Alemanha) – formaram uma posição de destaque. Juntos, controlam 70% do mercado mundial e realizam operações conjuntas internacionais por meio de cooperação técnica, monopolizando o mercado de alto padrão de todos os países. Os polímeros superabsorventes possuem uma ampla gama de usos e perspectivas de aplicação muito promissoras. Atualmente, seu principal uso ainda é em produtos sanitários, representando cerca de 70% do mercado total.
Devido à sua grande capacidade de absorção e excelente retenção de água, a resina superabsorvente de poliacrilato de sódio possui ampla aplicação como agente de retenção de água no solo em agricultura e silvicultura. A adição de uma pequena quantidade de poliacrilato de sódio superabsorvente ao solo pode melhorar a taxa de germinação de alguns feijões e a resistência à seca dos brotos de feijão, além de aumentar a permeabilidade ao ar do solo. Ademais, devido à sua hidrofilicidade e excelentes propriedades antiembaçantes e anticondensação, a resina superabsorvente pode ser utilizada como um novo material de embalagem. Filmes de embalagem feitos com as propriedades únicas do polímero superabsorvente podem manter a frescura dos alimentos de forma eficaz. A adição de uma pequena quantidade de polímero superabsorvente a cosméticos também pode aumentar a viscosidade da emulsão, sendo um espessante ideal. Aproveitando a característica do polímero superabsorvente de absorver apenas água, e não óleo ou solventes orgânicos, ele pode ser utilizado como agente desidratante na indústria.
Como os polímeros superabsorventes são atóxicos, não irritantes para o corpo humano, não causam reações adversas e não coagulam o sangue, eles têm sido amplamente utilizados na área médica nos últimos anos. Por exemplo, são usados em pomadas tópicas com alto teor de água e confortáveis de usar; na produção de curativos médicos e algodão que absorvem sangramentos e secreções pós-cirúrgicas e traumáticas, prevenindo a supuração; na produção de agentes antibacterianos que permitem a passagem de água e medicamentos, mas não de microrganismos; em peles artificiais para infecções, etc.
Com o desenvolvimento da ciência e da tecnologia, a proteção ambiental tem atraído cada vez mais atenção. Se um polímero superabsorvente for colocado em um saco solúvel em esgoto e o saco for imerso nesse esgoto, ao se dissolver, o polímero superabsorvente poderá absorver rapidamente o líquido, solidificando o esgoto.
Na indústria eletrônica, os polímeros superabsorventes também podem ser usados como sensores de umidade, sensores de medição de umidade e detectores de vazamento de água. Além disso, podem ser utilizados como adsorventes de íons de metais pesados e materiais absorventes de óleo.
Em resumo, o polímero superabsorvente é um tipo de material polimérico com uma ampla gama de aplicações. O desenvolvimento vigoroso da resina polimérica superabsorvente apresenta um enorme potencial de mercado. Este ano, em meio à seca e à baixa pluviosidade que assolam grande parte do norte do país, promover e utilizar ainda mais os polímeros superabsorventes tornou-se uma tarefa urgente para cientistas e técnicos agrícolas e florestais. Durante a implementação da Estratégia de Desenvolvimento do Oeste, no âmbito do trabalho de melhoria do solo, o desenvolvimento e a aplicação vigorosos das múltiplas funções práticas dos polímeros superabsorventes trazem benefícios sociais e econômicos reais. A Zhuhai Demi Chemicals ocupa uma área de mais de 30.000 metros quadrados e é especializada em pesquisa, desenvolvimento e produção de materiais superabsorventes (SAP) e produtos relacionados. É a primeira empresa nacional de alta tecnologia dedicada a resinas superabsorventes que integra pesquisa científica, produção, vendas e serviços técnicos. A empresa possui direitos de propriedade intelectual independentes, forte capacidade de pesquisa e desenvolvimento e lança constantemente novos produtos. O projeto está incluído no “plano tocha” nacional e já foi elogiado diversas vezes pelos governos nacional, provincial e municipal.
Área de aplicação
1. Aplicações na agricultura e jardinagem
A resina superabsorvente utilizada na agricultura e horticultura também é chamada de agente retentor de água e condicionador de solo. Meu país enfrenta uma grave escassez hídrica, tornando a aplicação de agentes retentores de água cada vez mais importante. Atualmente, mais de uma dezena de institutos de pesquisa nacionais desenvolveram produtos de resina superabsorvente para grãos, algodão, óleo, cana-de-açúcar, tabaco, frutas, hortaliças, florestas e mais de 60 outras culturas, com uma área de cultivo superior a 70.000 hectares. Além disso, a resina superabsorvente é utilizada em grandes áreas de reflorestamento para controle da erosão arenosa no Noroeste, Mongólia Interior e outras regiões. As resinas superabsorventes utilizadas nesse contexto são principalmente produtos de polímero acrilato reticulado com amido e copolímero acrilamida-acrilato reticulado, com substituição do sal sódico pelo sal potássico. Os principais métodos de aplicação incluem tratamento de sementes, pulverização, aplicação em orifícios ou imersão das raízes das plantas após mistura com água para formar uma pasta. Ao mesmo tempo, a resina superabsorvente pode ser usada para revestir o fertilizante e, em seguida, aplicá-lo, maximizando assim a sua utilização e evitando desperdícios e poluição. Em outros países, a resina superabsorvente também é utilizada como material de embalagem para conservar frutas, verduras e outros alimentos.
2. Aplicações na área médica e sanitária: é utilizado principalmente como absorvente higiênico, fraldas descartáveis, guardanapos, bolsas de gelo medicinais; materiais perfumados em gel para uso diário, com o objetivo de ajustar o ambiente. Utilizado como base para pomadas, cremes, linimentos, cataplasmas, etc., possui funções hidratantes, espessantes, de infiltração cutânea e gelificantes. Também pode ser transformado em um veículo inteligente que controla a quantidade de medicamento liberado, o tempo de liberação e o espaço de liberação.
3. Aplicação na indústria
Utiliza-se a função de resina superabsorvente para absorver água em altas temperaturas e liberá-la em baixas temperaturas, resultando em um agente impermeabilizante industrial. Em operações de recuperação de petróleo, especialmente em campos petrolíferos antigos, o uso de soluções aquosas de poliacrilamida de ultra-alto peso molecular para o deslocamento do óleo é muito eficaz. Também pode ser utilizada para a desidratação de solventes orgânicos, principalmente aqueles com baixa polaridade. Além disso, possui aplicações industriais como espessante, tintas solúveis em água, entre outros.
4. Aplicação na construção
O material de rápida expansão utilizado em projetos de conservação de água é uma resina superabsorvente pura, usada principalmente para tamponar túneis de barragens durante períodos de cheias e para vedar juntas pré-fabricadas de subsolos, túneis e metrôs; também é utilizada em projetos de tratamento de esgoto urbano e dragagem, solidificando a lama para facilitar a escavação e o transporte.
Data da publicação: 08/12/2021