최근 더욱 관심을 끌고 있는 SAP를 소개해드리겠습니다! SAP(Super Absorbent Polymer)는 새로운 형태의 기능성 고분자 소재입니다. 자신보다 수백~수천배 무거운 물을 흡수하는 높은 수분 흡수 기능을 갖고 있어 보수 성능이 뛰어납니다. 일단 물을 흡수하여 팽윤하여 하이드로겔 형태가 되면, 압력을 가해도 물을 분리하기 어렵습니다. 따라서 개인 위생 용품, 산업 및 농업 생산, 토목 공학 등 다양한 분야에서 광범위한 용도를 가지고 있습니다.
고흡수성 수지는 친수성기와 가교 구조를 포함하는 일종의 거대분자입니다. Fanta 등이 전분을 폴리아크릴로니트릴과 접목한 후 비누화하여 처음 생산했습니다. 원료에 따라 전분계(그라프트, 카르복시메틸화 등), 셀룰로오스계(카르복시메틸화, 그래프트 등), 합성고분자계(폴리아크릴산, 폴리비닐알코올, 폴리옥시에틸렌계 등)로 여러 분류가 있습니다. . 폴리아크릴산 고흡수성 수지는 전분 및 셀룰로오스와 비교하여 낮은 생산 비용, 간단한 공정, 높은 생산 효율성, 강력한 수분 흡수 능력 및 긴 제품 수명과 같은 일련의 장점을 가지고 있습니다. 이 분야의 현재 연구 핫스팟이 되었습니다.
이 제품의 원리는 무엇입니까? 현재 폴리아크릴산은 전 세계 고흡수성 수지 생산량의 80%를 차지하고 있다. 고흡수성 수지는 일반적으로 친수성기와 가교 구조를 함유하는 고분자 전해질이다. 물을 흡수하기 전에 폴리머 사슬은 서로 가깝고 서로 얽혀 있으며 가교되어 네트워크 구조를 형성하여 전체적인 고정을 달성합니다. 물과 접촉하면 물 분자가 모세관 작용과 확산을 통해 수지에 침투하고 사슬의 이온화된 그룹이 물 속에서 이온화됩니다. 사슬에 있는 동일한 이온 사이의 정전기적 반발력으로 인해 고분자 사슬이 늘어나고 부풀어 오른다. 전기적 중성 요건으로 인해 상대이온은 수지 외부로 이동하지 못하며, 수지 내부와 외부 용액의 이온 농도 차이로 인해 역삼투압이 형성됩니다. 역삼투압 작용으로 인해 물이 수지에 더 들어가 하이드로겔을 형성합니다. 동시에, 가교된 네트워크 구조와 수지 자체의 수소 결합은 겔의 무제한적인 팽창을 제한합니다. 물에 소량의 염분이 포함되면 역삼투압이 낮아지고 동시에 반대 이온의 차폐 효과로 인해 고분자 사슬이 수축되어 수분 흡수 능력이 크게 감소합니다. 수지. 일반적으로 0.9% NaCl 용액에서 고흡수성 수지의 흡수능은 탈이온수의 약 1/10에 불과합니다. 수분 흡수와 수분 유지는 동일한 문제의 두 가지 측면입니다. Lin Runxionget al. 열역학에서 논의했습니다. 특정 온도와 압력 하에서 고흡수성 수지는 자발적으로 물을 흡수할 수 있으며, 물은 수지에 들어가 평형에 도달할 때까지 전체 시스템의 자유 엔탈피를 감소시킵니다. 물이 수지에서 빠져나가 자유 엔탈피가 증가하면 시스템의 안정성에 도움이 되지 않습니다. 시차열 분석에 따르면 고흡수성 수지에 흡수된 물의 50%가 150°C 이상에서도 여전히 겔 네트워크에 둘러싸여 있는 것으로 나타났습니다. 따라서 상온에서 압력을 가하여도 고흡수성 수지의 열역학적 특성에 따라 수분이 고흡수성 수지 내부로 빠져나오지 않습니다.
다음에는 SAP의 구체적인 목적에 대해 말씀해 주세요.
게시 시간: 2021년 12월 8일