耐热性吸水高分子材料

耐高温吸水材料

摘要

超强吸水齐U由于具有优异的吸水性能而被广泛应用于很多领域a然而，吸水速率慢、抗盐性和保水性差一直是阻碍超强吸水剂快速发展的主要问题。本论文在国内外研究基础上，合成了马来酸酐的淀粉系与多元共聚系列两类新型超强吸水剂。该吸水剂具有极快的吸水速率，很好的抗盐性和保水性。

以马来酸酐和丙烯酰胺为单体，硝酸铈胺为引发剂，N，N’一亚甲基双丙烯酰胺为交联剂，以溶液聚合方法合成了淀粉接枝马来酸酐／丙烯酰胺吸水树脂。研究了反应条件对产物吸液率的影响。并以FTlR和SEM对产物进行了表征。

以马来酸酐(MLN)，丙烯酰胺(AM)，甲基丙烯酸-2-羟乙酯(HEMA)为单体，过硫酸钾为引发剂，N，N’．亚甲基双丙烯酰胺为交联剂，司班为悬浮稳定剂，环己烷为连续相，采用反相悬浮聚合法合成了Poly(MLN-AM)二元交联共聚物和Poly(MLN．AM．HEMA)三元交联共聚物。系统研究了诸反应条件对产品吸水性能的影响，找到了最佳反应条件。并以FTIR、XRD、TG、DSC和SEM等手段对共聚树脂的结构和性能进行了考察。产品最大吸水率和吸盐率可达12009／g和3309／g。

吸水动力学研究表明，制得的共聚物吸水速率极快，在Imin内即达到饱和吸水量的95％以上，远远超过了同类样品的文献报道值

本论文还对产品在不同盐溶液和醇溶液中的溶胀行为进行了研究。结果表

明所制得的超强吸水剂在不同溶液中的吸收能力顺序分别为NaCI>CaCl2>AICl3和丙三醇>乙二醇>甲醇>乙醇。这些结果有助于研究吸水树脂的吸水机理。

高温时，制得的吸水树脂在自然条件下和土壤中均表现出很好的保水性能。土壤中添加少量吸水树脂可以大大提高其保水率。这表明产物在农业和园艺也中具有潜在的应用价值。

1超强吸水剂的定义

传统吸水材料，如在医疗卫生中使用的脱脂棉、海绵，日常生活中使用的卫生纸、尿布，作为水凝胶使用的明胶、琼脂等，它们来源广泛，价格低廉，但这些吸水材料主要依靠物理吸附来吸水，吸水能力小，只能吸收自身几倍至几十倍的水分，而且保水能力差，一旦施加压力，大部分水又被释放出来，因而限制了它们在实际中的应用价值。超强吸水剂是一种吸水能力特别强的物质，能够吸收自身质量数百倍到数千倍的水。现在所说的超强吸水剂主要包括高吸水性聚合物(Superabsorbent Polymer)。本论文中所说的超强吸水剂是指高吸水性聚合物，也称为高吸水性树脂。作为一种新型功能高分子材料，超强吸水剂不但吸水量高，且吸收的水份不易用机械压力压出，具有优良的保水性能。因此，又叫高保水剂.

2超强吸水剂的分类

超强吸水剂种类繁多，一般按以下几个方面进行分类。

a．从原料来源可分为三大系列：淀粉系(淀粉接枝、羧甲基化等)；纤维素系(羟甲基化、接枝等)：合成聚合物系(包括聚丙烯酸系，聚乙烯醇系，聚氧乙撑系等)。b．从亲水化方法可分为四类?：亲水单体的聚合；疏水性聚合物的羧甲基化、磺酸化等；疏水性聚合物与亲水性单体接枝共聚；氰基、酯基等聚合物水解。C．根据交联的方法也可分为四类：用交联剂进行网状化反应：自行交联网状化反应；放射线照射网状化反应：水溶性聚合物导入疏水基或结晶结构。d．从制品形态可分为三类?：粉末状；膜状：纤维状。本论文按原料来源分类进行论述。

3超强吸水剂的结构与吸水机理

高吸水性聚合物是一类分子中含有极性基团并且有一定交联度的功能高分子，是由化学交联和聚合物分子链间的相互缠绕而产生物理交联构成的一类功能高分子材料。从化学结构看，高吸水性树脂的主链或接枝侧链上含有亲水性基团如羧基、酰胺基、羟基、磺酸基等：从物理结构看，高吸水性树脂是一个低交联度的三维网络，其骨架可以是淀粉、纤维素或合成树脂：从微观结构看，高吸水性树脂的微观结构因合成体系不同而呈现多样性：淀粉接枝丙烯酸的海岛型结构、纤维素接枝部分水解丙烯酰胺的蜂窝型结构、部分水解聚丙烯酰胺的粒状结构(Granular Structure)。高吸水性树脂最初吸水阶段吸水速率很低，这表明初始阶段树脂的吸水是通过毛细管吸附和分散作用实现的，接着水分子通过氢键与树脂的分子链上存在大量亲水基团(如羧基或羧基离子)作用，离子型的亲水基团遇水开始离解，阴离子固定于高分子链上，阳离子为可移动离子，随着亲水基团的进一步离解，阴离子数目增多，离子之间的静电斥力增大使树脂网络扩张；同时为了维持电中性，阳离子不能向外部溶剂扩散，导致可移动阳离子在树脂网络内的浓度增大，网络内外的渗透压随之增加，水分子进一步渗入。随着吸水量的增大，网络内外的渗透压差趋向于零；而随着网络扩张其弹性收缩力也在增加，逐渐抵消阴离子的静电斥力，最终达到吸水平衡(如图1．1所示)。

另外，高吸水性聚合物的吸水机理也可用Flory．Huggins热力学理论加以说明。高吸水性聚合物是三维空间网络聚合物，是高分子电介质。它之所以能吸水是因为在高分子固体和水相界面两侧自由能有差别，该吸水现象包含两个过程：一是对固体表面的吸附；二是通过界面溶入固体内部的吸附。聚合物的高吸水性主要与它的化学结构和聚集态中极性基团的分布状态有关。

4超强吸水剂的吸水特性与测定方法

一、吸液能力

超强吸水剂的吸液能力可用吸液率来表征，它是指单位质量的超强吸水剂

所吸收的液体的质量，例如吸水率、吸盐率、吸血率和吸尿率。吸液率可用下

式表示：

吸液率的测定方法很多，有筛网法、茶袋法、抽吸法、离心法等。

吸液率也因测定方法不同而有差异。

二、吸水速率

吸水速率是指单位质量的超强吸水剂在单位时间内吸收水的质量。表示如

下：

吸水速率的测定方法有凝胶体积膨胀法，测定凝胶重量法，毛细管(Capillary)法，搅拌停止法，水不流动法等。

三、保水性能

保水性能指吸水剂吸水后的膨胀体保持其水溶液处于不离析状态的能力。可通过测定吸水平衡后的超强吸水剂凝胶的重量随时问的变化来表征。保水能力包括加压下的保水能力，自然条件下的保水和土壤中的保水特性。

四、其它性能

超强吸水剂还有其它一些性能，如重复吸液型，热稳定性，增稠性，选择吸收性，凝胶强度，缓释性及蓄热性。

文献

1《硅酸铝棉及其制品在电力工程中的应用与改进》-国家电力公司电力建设研究所吴川林

工业使用效果

硅酸铝耐火纤维具有容重(密度)轻、导热系数小、使用温度高、抗热震性能好和蓄热少等优良性能，从而工业炉窑作为耐火隔热材料得到日益广泛的应用。以前由于成本高，只限于在800℃以上的设备上应用，近来由于生产量的发展，成本有所下降，加上火电厂400℃使用除硅酸钙外，还没有其它合适的材料，所以近来在电厂使用不断上升，而节能效果上也是很显著的。采用硅酸铝纤维及制品，耐温、保温性能优于硅酸钙制品、岩棉制品和泡沫石棉等。但经经济分析，造价较硅酸钙保温结构、硅酸铝硅酸钙保温结构高。如以某电厂一台30万千瓦机组主蒸汽及再热汽热段管道为例，全部采用硅酸铝保温结构方案比全部硅酸钙价高21．4万元，比内层用硅酸铝毯价高7．4万元。

关于硅酸铝耐火纤维制品质量改进的意见

上述介绍硅酸铝耐火纤维制品近年来发展迅速，从火电厂保温使用部位和用量逐年扩大，其使用性能较好，但与其它材料相比造价稍高，有些产品质量有待提高，综合起来尚有以下问题需改进。

这种制品由于生产工艺和类型的区别，因而造成产品质量有差异，目前质量最好是引进CE公司，B&W公司，福禄等公司生产线和对引进消化、移植的生产线，产品质量较好，符合国家标准。但有些生产线的产品质量有待提高，其问题表现如下：

4．1采用电弧炉，压缩空气一次喷吹，生产出的纤维较短，渣球含量高，这种纤维一般供给采用湿法成型，生产密度150～200Kg／m3的产品，其粘结剂采用聚乙烯醇或甲基纤维素，因这两种粘结剂耐热温度低，具有吸湿性，制品搬运和使用时容易折断，建议选用耐高温的粘结材料。

4．2采用电阻炉，压缩空气一次喷吹制作针刺毯，该工艺生产的产品密度小(容重轻)，但由于纤维比较短，因此制成的毯拉力较差，在管道上使用，采用缠绕法容易折断，缠绕也不容易紧，因此使用二次喷吹提高纤维长度，增强拉力。

4．3采用电阻炉，离心甩丝，喷吹树脂，固化成型的制品。这种工艺生产的产品纤维长、拉力大、整体性能好，但渣球含量偏高，导热系数偏高，有的密度不易控制误差大(如同一批量密度测定89Kodm3、96Kg／m3、120Kghn3)。

4．4采用电弧炉，压缩空气喷吹，喷树脂，防尘油，手工成型，固化，这种工艺制品密度容易控制，产品为硬质和半硬质，比较受用户欢迎。

上述4．3，4．4的工艺产品，其粘结剂都是采用酚醛树脂，制品的耐热使用温度受到影响，因而其制品耐热温度应不是800℃以上。这种情况与矿物棉，玻璃棉制品一样，如矿物棉纤维耐热温度可达650℃，玻璃棉可达400℃，著采用树脂粘结剂矿物棉制品国标使用温度400℃，玻璃棉制品国标300～350℃，电力行业标准为350℃，．300℃，用树脂粘结剂的硅酸铝制品耐热使用温度是多少?看来也只能到400一．450℃，若树脂含量小于1．5％可达500℃左右。因此采用树脂粘结剂淀制品耐热温度降低，使用范围受到限制，硅酸铝耐火纤维制品的优点、特点受到影响。

2《膨润土复合丙烯酰胺超强吸水剂的合成与性能研究》-赖红伟，曹宏梅，崔桂花，朱志国，崔湘浩

超强吸水剂又称高吸水树脂(super—absorb—ent polymer，简称SAP)是一种新型的功能高分子材料，它不同于传统吸水材料如海绵、纸、棉等，可吸收自身质量数百倍甚至上千倍的水，且吸收的水分即使是在机械压力作用下也不易挤出。SAP具有独特的吸水和保水性能，易加工，用途广，因此被广泛应用于农林园艺、女性卫生用品、沙漠防治和绿化、建筑等许多领域。SAP起源于美国，此后引起各国研究者的浓厚兴趣争相研究，为吸水材料开辟了一个崭新的领域。膨润土是一种天然土状矿物，由火山凝灰岩或火山玻璃状熔岩经自然风化形成，是以蒙脱石A1203·4Si02·H：0为主要成分的粘土类矿物。膨润土具有遇水膨胀性、分散性、悬浮性、粘结性、触变性、润滑性、可塑性、吸附性、离子交换性和填充性能等。它能吸收相当于本身质量八倍以上的水，而其体积相应膨胀至干体积的10一30倍。膨润土经加工处理后的粉体具有较大的比表面积，可以较好地与有机体复合。由于其表面存在着许多羟基和活性点，可与有机树脂反应形成网络结构，有益于吸水率和吸水后凝胶强度的提高。膨润土能与许多有机极性分子等相互作用，生成膨润土一极性有机分子复合体。膨润土是一种非常重要的非金属矿产，世界总量为13亿吨。我国膨润土储量丰富，仅次于美国居世界第二位。因此对膨润土吸水聚合物进行研究、开发具有重要的实际意义。

膨润土的添加量对吸水率的影响

BT的晶层结构(见图1)是由两个硅氧四面体层(以T表示)中间一个铝氧八面体(以O表

示)组成，两层公用的原子是O，即是结构单元为TOT三层粘土矿物。这种层状结构会引起C轴方向的结构膨胀，易发生同晶置换现象，且出现了正电荷不足，负电荷过剩的现象。这种过剩的负电荷可以由吸附在蒙脱石晶层表面的阳离子来补偿。当有水存在时，晶层表面的补偿阳离子容易被溶液中存在的其它阳离子所交换。

由图2可以看到，在盯添加量较少时，吸水率较高。随着BT添加量的增加，吸水率逐渐减小。这是因为蒙脱石晶层与晶层之间以范德华力结合，键能很弱，易解离。水分子能够进入晶层中间，使晶层键断裂、层距增加，引起晶格定向膨胀；同时晶胞带有许多金属阳离子和羟基亲水基，因此表现强烈的亲水性。膨润土含量较低时可以部分参与交联，起一定的交联作用，使树脂的交联密度变大，同时膨润土表面的多羟基结构使羟基(一OH)与羧酸钠基(一COONa)、羧基(一COOH)协同作用增加吸水率。当膨润土含量较高时。由于膨润土的结晶起到物理交联作用占主导地位，抑制了大分子链的伸展，且使树脂的可溶部分增大，树脂吸水后难于张网，降低了水分子通过扩散进^树脂网络的速度，降低了树月旨的吸水率。

结论

添加了膨润土的复合SAP的吸水率和吸水速率虽有所降低，但保水性和吸盐水率却显著提高。并且大幅降低了生产成本，增强了凝胶强度，拓宽了sAP的应用范围。

3《丙烯酸、糊精接枝共聚制备超强吸水剂的一种新方法》-李青丁泽人

合成原理

丙烯酸用氢氧化钠中和到一定程度，以过硫酸铵引发聚合成直链型大分子，然后与糊精接枝共聚，并以N，N’亚甲基双丙烯酰胺为交联剂，形成一种聚合物互穿网络（IPN）的高分子合金。与其他高分子合金一样IPN 呈两相或多相结构，这种相互贯穿的特殊结构有利于各相之间发挥良好的协同效应而赋予IPN 共聚物许多优异的性能，由此可解释本实验的产物为什么具有超强吸水性。聚合过程中，我们未采用N2除02。一般而言，在较低温度下（如低于100C），氧分子具有双自由基特性而对聚合反应起阻聚作用，并在该温度条件下，生成相当稳定的过氧自由基或过氧化合物。不过这种作用视反应的不同而定，一般都比较轻微。当温度较高时，生成的过氧键能分解成自由基而引发单体聚合，工业上采用氧作引发剂生产高压聚乙烯就是典型例子，在这个反应过程中，乙烯与氧反应生成过氧化物，过氧化物在高温下分解，产生可以引发乙烯聚合的自由基。氧是引发剂还是阻聚剂与温度等条件有关。基于上述原因，同时为了降低成本，简化装置和操作，我们决定不用N2保护。

实验优化

采用正交试验法和单纯形优化法，优化实验工艺条件和配方。正交实验的因素与水平见表l，实验安排与实验结果见表2。

从表2 看到：

l）吸盐水率与吸纯水率成正相关关系，因此，可以后者为指标来表示产物的性能。

2）从极差知各因素对指标影响的大小依次为：

反应时间、反应温度、丙烯酸中和度、N，N' - 亚甲基双丙烯酰胺、糊精、引发剂、尿素。不过这个顺序不是绝对的，因为各因素取值范围的大小也会影响极差的大小。

4《木豆淀粉／丙烯腈超强吸水剂初步研究》-和润喜，张建云，李正红，邱坚，周朝鸿，刘秀贤，惠雅玲

实验据丙烯腈用量、引发剂硝酸铈铵用量、接枝温度及皂化液浓度等4个因子，3个水

平正交实验设计，其正交实验结果见表1和图1．

由表l可知，第6组郎参数为引发剂用量0．05 g，丙烯腈用量1．8 g，接枝温度30℃，№oH用量3．0 g的吸水能力为最高．经表J的计算分析和图1的趋势图可得：超强吸水剂的吸水能力随丙烯腈用量的增加而升高，其量为1．8 g时吸水能力最高．超强吸水剂的吸水能力随接枝温度的升高而降低．引发剂用量从o．04 g增加到0．05 g时，吸水能力大幅升高，当其量再增加时吸水能力略有下降，但下降幅度不太．NaOH用量的增加，吸水能力

先升高，然后降低，其用量为3．0 g的吸水能力为最高，当NaOH用量再增加时，吸水能力

反而下降．再从极差值的大小可确定其影响因子的主要顺序为C>A>B>D，因此．各工艺参数为A283C11)2，即较优的工艺参数为：接枝温度为30℃，引发剂用量为o．05 g，丙烯腈用量为18 g，NaOH用量为3．0 g．

小结

练上所述．影响因子的主要顺序为c>A>B>D；较优工岂参数为：接枝温度为30 cc，引发剂用量为0 05 g，丙烯腈用量为1．8 g，NaOH用量为3．0 g．该工艺所制备的超强吸水剂

的吸水能力为272倍．与国内外超强吸水剂的吸水能力相比尚有一定的差距．这可能是由于

木豆淀粉中直链和支链淀粉含量不同，直接影响超强吸水剂的吸水能力；其次在工艺中，糊

化不完全，加入丙烯脯单体和引发剂的速度、浓度等因素都可能会影响它的吸水能力；再次，

加入丙烯腈单体和引发剂的先后顺序，影响产品的吸水能力，因此，对影响木豆淀粉超强吸

水剂吸水能力的各种因素，尚有待进一步研究．

5《遇水膨胀水泥浆体系的研究与应用》-李绍晨

1技术思路

目前中国普遍认为水泥浆体积收缩产生微间隙与微裂缝是造成地下流体窜流的核心，因此，研究的专用防水窜水泥浆体系主要是膨胀型水泥浆体系，这些体系多半是在水泥水化过程中与特殊添加剂一起发生反应生成可产生膨胀效果的产物，产生一定的塑性膨胀以及后期硬化膨胀，封闭窜流通道，防止水窜的进行。目前各油田应用的膨胀型水泥浆体系包括发气膨胀和晶格膨胀2种，这2种膨胀水泥都是一次性膨胀，膨胀结束后不会发生再次膨胀。当由于水泥浆顶替效率低、套管形变、地应力作用、后期的生产或／和增产作业等因素，造成水泥石产生微环隙、微裂缝时，就会引发水窜。因此，要保证从固井施工结束到新井投产以及后期使用的整个阶段地层水不发生窜流，目前应用的防水窜水泥浆体系并不能满足要求。因此，针对水窜的特殊性，通过在水泥浆体系中添加能控制吸水膨胀时间的遇水膨胀材料，在水泥形成结构的后期，表现出一定的水敏性，产生一定的体积膨胀，弥补水泥石体积的收缩，并产生微膨胀，提高水泥石的前期胶结质量。而且，在地层水存在的情况下，水泥石能产生再次微膨胀，增强含水层位的水泥胶结质量，消除或减小微环隙和微裂缝，实现水泥石的自修复，从而提高同井质量和生产过程中水泥石的抗水窜能力。

2 SDSP一1遇水膨胀剂的作用机理

SDSP一1遇水膨胀剂，主要由耐高温、高压的高吸水膨胀树脂和具有缓水溶性能的包衣材料，经特殊的加工工艺研制而成。与水泥和其他外加剂混合后形成水泥浆时，其外表的包衣材料首先与水接触并开始逐渐溶解，一定时间后溶解完毕，中间的高吸水膨胀材料与水接触而吸水膨胀。如果包衣材料的溶解速度控制适当，就能实现膨胀材料在水泥硬化期或形成水泥石以后的吸水膨胀，从而实现凝固期间的水泥环体积微膨胀和水泥石后期遇水再膨胀，提高水泥环的胶结质量，完成水泥石微间隙、微裂缝的自修复，提高固井质量，防止或减轻生产过程中水窜的发生。

结论

1．遇水膨胀水泥浆凝固后期能产生微膨胀，提高双界面的水泥胶结质量。

2．水泥石接触地层水后，能产生再次体积微膨胀，实现微环隙或微裂缝的自修复。

3．该水泥浆存在初期稠度发展较快的现象，影响水泥浆的流动性，需进一步完善。

6《吸水膨胀橡胶的制备及其耐环境性能》-胡凯，江学良，周爱军，范一泓，万香港，吉钰纯

实验部分

1．1主要原料和配方

原料：丙烯酸(AA)，天津市福晨化学试剂厂；2一丙烯酰胺基一2～甲基丙磺酸(AMPS)，河南辉县化工厂；二甲基一二烯丙基氯化铵(DMDAAC)，北京汇成万泰科技有限公司；丁腈橡胶(NBR)N41兰州石化；炭黑N330武汉银河精细化工原料开发有限公司；沉淀法白炭黑JF666重庆建峰集团有限公司，其他试剂或助剂均为市售工业级．配方(质量份phr)：NBRloo，硬脂酸1．5，氧化锌5．O，高吸水树脂10～50，补强剂50，防老剂4010 2．O，促进剂CZ 1，硫黄2．O．

1．2实验设备SKl60B双滚筒炼胶机，上海拓林橡胶机械厂；XL昏D压力成型机，浙江湖州东方机械有限公司；C2000E无转子橡胶硫化仪，北京市友深电子仪器厂；冲片机CDR 一5，成都真武机械厂；wDw_90电子万能试验机，深圳凯强力股份有限公司．橡胶硬度计，上海精密仪器仪表有限公司；橡胶裁刀，江都市天惠试验机械有限公司．

1．3吸水树脂的制备在250 mL的三口烧瓶中加入一定量环己烷、分散剂Span80、交联剂N—N’一亚甲基双(丙烯酰胺)、引发剂(K：S：0。)和单体AA(部分中和)、AMPS、DMDAAC．72℃下反应3 h，冷却、抽滤、洗涤，干燥得到白色粉末即为高吸水树脂(SAP)．2．2 吸水树脂含量对WSR性能的影响

2．2．1 吸水树脂含量对WSR吸水性能的影响

图3是在80℃下不同吸水树脂(SAP)含量的WSR膨胀率随时间变化而变化的曲线．从图3可以看出：随着SAP含量的增加，WSR的吸水速率越快；WSR的吸水平衡膨胀倍率随树脂含量的增加而增加，当SAP含量超过40 phr时，wSR的平衡膨胀倍率反而随树脂含量的增加而降低，这是因为SAP是亲水而橡胶疏水，两者的相容性不好，SAP在橡胶基体中分散不均匀，吸水时容易从wSR中脱落而流失，当树脂含量超过40 phr时，树脂在橡胶中的相容性达到饱和，树脂含量越高流失率越大，导致WSR的内部结构松散，会使更多的树脂从WSR的表面析出，从而衡膨胀倍率随之减小。

结语

a．以AA、AMPS、DMDAAC三元共聚制备高吸水树脂．b．以NBR，SAP，白炭黑和炭黑为主要原料，通过物理共混制备遇水膨胀橡胶，结果表明：随着SAP含量的增加，WSR的遇水膨胀性能先增加后降低，其力学性能也逐渐降低；在补强剂总分数不变的情况下，随着白炭黑含量的增加，WSR的吸水性能逐渐增加，力学性能总体呈下降趋势；当树脂为40 phr，白炭黑为30 phr，炭黑为20 phr时，WSR的综合性能达到最佳，此时平衡吸水倍率为8．1倍，拉伸强度为7．6 MPa，断裂伸长率为1 134％．c．环境温度、溶液矿化度以及溶液pH 对WSR的吸水性能有较大影响．

7《木糖醇交联的聚丙烯酸钠类高吸水性树脂的制备及性能研究》-杨晓丽马俊红买苏尔司马义努尔拉

影响吸水性能的因素

1 单体浓度的影响由表1 可知在一定的反应时间内, 单体浓度低于35%时, 聚合缓慢, 所得树脂易溶于水, 吸水率低, 为树脂的相对分子质量小引起的[5]O 单体浓度高于45%时, 中和过程中丙烯酸钠以白色固体形式析出, 交联剂不易完全溶解, 而且在聚合过程中, 反应较快, 热量难以及时放出, 产物的吸水率也较低O 适宜的单体浓度为35% 40%。

2 单体中和度的影响表 2 结果表明丙烯酸中和度对树脂吸水能力影响较大, 中和度为75%时产物吸液率最好O 中和度过小时, 溶液中丙烯酸浓度高, 丙烯酸聚合速度比丙烯酸钠快得多,易形成高度交联的聚合物, 并且羧酸根较少, 产生的渗透压和亲和力小, 吸水率低; 反之, 形成的聚合物在吸水时网络结构上离子浓度较大, 使所得树脂的水溶性增大, 吸液率低。

3 引发剂用量的影响由表3 可知, 引发剂用量为0. 5%时吸水性最好O 当引发剂用量小时,聚合反应慢, 导致聚合物交联程度小, 吸液率小;当引发剂用量较大时, 聚合反应快, 分子量过低,吸液率下降。

结论

用木糖醇做交联剂水溶液聚合法合成了聚丙烯酸钠超强吸水剂所得树脂吸水率高耐盐性好吸液速率快有较好的保水性和热稳定性丙烯酸40% 中和度75% 过硫酸铵0. 5% 木糖醇6% 70C 反应所得树脂有最大吸液率吸蒸馏水1334mL/g 吸生理盐水110mL/g 与同类多元醇交联的树脂比较有较高的吸水能力所得树脂在不同离子强度的Nacl~ cacl2 ~ Fecl3盐溶液中吸液率不同当离子强度小于0. 001 时树脂的吸液率随离子强度的变化不

大当离子强度大于0. 001时对于同一离子强度的不同盐溶液树脂的吸液率大小顺序为:Nacl> cacl2> Fecl3

8《甘露醇交联的聚丙烯酸钠类高吸水性树脂的制备及性能研究》-杨晓丽，马俊红，买苏尔，司马义·努尔拉

超强吸水剂的合成及性能测试

1．2．1超强吸水剂的合成

将一定量的丙烯酸置于烧杯中，搅拌冷却条件下用氢氧化钠水溶液中和到预定中和度，冷却至室温，加入交联剂搅拌溶解后倒人自制广口聚合瓶中通N2驱氧，在带有磁力搅拌的恒温油浴中加热至聚合温度，再加入引发剂，搅拌聚合2．5 h，冷却至室温，产物用甲醇洗涤，真空干燥，粉碎过20目筛备测。

1．2．2性能测试

1．2．2．1吸水性的测定：

称取0．3 g样品，放入1000 IIlL烧杯中，加入1000 mL蒸馏水，室温下溶胀1．5 h 后，以loo目尼龙袋滤沥5 IIlin，量出滤液体积，由下式计算其吸水性：吸水性(“／g)=(初始加人水体积一滤出水体积)／干燥吸水树脂质量以同样的方法，以生理盐水代替蒸馏水，求吸盐水率。

1．2．2．2吸水速率的测定：

在数只1000 n1L烧杯中，分别加入O．1 g树脂和300 mL蒸馏水，各静置不同的时间，用100目尼龙网袋过滤，得吸水性与时间的关系。吸盐水速率的测定方法同上，以生理盐水代替蒸馏水。

1．2．2．3高温保水性能测定：

充分吸水后的凝胶150 g置于1000 nlL的烧杯中，放入恒温烘箱中，在一定温度下测定其质量随时间的变化，以不同时间的凝胶质量与其初凝胶质量之比作为保水率指标。

2 结果与讨论

2．1影响吸水性能的因素

2．1．1单体浓度的影响

由表l可以看出单体浓度为40％时，树脂有最大吸水性。随着单体浓度的增加，树脂的吸水性呈现出先增大后减小趋势。单体浓度低于35％时，聚合反应速度缓慢，在一定的反应时间内，导致树脂转化率减小，吸水倍率降低；单体浓度高于45％时，在中和过程中，丙烯酸钠以白色固体形式析出，交联剂和引发剂不易完全溶解，而且在聚合过程中，热量难以及时放出，引起暴聚，导致树脂相对分子质量减小，吸水倍率降低。

结论

3．1用多元醇甘露醇做交联剂，水溶液聚合法合成了聚丙烯酸钠超强吸水剂。当单体浓度为40％，中和度为75％，引发剂用量和交联剂用量分别占单体质量的O．5％和6％，反应温度为70℃时树脂有最大吸液率，吸蒸馏水1750 111I／g，吸生理盐水130 rrⅣg。

3．2不同pH值溶液对所得树脂的吸液性能影响较大，树脂吸液率随溶液pH值的增大呈先增大后减小趋势。在pH值范围4—12之间时，树脂有较大吸液量。

3．3所得树脂在不同离子强度的盐溶液中有不同的吸液率，当离子强度小于10×10-3时，树脂的吸液率随离子强度的变化不大，且阳离子的价态对其影响也不大；当离子强度大于10×10-3时，对于同一离子强度的Nacl、cucl2、Fecl3盐溶液，树脂的吸液率大小顺序为NaCl>FeCl3>CuCl2。

3．4所得树脂吸水性高，耐盐性好，有较好的保水性和耐热性，与同类多元醇交联的树脂比较，有较高的吸水能力旧_11|，合成工艺简单，原料价廉易得，对实现工业化生产具有重要意义。

9《高吸水性树脂的耐盐性与凝胶强度改善的研究》-张健，孙民伟，张乐，谢续明，杨勇

高吸水性树脂吸水倍率的影响因素

原料组成

由图可见，在0.9%NaCL盐水中，随着AMT含量增加，BSA的ESA下降。这是因为：一方面，AMT为无机物，其结构中没有互相贯通的空间网络结构存在，只能在层间和表面发生水化而膨胀，因而其吸水能力远弱于聚合物；另一方面，由于粘土粒子中接枝的反应性基团参与聚合反应，起到了交联剂的作用。

随着AA含量增加，P/A 的T/G 先上升至最大值后，又逐渐减小，AA 在11g左右ESA 出现最大值142。因为AA 浓度增加引起大分子间的斥力增强，交联网络结构更加伸展扩大，可以容纳更多的水，吸水倍率上升。当AA 含量过高时，ESA降低。一是由于聚合时单体间的强电性斥力导致大量的大分子短链产生，网孔变小；二是因为反离子—Na+浓度增大，对羧酸根的电中和作用引起水化能力减弱和网孔收缩。随着AMPS含量增加，ESA逐渐上升；AMPS含量超过16.8g时，ESA 基本保持不变。这主要是由于AMPS的聚合物为强聚电解质的缘故。进一步比较发现：AA和AMPS的加量少时，ESA差别小；AA 和AMPS的加量增大时，ESA差距拉大。充分说明AMPS的加入能更好地改善高吸水性树脂在盐水中的吸水性能。

结论

（1）蒙脱土表面或层间的活性羟基易连接上反应性基团。

（2）AMPS和AMT的加入有利于调控高吸水性树脂的吸水速率。

（3）AMPS 的存在能有效地改善高吸水性树脂的耐盐性；随温度提高，加入AMT 后的高吸水性树脂的ESA, 上升趋势比加入MONT时明显，且ESA 上升趋势的温度区间变宽。

（4）AMT的加入能大大提高凝胶强度和贮存稳定性。

10《Fire resistance characteristics of fire protection materials of high water content using super-absorbent polymer》

-Zhao-Fen Jin ；Yutaka Asako ；Yoshiyuki Yamaguchi ；Minoru Harada

It is empirically well known that a moist fire protection material shows a good fire resistant characteristics. From this fact, a fire protection material is made of a mixture of cement mortar in which water storage materials such as silica gels or moist perlites are mixed. The latent heat of water in the fire protection material plays an important role in the resistance of temperature rise. In this study, the fire resistance tests for a fire protection material of high water content is conducted and the temperature response of the test material is obtained. The test material consists of the perlite motar in which the gels which absorbed the aqueous solution of calcium chloride are mixed as the water storage material. The water content of the test materials were also measured. And also the numerical predictions for the fire resistance test were conducted and the results were compared with the experimentally obtained temperature responses.

11《Synthesis, characterization and evaluation of SodiumDoped lithium zirconate as a high temperature CO2 absorbent》-Guzman-V elderrain, V ；Delgado-Vigil, D ；Collins-Martinez, V ；Ortiz, AL

A novel modification of the steam methane reforming process (SMR) for the production of hydrogen, where the reforming, water gas shift and solid CO2 capture reactions are combined in one single process step (Sorption Enhanced reforming, SER) leading to the production of high purity hydrogen. An essential part of this process is the CO2 solid acceptor, which must possess adequate absorption capacity and fast absorption/regeneration kinetics. Recently, Li2ZrO3 has been proposed as CO2 acceptor due to its high thermal stability. However, CO2 absorption kinetics for this material is significantly slow. The objective of the present work is to dope Li2ZrO3 with Na aiming to increase its CO2 absorption capacity and kinetics. Li2ZrO3 was doped with 2, 5, 10 and 15% weight with NaNO3 using the incipient wetness and calcined at 900 degrees C. XRD was used to determine the crystalline structure of the materials. CO2 absorption evaluation of the samples was performed through TGA at 600 degrees C (80% CO2/Ar), while regeneration was at 850 degrees C (Air/Ar). Results reveal an increase of in the absorption capacity of the Na doped materials with respect to pure Li2ZrO3. XRD patterns of the doped samples suggest a limited substitution of Li by Na atoms within the Li2ZrO3 structure.

12《Study of packing density and temperature on the oil sorption capacity of packed local kapok fiber as bio-oil spill absorbent.》

-Sulaiman, O. O.

Oil spills are global concern due to the environmental impact and consequence of release of affluence. Various commercial products have been development and create to control spills, including the use of fibers as sorbents. This study investigates the use bio-based material of kapok fiber as sorbent materials for oil spills absorption. The study characterized the chemical and morphological properties of kapok fiber, experiment conducted involved FTIR and SEM analysis. Sorption tests with oil were conducted in deonized water thickness of oil and water. Oil sorption capacity by kapok fiber was strongly influenced by packing densities and temperatures. As packing densities and temperatures increased, oil sorption capacity of kapok fiber was reduced proportionally. Kapok shows excellent buoyancy and very high hydrophobicity and oil sorption capacity. The research has shown that kapok fiber can be adapted for sorbent materials for oil spills.

13《Preparation and evaluation of the new absorbent for toluene-containing waste gas》—刘英王力

This paper is engaged in the study of a new absorbent prepared for purifying VOCs from the exhaust gases. A stable emulsion is used to show the water and biodiesel as the raw material for the first time. Since the volatile organic compounds (VOCs) in the exhaust gas may account for the key factor for air pollution, we have been testing a new absorbent which can improve the absorptive efficiency of biodiesel. Through the variance analysis of experimental data, we have investigated and analyzed the effects of various factors (the ratio of biodiesel and water, HLB of emulsifier, amounts of emulsifier, emulsifying time and emulsifying temperature) on the stability of emulsion. The results show that the suitable conditions for absorbent preparation can be shown as follows: the ratio of biodiesel and water is 7:3;the HLB of emulsifier is 10, the amounts of emulsifier is 5%, the emulsifying time is 0.5 h and the emulsifying temperature is room temperature. The emulsion is used to absorb the toluene-containing waste gas, which is analyzed in the laboratory. The experimental data can actually be obtained by gas chromatography. Furthermore, the optimal operation conditions are established too. The results of our investigation show that the removal ratio of toluene in the exhaust gas can be as high as 90.3%. In addition, the absorption of emulsion also proves better than the biodiesel. Therefore, the new absorption developed here by the present authors can be used to purify VOCs of the waste gas much more efficiently.

针对工业排放的大量有机废气,制备了一种新型吸收剂.首次以水和生物柴油为原料,经乳化形成稳定的乳液,可提高生物柴油的吸收性能.考察了油水比、乳化剂HLB值、乳化剂添加量、乳化时间和乳化温度对乳液稳定性的影响.将乳液作为甲苯废气的吸收剂,通过实验室模拟废气,考察了其对甲苯废气的去除率.结果表明,在油水比(质量比)为7:3,乳化剂HLB(亲水亲油平衡值)值为10,乳化剂质量分数为5%,乳化时间为0.5 h,乳化温度为室温时,乳液的稳定性最好,且对甲苯废气的去除率可达到90.3%.

14《Application of multi-indicator analysis on synthesis of super absorbent polymers》—钟华孙保平

With the development of economy and society, humans’demand for water is sharply increasing. China's freshwater resource per capita is only about 1/4 of the world’s. However, due to irrational exploitation and utilization of water resources, the water scarcity in China is becoming a more and more serious problem. Therefore, the development of water-saving technology is imperative. Super absorbent polymer (SAP) is a chemical water-saving product that has developed very fast in recent years. It is a functional polymer material with high water-absorbent capability. Its internal, cross-linked, hydrophilic polymer network structure is able to adsorb and hold a large amount of water, while its physical structure remains stable. Thus it can absorb water more than hundreds of times of its own weight. What’s more, the water held by SAP can be slowly released for plant use in arid lands. In this study, with the help of orthogonal design, a series of super absorbent polymers was prepared with different synthesis conditions and formulas. By using starch, acrylic acid, and acrylamide as main materials and functional monomer, N,N'-Methylenebisacrylamide (MBA) as crosslinker, and ammonium persulphate as initiator, the super absorbent resins were synthesized at certain reaction temperatures and neutralization degrees which refers to the molar ratio of alkali and acrylic acid. After the synthesis, these novel composite super absorbent resins were evaluated by using a composite evaluation system. In this system, four indices of effectiveness were used: absorbency of deionized water, water absorbency in soil, water-holding capacity, and the effect on germination percentage of seeds. These four indices involved in the present composite evaluation system concluded not only the most widely used indexes in the laboratory setting,but also the useful indices in real production systems. Two statistical methods of Z-score comprehensive evaluation and comprehensive balance analyzing were used to build the comprehensive evaluation system. The system could be accepted for optimizing the synthesis conditions and selecting the best and the most effective SAP suitable for practical agricultural production. Compared to some other previous studies that take the absorbency of deionized water as the only evaluation standard, the present study got a more comprehensive view to test the effectiveness of SAP, especially in practical situations. The evaluation system and calculation methods were simple and rapid. Thus they could be easily extended and utilized for the synthesis and evaluation of SAP or other new materials. The statistical data obtained from the results of variance analysis and range analysis indicated that temperature was the most significant factor affecting the character of the polymer. The order of importance of the five factors was temperature > neutralization degree > acrylamide > ammonium persulphate > MBA. As the result of the composite evaluation of two statistical methods, the optimal synthesis condition was chosen as follows:1g cured starch, 5mL acrylic acid, 1mg MBA,0.02g ammonium persulphate, and 2.0g acryl amide were incubated together at 85 and with 90%neutralization degree adjusted by 1%KOH a℃queous solution for 40min to produce the raw resin. After 24h drying, the final product could be obtained. The selected optimal super-absorbent polymers demonstrated good potential for water saving in agriculture. Moreover, it could be applied to water-saving agriculture, seedling transplanting, soil and water conservation, and many other fields.

为合成更贴近生产实际的超吸水树脂保水剂，及提高其使用效果，该研究以淀粉、丙烯酸、丙烯酰胺为主要原料，采用过硫酸铵为引发剂，N,N’-亚甲基双丙烯酰胺（MBA）为交联剂在一定温度和中和度下制备了高吸水性复合材料。合成过程中选取五因素四水平正交试验设计，重复3次。采用Z分综合评价法和综合平衡法对其作为保水剂时的去离子水吸水倍率、土壤中吸水倍率、失水速率及种子发芽率等4个指标进行综合评价。研究得出影响保水剂性能的因素重要程度为温度＞中和度＞丙烯酰胺＞过硫酸铵＞MBA。优化筛选出了最佳合成配方及反应条件。即：1 g淀粉加入15 mL水熟化后，加入5 mL丙烯酸，2.0 g丙烯酰胺，N,N-甲基双丙烯酰胺1 mg，采用KOH溶液使体系中和度为90%，在85℃下反应40 min。该

研究所采用的试验方法和评价体系简便易行，可用于超吸水树脂保水剂或其他新型材料的合成与评价。

参考文献

《制备超强吸水性聚合物的一种新方法》—柳明珠彭树馥

《硅酸铝棉及其制品在电力工程中的应用与改进》-国家电力公司电力建设研究所吴川林

《Application of multi-indicator analysis on synthesis of super absorbent polymers》—钟华孙保平

《Preparation and evaluation of the new absorbent for toluene-containing waste gas》—刘英王力

《Study of packing density and temperature on the oil sorption capacity of packed local kapok fiber as bio-oil spill absorbent.》-Sulaiman, O. O.

《Synthesis, characterization and evaluation of SodiumDoped lithium zirconate as a high temperature CO2 absorbent》-Guzman-Velderrain, V ；Delgado-Vigil, D ；Collins-Martinez, V ；Ortiz, AL

《Fire resistance characteristics of fire protection materials of high water content using super-absorbent polymer》

-Zhao-Fen Jin ；Yutaka Asako ；Yoshiyuki Yamaguchi ；Minoru Harada

《高吸水性树脂的耐盐性与凝胶强度改善的研究》-张健，孙民伟，张乐，谢续明，杨勇

《甘露醇交联的聚丙烯酸钠类高吸水性树脂的制备及性能研究》-杨晓丽，马俊红，买苏尔，司马义·努尔拉

《木糖醇交联的聚丙烯酸钠类高吸水性树脂的制备及性能研究》-杨晓丽马俊红买苏尔司马义努尔拉

《吸水膨胀橡胶的制备及其耐环境性能》-胡凯，江学良，周爱军，范一泓，万香港，吉钰纯

《遇水膨胀水泥浆体系的研究与应用》-李绍晨

《木豆淀粉／丙烯腈超强吸水剂初步研究》-和润喜，张建云，李正红，邱坚，周朝鸿，刘秀贤，惠雅玲

《丙烯酸、糊精接枝共聚制备超强吸水剂的一种新方法》-李青丁泽人

《膨润土复合丙烯酰胺超强吸水剂的合成与性能研究》-赖红伟，曹宏梅，崔桂花，朱志国，崔湘浩

个人观点

随着科学技术的飞速发展, 尤其是多学科间的相互渗透, 各种具有特殊功能和优异性能的新材料不断涌现。吸水膨胀材料是新型的复合型功能材料, 可分类为吸水膨胀橡胶和液体型吸水膨胀橡胶及吸水膨胀橡塑材料等, 其中吸水膨胀橡胶是70年代后期开发的新型功能性高分子材料, 工业界称其为遇水膨胀性橡胶（WSR）。WSR在保持橡胶高弹性的同时具有快速吸水和保水性能, 可广泛用于隧道、地铁、涵洞、游泳池、地下室、兵器库、粮仓、水下工程、海上采油、城镇供水设施、民用建筑等, 还可用于汽车集装箱、精密仪器及食品的防水、防潮包装等。WSR对稍加压力即可实现其密封防水功能, 且能够消除压缩应力对材料造成的破坏, 而传统的密封材料需压缩35%才能达到功效。WSR施工方便、效率高、可节省材料并降低工程造价, 是换代型的防水密封材料, 有很好的应用前景和巨大的市场。

随着我国的经济发展和西部大开发战略的实施, 吸水膨胀橡胶将会有广阔的市场前景。山东建材学院近年来一直从事吸水性功能材料和吸水膨胀材料的理论研究, 加之我省制备WSR的资源丰富, 因此应凭借这一原料优势和科研优势, 加快吸水膨胀材料的研究开发。建议生产厂家与科研单位联合进行开发, 尽快形成技术优势, 占领市场, 以带动省内橡胶、塑料、复合材料制品加工行业的进一步发展, 促进我省复合材料产业的发展。

高吸水性高分子材料

高吸水性高分子材料 具有选择分离功能的高分子材料*、高吸水性高分子材料、离子交换树脂*功能高分子材料：指在高分子链上接上带有某种功能的宫能团使其在物理、化学、生物、医学等方面具有特殊功能的高分子材料。 几种功能高分子材料的应用:（）高吸水性材料亲水性高聚物（分子链带有许多亲水原子团）旱地种植、改良土壤、改造沙漠、尿不湿等**强吸水能力的功能高分子材料：如无土栽培、改良土壤、改造沙漠等。 保水剂是一种吸水能力特强的功能高分子材料。 无毒无害反复吸水、释水“微型水库”。 同时它还能吸收肥料、农药、并缓慢释放增加肥效、药效。 高吸水性树脂广泛用于农业、林业、园艺、建筑等。 **聚丙烯腈水解物将聚丙烯腈用碱性化合物水解再经交联剂交联即得高吸水性树脂。 如将废晴纶丝水解后用氢氧化钠交联的产物即为此类。 由于氰基的水解不易彻底产品中亲水基团含量较低故这类产品的吸水倍率不太高一般在～倍左右。 高吸水性树脂*《时代周刊》评出世纪最伟大的项发明其中“尿不湿”榜上有名为什么“尿不湿”能评为世纪最伟大的项发明呢最初是为谁专门设计的呢？*美国在上世纪六十年代初航天事业崛起如何解

决宇航员的排尿问题迫在眉睫华人唐鑫源成为“尿不湿”的发明人后来他被誉为美国“太空服之父”。 美国从起甄选的位宇航员合影太空服之父唐鑫源*“神舟”系列上天的航天员都使用了“尿不湿”航天员专用“尿不湿”克能吸收约克水吸水性远强于一般婴儿使用的“尿不湿”*“尿不湿”是航天产品“下凡”的成功典范！现在不仅是婴幼儿使用还有供特殊成人使用的更有趣的是有些宠物也系上了“尿不湿”出门溜达以保护公共卫生。 资料显示：年英国一次性尿布销售利润达亿英镑。 设想一下我们中国这样一个人口大国利润有多么惊人！*吸水前吸水后尿不湿吸水前后的变化*你了解“尿不湿”的材料吗？它应该有什么性能？“尿不湿”起作用的物质是一种功能高分子材料具有很强的吸水能力。 它所用的材料是高吸水性树脂（常用网状结构的聚丙烯酸钠)聚丙烯酸钠如何合成？CH=CHCOOHCH=CHCOONa加交联剂得网状结构*吸水机理基于高分子电解质的离子网络理论：在高分子电解质的立体网络构造的分子间存在可移动的离子对由于显示高分子电解质电荷吸引力强弱的可移动离子浓度在高吸水性树脂的内侧比外侧高即产生渗透压。 渗透压及水和高分子电解质之间的亲和力产生了异常的吸水现象。 *实例：含羧酸钠盐的高吸水性树脂在未接触水时是固态网络与水接触后亲水基与水作用水渗入树脂内部羧酸基解离成羧酸根和Na,羧

超强高分子吸水材料的研究进展与应用

高吸水树脂的现状、发展与前景 [摘要］本文综述了超强高分子吸水材料的发展历史、现状、发展方向及应用情况，并简述了超强高分子吸水剂的分类、结构特点、吸水机理及合成原理和方法。 [关键词]超强高分子吸水剂;高吸水性树脂;研究进展 超强高分子吸水材料即高吸水性树脂，是一类新型的功能高分子材料。它具有吸水量大和保水性强两大特点,它可以吸收比自身重量高几百到几千倍的水,而且所吸入的水在适当的压力下也不会被挤出。这是传统的吸水材料如纸、海棉、泡沫塑料等所无法比拟的。 高吸水性树脂的研究与开发只有几十年的历史。60 年代初美国农业部北方研究中心的 L. Ａ. Gugliｅmelli[１]等最早开始淀粉接枝丙烯腈研究,其后同中心的G. F. Fａnta[2 ]等人接着研究,并与19６6 年首先宣布,他们制定出了淀粉接枝丙烯腈高吸水性树脂,并指出，这种树脂比以往的任何材料的吸水性能都要好。他们的研究结果立即引起了世界各国的广泛关注,相继开展了这方面的研究,并取得了不错的进展。美国、日本、德国、法国等发达国家一直走在前列,到80 年代已实现了工业化生产。我国是从８0 年代才开始高吸水性树脂研的,１982 年中科院化学所［3 ]在国内最先合成出聚丙烯酸钠类树脂,直至目前国内研究高吸水性树脂一直是一个热点，每年有大量的文献报道,已有专利几十项。但这些多是基础性研究,在应用研究和工业化生产方面与国外尚有很大的差距。 １高吸水性树脂的分类与特点 高吸水性树脂的种类很多,总的来说,可以分成天然高分子与合成高分子两大类． 高吸水性树脂的品种很多,但目前国内外研究与应用最多的集中在: （1) 聚丙烯酸类和淀粉接枝丙烯酸类; (2) 聚丙烯腈水解物类和淀粉接枝聚丙烯腈水解物类； (3）纤维素类; (4) 聚乙烯醇类。 其中应用最为广泛的聚丙烯酸类。 1.淀粉类 淀粉是一种原料来源广泛、种类多、价格低廉的多羟基天然化合物。与淀粉进行接枝共聚反应的单体主要是亲水性和水解后变成亲水性的乙烯类单体。目前合成高吸水树枝通常采用的是自由基型接枝共聚。 2．合成树脂系 它的种类很多，且随着研究的深入,也越来越多。主要有丙烯酸类、聚丙烯醇类等，其中以丙烯酸类最重要。 3.纤维系类 由于淀粉系高吸水性树脂的出现，人们想到用纤维素为原料制备高吸水树脂。纤维原料来源广泛,能与多种低分子反应，是近十年来高吸水树脂发展的一个方面。 4．有机-无机复合高吸水性树脂 20世纪80年代Ｐaｎdｕrａnge等将高吸水性树脂与其他材料复合，发现可以有效地改善其耐盐性、凝胶强度、热稳定性和保水性等性能。因此有机-无机复合材料能得到迅速的发展，并在高吸水性树脂领域占据了重要天然高分子加工产物 各类高吸水性树脂的应用广泛程度是由它们各自的特点所决定的。对于淀粉类树脂,由 于它是由极性吸水基团组成的,吸水后凝胶强度比较低,在吸水状态下会发生缓慢水解,尤其 是在光照或加热情况下，容易出现凝胶溶解现象,因而淀粉类高吸水性树脂仅适合于一次性使用。但是它无毒性,具有生物降解性,对环境无害。目前多用来制造妇女卫生巾和婴儿尿布。纤维素是地球上最丰富的可再生资源之一,由于人口的增长，对粮食的需求增加,为了节约淀粉,人们对纤维素类高吸水性树脂的研究会越来越多。目前,这一类吸水树脂的吸水倍率普遍

(发展战略)光功能高分子材料的研究发展及应用

论光功能高分子材料的研究发展及应用综述 吴俊杰 化工081班 前言：光功能高分子材料研究是光化学和光物理科学的重要组成部分，近年来随着现代科学技术的发展，光功能高分子材料研究在功能材料领域占有越来越重要的地位，光功能高分子材料日益受到重视。光功能高分子材料的应用领域已从电子、印刷、精细化工等领域扩大到塑料、纤维、医疗、生化和农业等方面,正在快速发展之中，光功能高分子材料研究与应用也将越来越广。 1光功能高分子材料及分类 光功能高分子材料是指能够对光进行传输、吸收、储存、转换的一类高分子材料。 表1 光功能高分子材料的分类 剂等构成。 光致抗蚀剂：主要包括正性光致抗蚀剂和负性光致抗蚀剂等。 高分子光稳定剂：主要包括光屏蔽剂、激发态狙灭剂抗氧剂和聚合型光稳定剂等。 光致变色高分子材料：主要包括含硫卡巴腙络合物的光致变色聚合物、含偶氮苯的光致变色高分子和含螺苯并吡喃结构的光致变色高分子等。 光导电高分子材料：由光导电聚合物材料构成。

2光功能高分子材料的类别和应用 表2 光功能高分子材料的类别和应用 3光功能高分子材料的发展概况 1954年,美国柯达公司的Minsk等人开发出光功能高分子聚乙烯醇肉桂酸酯,并成功应用于印刷制版。而现在光功能高分子材料应用领域已从电子、印刷、精细化工等领域扩大到塑料、纤维、医疗、生化和农业等方面,发展之势方兴未艾。 光功能高分子材料能够对光能进行传输、吸收、储存、转换．塑料光导纤维是利用高分子的光曲线传播性而制成的非线性光学元件。塑料光纤一般以有机玻璃为芯材，以含氟透明树脂为皮层，用柔软的有机硅树脂进行一次包覆，然后用硬质高分子材料进行二次包覆。有机玻璃、含氟透明树脂、有机硅树脂都是高分子材料，芯材有高折光率，皮层为低折光率材料。光纤的直径范围为几十到约1000微米，光纤在光纤芯内通过反复反射而向前传输，由于塑料光纤在目前传输损耗仍较高，主要应用于飞机、舰船和汽车内部的短距离光通信系统。此外，还应用于光纤显示器、图像的缩小和放大、火焰及高温监视器、光开关、巨点折象器、阅读穿孔卡片、道路标志和装饰照明等。近来，对有机玻璃采用重氢化技术，已使塑料光纤的传输损耗有所降低，为较长距离应用创造了条件。 以高性能有机玻璃或聚碳酸酯透明塑料的高分子材料为基材制成的光盘，是80年代新开发成功的先进信息、记录、储存元件，适应了激光技术的发展和对大容量、高信息密

现代高分子材料综述(非常好!!)

现代高分子材料综述 材料学王晓梅学号：112408 摘要 高分子材料作为新时期的全新全能型材料，是现代人类发展的重要支柱，是发展高新科技的基础与先导，高分子材料的应用将会使人类支配改造自然的能力和社会生产力的发展带到一个新的水平，对人类的发展将会出现前所未有的促进。本文将从高分子材料的定义、主要种类、应用和以塑料为例介绍与人类生活息息相关的高分子材料的相关常识。本文综述了各类高分子材料的研究及发展，主要论述了导电高分子材料、功能高分子材料、工程高分子材料、复合高分子材料以及生物高分子材料等应用领域。 前言 高分子材料是由相对分子质量比一般有机化合物高得多的高分子化合物为主要成分制成的物质。一般有机化合物的相对分子质量只有几十到几百，高分子化合物是通过小分子单体聚合而成的相对分子质量高达上万甚至上百万的聚合物。巨大的分子质量赋予这类有机高分子以崭新的物理、化学性质：可以压延成膜；可以纺制成纤维；可以挤铸或模压成各种形状的构件；可以产生强大的粘结能力；可以产生巨大的弹性形变；并具有质轻、绝缘、高强、耐热、耐腐蚀、自润滑等许多独特的性能。于是人们将它制成塑料、橡胶、纤维、复合材料、胶粘剂、涂料等一系列性能优异、丰富多彩的制品，使其成为当今工农业生产各部门、科学研究各领域、人类衣食住行各个环节不可缺少、无法替代的材料[1]。 由于高分子化学反应和合成方法对高分子化学学科发展的推动，促进了高分子合成材料的广泛应用。同时，随着高分子材料的发展，纳米技术与生物技术之间的界限变得越来越小，并与更多的传统分子科学与技术相结合。因此，我们相信，高分子技术的发展促使使各类高分子材料得到更加迅速的发展，推广和应用。 1

高分子吸水纸

高分子吸水纸 高分子吸水纸又称：纸尿裤芯片，卫生巾芯片，高分子吸水纸，SAP吸水纸，高分子复合纸，是用超级吸收性材料SAP、无纺布、无尘纸复合而成。是超薄的女性护理用品和成人、婴儿尿裤、尿片的最佳选择。 高分子复合吸水纸广泛应用于卫生用品领域，如妇女卫生巾、妈咪巾、婴儿纸尿裤/片、成人多功能护理垫、防溢乳垫等。使得此类产品大大轻度化、小型化、舒适化，给人们带来了福音，是卫生用品领域不可替代的理想产品。 主要用于妇女卫生巾、卫生护垫、婴儿纸尿裤、尿垫、成人尿垫、医疗卫生、隔离衣等。 芯片内呈蜂窝状锁水，吸水颗粒在吸水膨胀后被立即牢牢锁住，有效防止了尿裤内材料遇水断裂成团，同时能分流液体，且柔软舒适，保持干爽。 规格尺寸可根据客户要求生产，品种齐备、供货快捷、价格优惠、服务专业。具体分类如下： 品种：尿裤芯片、卫生巾芯片等。 结构：三层复合、五层复合、七层复合

南通江潮纤维制品有限公司是生产高分子吸水纤维的生产厂家。我们南通江潮纤维制品有限公司是和中国纺织科学研究院共同研制开发了高分子吸水纤维。在全球总共有4家高分子吸水纤维的生产厂家，他们分别是：美国Camelot super absorbents、日本东洋纺公司和英国TAL公司，中国的南通江潮纤维制品有限公司（也是国内唯一一家生产高分子吸水纤维的生产厂家。我们的产品已被世界各国广泛应用在工业光缆电缆阻水、机用油过滤、食品包装及卫生方面。我们公司的高分子吸水纤维（通称SAF，商品名为白兰牌）具有如下优势和特点： 1) 具有大的表面积，吸水速度快； 2) 吸水倍率高，约120-200倍，吸生理盐水的倍率为60； 3) 无特殊气味； 4）可以与其他纤维混合后制成无纺布或纱或无尘纸； 5) 当吸水纤维吸水并干燥后，可恢复原来的形态，且仍具有吸水能力； 6）具有吸湿散热以达到调温、调湿功能； 7）无皮肤剌激性，皮肤致敏性、突变性等反应，是一种安全的纤维

高吸水性高分子材料

高吸水性高分子材料 高材091 姚丽琴 高吸水性高分子材料主要指高吸水性树脂，又称超级吸水剂。它与日常生活中的一些 其他的吸水剂，如：聚氨酯海绵、棉花、手纸等高分子材料不同，日常生活中的吸水剂能吸收水分最高可达自身重量的20倍，而我们这里所要介绍的超级吸水剂，是指其吸水能力至少超过自身重量说数百倍的特殊性树脂，能够表现出超强的吸水能力。 高吸水性树脂从其原料角度出发主要分为两类，即天然高分子改性高吸水性树脂和全合成高吸水性树脂。前者是指对淀粉、纤维素、甲壳质等天然高分子进行结构改造得到的高吸水性材料。其特点是生产成本低、材料来源广泛、吸水能力强，而且产品具有生物降解性，不造成二次环境污染，适合作为一次性使用产品。但是产品的机械强度低，热稳定性差，特别是吸水后性能较差，不能应用到诸如吸水性纤维、织物、薄膜等场合。淀粉和纤维是具有多糖结构的高聚物，最显著的特点是分子中具有大量羟基作为亲水基团，经过结构改造后还可以引入大量离子化基团，增加吸水性能。后者主要指对聚丙烯酸或聚丙烯腈等人工合成水溶性聚合物进行交联改造，使其具有高吸水树脂的性质。特点是结构清晰、质量稳定、可以进行大工业化生产，特别是吸水后机械强度较高，热稳定性好。但是生产成本较高，而吸水率偏低。在材料的外形结构上来说，目前已经有粉末型、颗粒型、薄膜型、纤维型等高吸水性产品，其中纤维型和薄膜型材料具有使用方便，便于在特殊场合使用的特点。高吸水性树脂由于采用原料不同，制备方法各

异，产品牌号繁多，单从产品名称上不易判断其结构归属。 高吸水性高分子材料之所以能够吸收高于自身重量数百倍，甚至上千倍的水分，其特殊结构特征起到了决定性的作用。作为高吸水性树脂从化学结构上来说主要具有以下的特点： 1）树脂分子中具有强亲水基团，如羟基、羧基等。这类聚合物分子都能够与水分子形成氢键，因此对水有很高的亲和性，与水接触后可以迅速吸收并被水所溶胀。 2）树脂具有交联结构，这样才能在与水相互作用时不被溶解成溶液。 3）聚合物内部应该具有浓度较高的离子性基团，大量离子性基团的存在可以保证体系内部具有较高的离子浓度，从而在体系内外形成较高的指向体系内部的渗透压，在此渗透压作用下，环境中的水具有向体系内部扩散的趋势，因此，较高的离子性基团浓度将保证吸水能力的提高。 4）聚合物应该具有较高的分子量，分子量增加，吸水后的机械强度增加，同时吸水能力也可以提高。 高吸水性树脂的性能 高吸水性树脂作为一种功能材料应用，其应用领域不同，对它的性能也有各种各样的要求。高吸水性树脂主要有以下几项性能： 1）吸水性高吸水性树脂的吸水性可从两个方面反映：一是其吸水溶胀的能力，以吸水率表示，目前报道的最大吸水率是5000 倍;另一个是其保水性。其吸水能力不仅决定于聚合物的组成，结构，形态，分子量，交联度等内在因素，外界条件对其影响也很大.高吸水性树脂吸水性的测定方法很多,有筛网法，茶袋

最新功能高分子材料综述

功能高分子材料综述

功能高分子材料综述 【文摘】功能高分子材料是高分子学科中的一个重要分支，它是研究各种功能性高分子材料的分子设计和合成、结构和性能关系以及作为新材料的应用技术，它的重要性在于所包含的每一类高分子都具有特殊的功能。它主要包括化学功能高分子材料、光功能高分子材料、电、磁功能高分子材料、声功能高分子材料、高分子液晶、医用高分子材料几部分，这一领域的研究主要包括研究分子结构、组成与形成各种特殊功能的关系，也就是从宏观乃至深入到微观，以及从半定量深入到定量，从化学组成和结构原理来阐述特殊功能的规律性，从而探索和合成出新的功能性材料。本文主要论述了在工程上应用较广和具有重要应用价值的一些功能高分子材料，如吸附分离功能高分子、反应型功能高分子、光功能高分子、电功能高分子、医用功能高分子、液晶高分子、高分子功能膜材料等。 【关键词】材料；高分子；高分子材料；功能材料； 功能高分子材料的定义为：与常规聚合物相比具有明显不同的物理化学性质，并具有某些特殊功能的聚合物大分子(主要指全人工和半人工合成的聚合物)都应归属于功能高分子材料范畴。而以这些材料为研究对象，研究它们的结构组成、构效关系、制备方法，以及开发应用的科学，应称为功能高分子材料科学。 功能高分子材料科学是研究功能高分子材料规律的科学，是高分子材料科学领域发展最为迅速，与其他科学领域交叉度最高的一个研究领域。它是建立在高分子化学、高分子物理等相关学科的基础之上，并与物理学、医学甚至生物学密切联系的一门学科。功能高分子材料是对物质、能量、信息具有传输、

转换或贮存作用的高分子及其复合材料的一类高分子材料，有时也被称为精细高分子或者特种高分子(包括高性能高分子) 。其于20 世纪60年代末迅速发展起来的新型高分子材料，内容丰富、品种繁多、发展迅速，已成为新技术革命必不可少的关键材料。 功能高分子是指具有某些特定功能的高分子材料。它们之所以具有特定的功能，是由于在其大分子链中结合了特定的功能基团，或大分子与具有特定功能的其他材料进行了复合，或者二者兼而有之。例如吸水树脂，它是由水溶性高分子通过适度交联而制得，遇水时将水封闭在高分子的网络内，吸水后呈透明凝胶，因而产生吸水和保水的功能。 在合成或天然高分子原有力学性能的基础上，再赋予传统使用性能以外的各种特定功能（如化学活性、光敏性、导电性、催化活性、生物相容性、药理性能、选择分类性能等）而制得的一类高分子。一般在功能高分子的主链或侧链上具有显示某种功能的基团，其功能性的显示往往十分复杂，不仅决定于高分子链的化学结构、结构单元的序列分布、分子量及其分布、支化、立体结构等一级结构，还决定于高分子链的构象、高分子链在聚集时的高级结构等，后者对生物活性功能的显示更为重要。 1 功能高分子材料研究 1.1 导电高分子材料 近几年来，导电性高分子的研究取得了长足的发展，形成了一个十分活跃的边缘学科领域，它对电子工业、信息工业及新技术的发展具有重大的意义。现有的研究成果表明，发展导电高分子不仅可以满足人们对导电材料的需要，而且由于它兼具有机高分子材料的性能及半导体和金属的电性能，具有重量

吸水高分子材料

神奇的功能高分子材料—高吸水性树脂 随着科学技术和国民经济的发展，高分子材料已经渗透到各个领域。各种塑料制品、薄膜、人造皮革、合成橡胶、合成纤维等已经成为人们生活中不可缺少的材料。功能高分子材料是20世纪60年代发展起来的新型领域，是高分子材料渗透到电子、生物、能源等领域后开发涌现出的一种新型材料。 功能高分子有时也称为精细高分子或特种高分子，至今还没有一个准确的定义，一般是指具有传递、转换或贮存物质、能量和信息作用的高分子及其复合材料，或具体地指在原有力学性能的基础上，还具有化学反应活性、光敏性、导电性、催化性、生物相容性、药理性、选择分离性、能量转换性、磁性等功能的高分子及其复合材料。 高吸水性树脂就是一种新型的功能高分子材料，它具有优异的吸水、保水功能，可吸收自身重量几百倍、上千倍，最高可以达到5300倍的水，即使挤压也很难脱水，被冠予“超级吸附剂”的桂冠。 高吸水性树脂的种类很多，所用原料及工艺方法也各不相同。主要类型有聚丙烯酸酯类、聚乙烯醇类、醋酸乙烯共聚物类、聚氨酯类、聚环氧乙烷类、淀粉接校共聚物类等，此外还有与橡胶共混的复合性吸水材料。在上述各种类型中，研究开发较多的为聚丙烯酸酯类。该树脂系以丙烯酸和烧碱为主要原料，采用逆向聚合法而制得。由于工艺较为简单，易于操作，制得的树脂吸水率高，生产成本较低，因此发展非常迅速。 高吸水性树脂是一种白色或徽黄色、无毒无味的中性小颗粒。它与海绵、沙布、脱脂棉等吸水材料的物理吸水性不同，是通过化学作用吸水的。所以树脂一旦吸水成为膨胀的凝胶体，即使在外力作用下也很难脱水，因此可用作农业、园林、苗不移植用保水剂。在蔬菜，花卉种植中，预先在土壤中撒千分之几的高吸水性树脂，可使蔬菜长势旺盛，增加产量。在植树造林中，各种苗木移植期间往往因为保管不善而干枯死亡。如果将刚出土的苗木用高吸水性树脂的水凝胶液进行保水处理，其成活率可显著提高。有人做过山茶花、珊瑚树的移植试验。经保水处理的成活率达百分之百，而未作处理的成活率很低或全部死亡。高吸水性树脂还可作为种子涂覆剂，在飞播造林、入早草原方面大显身手。 高吸水性树脂除具有吸水量高，保水性好、吸水性快，吸氨力强、无毒副作用等特点外，其最突出的特点是它与苯、甲苯、丙酮、乙醚、甲醇、乙醇、二氯乙烷、三氯甲烷、四氯化碳、醋酸等化学试剂混合时，可使试剂脱水，却不与试剂发生化学反应。它吸收试剂中的水份后，变成一种凝胶状的物质。如果把吸足水份的保水剂分离出来，烘干后可重复使用。高吸水性树脂用于化工生产，可大大提高各种化学试剂的浓度、纯度和产品的质量。它可以取代化工生产中的精馏塔，从根本上改革生产工艺，大大降低了生产成本，经济效益十分可观。 高吸水性树脂，可以做成吸血纸，代替医用药棉。坯可加工成妇女卫生巾、婴幼儿纸尿布、纸手帕以及纸餐巾等。妇女卫生巾携带方便，卫生、柔软舒适，

完整word版,功能高分子材料综述

功能高分子材料综述 【文摘】功能高分子材料是高分子学科中的一个重要分支，它是研究各种功能性高分子材料的分子设计和合成、结构和性能关系以及作为新材料的应用技术，它的重要性在于所包含的每一类高分子都具有特殊的功能。它主要包括化学功能高分子材料、光功能高分子材料、电、磁功能高分子材料、声功能高分子材料、高分子液晶、医用高分子材料几部分，这一领域的研究主要包括研究分子结构、组成与形成各种特殊功能的关系，也就是从宏观乃至深入到微观，以及从半定量深入到定量，从化学组成和结构原理来阐述特殊功能的规律性，从而探索和合成出新的功能性材料。本文主要论述了在工程上应用较广和具有重要应用价值的一些功能高分子材料，如吸附分离功能高分子、反应型功能高分子、光功能高分子、电功能高分子、医用功能高分子、液晶高分子、高分子功能膜材料等。 【关键词】材料；高分子；高分子材料；功能材料； 功能高分子材料的定义为：与常规聚合物相比具有明显不同的物理化学性质，并具有某些特殊功能的聚合物大分子(主要指全人工和半人工合成的聚合物)都应归属于功能高分子材料范畴。而以这些材料为研究对象，研究它们的结构组成、构效关系、制备方法，以及开发应用的科学，应称为功能高分子材料科学。 功能高分子材料科学是研究功能高分子材料规律的科学，是高分子材料科学领域发展最为迅速，与其他科学领域交叉度最高的一个研究领域。它是建立在高分子化学、高分子物理等相关学科的基础之上，并与物理学、医学甚至生物学密切联系的一门学科。功能高分子材料是对物质、能量、信息具有传输、转换或贮存作用的高分子及其复合材料的一类高分子材料，有时也被称为精细高分子或者特种高分子(包括高性能高分子) 。其于20 世纪60年代末迅速发展起来的新型高分子材料，内容丰富、品种繁多、发展迅速，已成为新技术革命必不可少的关键材料。 功能高分子是指具有某些特定功能的高分子材料。它们之所以具有特定的功能，是由于在其大分子链中结合了特定的功能基团，或大分子与具有特定功能的其他材料进行了复合，或者二者兼而有之。例如吸水树脂，它是由水溶性高分子通过适度交联而制得，遇水时将水封闭在高分子的网络内，吸水后呈透明凝胶，因而产生吸水和保水的功能。 在合成或天然高分子原有力学性能的基础上，再赋予传统使用性能以外的各种特定功能（如化学活性、光敏性、导电性、催化活性、生物相容性、药理性能、选择分类性能等）而制得的一类高分子。一般在功能高分子的主链或侧链上具有显示某种功能的基团，其功能性的显示往往十分复杂，不仅决定于高分子链的化学结构、结构单元的序列分布、分子量及其分布、支化、立体结构等一级结构，还决定于高分子链的构象、高分子链在聚集时的高级结构等，后者对生物活性功能的显示更为重要。 1 功能高分子材料研究 1.1 导电高分子材料 近几年来，导电性高分子的研究取得了长足的发展，形成了一个十分活跃的边缘学科领域，它对电子工业、信息工业及新技术的发展具有重大的意义。现有的研究成果表明，发展导电高分子不仅可以满足人们对导电材料的需要，而且由于它兼具有机高分子材料的性能及半导体和金属的电性能，具有重量轻，易加工成各种复杂的形状，化学稳定性好及电阻率可在较大范围内调节等特点。此外在电子工业中的应用日趋广泛，促进了现代科学技术的发展。因此，自然引起了学术界和工业界的广泛兴趣。 导电高分子材料根据材料的组成可以分成复合型导电高分子材料(composite conductive polymers)和本征型导电高分子材料(intrinsic conductive polymers)两大类。复合型导电高分子材料是由普通高分子结构材料与金属或碳等导电材料，通过分散、层合、梯

高吸水性塑料

高吸水性塑料 一、高吸水性塑料的特点 传统的吸水性材料为棉、纸及海绵等，其吸水能力一般只用自重的 20 倍以下，且保水性不好，稍微 加压即可挤出。 高吸水性塑料为分子中含有羟基等强吸水基团并具有一定交联度的功能性高分子材料。从其定义中可 以看出，高吸水性塑料必须具备两个条件：一是分子内含有大量的强吸水性基团，二是大分子链之间必须 有适当的交联度。 高吸水性塑料的吸水特点如下。 (1)吸水率高 高吸水性塑料最高可吸收自重千倍以上的水分，通常其吸水率为 100～1000 范围内，如 此高的吸水率是其他任何材料达不到的。 (2)保水性好 高吸水性塑料具有优异的保水性能，即其吸入的水加压也不易挤出。这主要是因为高吸 水性塑料的吸水机理与传统吸水材料不同，水分子同大分子链之间不是简单的物理吸附，而是与大分子中 的羟基形成氢键，并变成高分子凝胶。高吸水性塑料的保水性与纸浆比较如表所示。 不同吸水材料的保水性 吸水率/% 吸水材料 0 4.5MPa 16MPa 塑料 纸浆 500 18 430 2 380 1 (3)与人体相容性好 高吸水性塑料吸水后在适度交联的三维空间中含有大量水， 这与人体的生物组织 十分接近，具有优良的溶质透过性、组织适应性及抗血栓性，本身又柔软适度。因此，在与人体接触时， 具有极好的生理相容性，适用于制作与人体接触的吸水材料。 (4)吸氨性好 高吸水性塑料是含有羧基的阴离子聚合物，适当调节其 pH 值，便部分羧基呈酸性即可 吸氨，从而使其具有除臭的特点，非常适用于制作卫生巾和尿布。 高吸水性塑料最早于 1975 年由美国谷物加工公司开发其品种为淀粉接枝丙烯腈共聚物。由此引起人 们对高吸水性塑料的广泛关注，并相继开发出许多品种，性能得到不断改进。目前，高吸水性塑料已成功 地应用于婴儿尿布、妇女卫生巾、农业、园艺及建筑中。 二、常用的高吸水性塑料 常用的吸水性塑料包括：天然高分子改性材料、聚丙烯酸系列材料、聚丙烯腈系列材料、聚乙烯醇系 列材料及其他吸水材料等，具体介绍如下。 1、天然高分子改性吸水塑料 天然高分子材料有淀粉、纤维素等。 (1)天然高分子接枝改性吸水材料 ①淀粉接枝改性吸水材料 这是最早开发的高吸水性塑料材料。常用的品种为淀粉接枝丙烯腈共聚 物，其缺点为耐热性不好，长期保水性也不高。 ②纤维素接枝吸水材料 纤维素可与丙烯腈、丙烯酰胺、丙烯酸及氯乙酸等接枝制成高吸水性材料。 例如，纤维素与氯乙酸的接枝共聚物进行交联后即为纤维素吸水材料 CML，它吸水性虽不高，但成纤性 好。 (2)天然高分子羧甲基化吸水材料 纤维素、淀粉等多糖类高分子材料中的羟基经过羧甲基化改性后， 即可制成高吸水性塑料，其中以纤维素类最为常用。 例如，用羧甲基置换度为 0.6 左右的纤维素，加热交联或用环氧氯丙烯、乙二醇二缩水甘油醚等交联 剂交联可制成高吸水性塑料。 再如，将淀粉在环氧氯丙烷中预先交联，再将交联物羧甲基化，便得到高吸水性塑料。

保水剂是一种吸水能力特别强的功能高分子材料

保水剂是一种吸水能力特别强的功能高分子材料,无毒无害,反复释水、吸水。因此农业上人们把它比喻成?微型水库#。同时它还能吸收肥料、农药,并缓慢释放,增加肥效、药效,广泛用于农业、林业、园艺建筑材料等方面。(1)提高成活率。幼苗移栽时由于根部失水,导致城市绿化的成活率只有60%~90%,而道路边坡绿化更低至30%~60%。尤其是名贵苗木或古树长途移栽,死一株都损失惨重。如用本剂将幼苗蘸根后运输、定植,可周转几天根部不失水,成活率高达98%~100%。尤其可反季节种草植树、随时建植绿化。(2)解决没法浇水或浇水投入大的问题。保水剂用后仅需很少的雨水或浇灌水,即可长期保持根部恒湿,解决全年浇水问题。大多数植物可连旱2~3个月而不需浇水,减少浇水次数5~10倍,节省养护成本60%以上。相对铺设管道、或每天用洒水车养护、耗费水源、以及高昂的工资和水价而言,既省钱省力,绿化效果又好。(3)节省运输成本。很多苗木移栽需带土球,造成运量少且运费高,如去掉土球用本剂将幼苗蘸根后运输,可极大地增加运量而减少运费,节约运输成本40%以上。(4)节肥省药。可将几种水溶性氮肥、生长素和根用药剂等,水溶后吸到本剂中,即成为肥药缓释剂,使肥药不流失,达到均衡供水、施肥、给药三重效果。尤其是高档花卉用的生物菌肥,因需要封潮湿才能促使菌体活化繁殖,如与本剂复合施用,即为菌肥促活剂,能显著提高肥药效、又节省肥药用量。(5)绿化见效快。本剂始终保持根土恒湿均衡供水,同时吸溶肥料,使植株长期水肥充足,从而保持长势旺盛,绿化效果立竿见影,提高绿化效果60%以上。(6)低本高效。本剂用量很少,使用一次的成本仅0.1~0.8元/m2,而且用一次长久有效。这点投入仅从上述?提高成活率#中即可完全抵消,一般还有盈余。(7)用途广泛。适用于城市绿化中的花草灌木、景观乔木、盆景花坛、租摆植物、社区公园绿地、球场草地、无土栽培、透明观根花卉、楼顶绿化植被和道路护坡绿化等

形状记忆高分子材料研究进展(综述)

形状记忆的高分子材料的研究进展 Research Progress of Shape Memory Polymer Material 1 综述 摘要：形状记忆高分子（SMP）是一类新型的功能高分子材料，是高分子材料研究、开发、应用的一个新的分支点，它同时兼具有塑料和橡胶的特性。形状记忆高分子材料是一种可以响应外界刺激，并调整自身状态参数，从而回复到预先设定状态的一种智能高分子材料。本文简单介绍了形状记忆高分子材料的性能、种类和应用。 关键词：形状记忆；高分子材料；聚合物；研究进展 1形状记忆高分子材料简介. 形状记忆的高分子材料是一种能够感知外部环境如光、热、、电、磁等，并且能够根据外部环境的变化而自发的对自身的参数进行调整还原到预先设定状态的一种智能高分子材料。形状记忆高分子( Shape Memory Polymer，简称 SMP) 材料具有可恢复形变量大、质轻价廉、易成型加工、电绝缘效果好等优点，从20世纪80年代以来赢得广泛关注和研究，并得到了快速发展，因其独特的性能和特点，使其这些年来在材料领域中扮演着重要的角色。近40年来，科研工作者们相继开发出了多种形状记忆高分子材料，如聚乙烯、聚异戊二烯、聚酯、共聚酯、聚酰胺、共聚酰胺、聚氨酯等，它们被广泛应用于航空航天、生物医用、智能纺织、信息载体、自我修复等多个材料领域。显示出了形状记忆高分子材料广泛的应用前景的地位。 2.形状记忆高分子材料的分类及应用 根据响应方式的不同可以将形状记忆高分子分材料大致分为热致型、光致型、化学感应型、电致型等类型。其中，热致感应型和光致感应型应用最为广泛。 2.1热致感应型 热致SMP是一种通过施加电场或红外光照射等刺激促使其在室温以上变形，并能在室温固定形变且可长期存放，当再次升温至某一固定温度时，材料能够恢复到初始形状。热致型SMP被广泛用于医疗卫生、体育运动、建筑、包装、汽车及科学实验等领域，如医用器械、泡沫塑料、坐垫、光信息记录介质及报警器等。 2.2光致感应型 光致SMP可以将光能转化为机械能，根据记忆机理的不同，可分为光化学反应型和光热效应型两种。光化学反应型是经光照后发生化学反应，它是将具有光

高吸水性树脂

高吸水性树脂 高吸水性树脂是一种典型的功能高分子材料，能够吸收并保持自身重量数百倍乃至数千倍的水分或数十倍的盐水，通常又称为“高吸水性聚合物”、“吸水性高分子材料”、“吸水性高分子树脂”或者“超强吸水剂”等。 高吸水性树脂与普通吸水或吸湿材料，如脱脂棉、海绵、琼脂、硅胶、氯化钙和活性炭等相比，具有吸水速度快、保水能力强等特点，可以广泛应用于农业、林业和日常生活等领域中。而普通水或吸湿材料一般只能吸收自身质量的几十倍或仅仅十几倍的水分，并且容易在加压时失水，保水能力很差，其开发应用因此受到了很大的限制。 高吸水性树脂发展很快，种类也日益增多，并且原料来源相当丰富，由于高吸水性树脂在分子结构上带有的亲水基团，或在化学结构上具有的低度联度或部分结晶结构又不尽相同，由此在赋予其高吸水性能的同时也各自形成了一些各自的特点，从不同角度出发，就形成了多种多样的分类方法。 按原料来源进行分类。按照原料来源对高吸水性树脂进行分类，在高吸水性树脂的发展过程中，人们的分类方式也是随着发展水平的提高而不断变化和完善的。日本的温品谦二曾将高吸水性树脂分为淀粉系列、纤维素系列和合成树脂系列三个系列。后来，邹新禧结合高吸水性树脂的发展和自己的研究成果，从原料来源的角度提出了六大系列，即淀粉系、纤维素系、合成聚合物系、蛋白质系、其他天然物及其衍生物系和共混物及复合物系。

按亲水化方法进行分类。高吸水性树脂在分子结构上具有大量的亲水化化学基团，这些化学基团的亲水性很大程度上影响着高吸水性树脂的吸水保水性性能，如何有效获得这些化学基团在高吸水性树脂化学结构上的组织结构，充分发挥各化学基团所在亲水点的效能，也是影响高吸水性树脂性能的重要方面。因此，为了获得具有良好性能的高吸水性树脂，需要从亲水性化学基团的选择和化学结构的组织构造两个方面进行考虑，即从亲水化方法考虑。从这个角度，可以将高吸水性树脂分为两大类。 亲水性单体直接聚合法：选择丙烯盐酸、丙烯酰胺等亲水性良好的单体，直接进行均聚合或者进行共聚合反应，获得如聚丙烯盐酸、聚丙烯酰胺或者丙烯酸/丙烯酰胺共聚物等高吸水性树脂。 疏水性聚合物亲水化方法：将疏水性或者亲水性差的聚合物进行改性处理，在分子结构上强化该聚合物的亲水性，以使之达到作为高吸水性树脂的要求，主要方法有：羧甲基化反应、亲水性单体接枝聚合法以及化学基团的水解反应法。 按交联方式进行分类。高吸水性树脂交联控制是控制其空间组织结构状态的重要方面，主要目的是为了形成适量的交联点，由此构成聚合物网状化的结构。这种交联点可以是化学交联点，也可以是物理交联点，而交联点的形成与高吸水性树脂的化学结构紧密相关。关联点密度（即称交联度）的大小直接影响高吸水性树脂的吸水与保水性能。 依据交联点形成方式即交联方式的不同，高吸水性树脂主要可以

高分子材料综述

不饱和聚酯合成及加工工艺进展 摘要：本文介绍了不饱和聚酯合成与加工工艺，不饱和聚酯的由来以及一些不饱和聚酯的最新科研成果，包括不饱和聚酯的合成原料、加工助剂、不饱和聚酯的改性以及新型的加工工艺等方面内容。 关键词：不饱和聚酯（UP）；合成；加工工艺；改性；进展 0前言 不饱和聚酯树脂是热固性树脂中用量最大的树脂品种，也是FRP制品生产中用得最多的基体树脂。UPR生产工艺简便，原料易得，耐化学腐蚀，力学性能、电性能优良，可常温常压固化，具有良好的工艺性能，广泛应用于建筑、防腐、汽车、电子电器等多种复合材料。近年来，由于苯乙烯等主要原材料价格的大幅上涨，对低端产品的冲击很大，不饱和聚酯树脂行业的效益下滑。面对严峻的形势，各国纷纷加大研究开发的力度，研究出多种低成本、环境友好的复合材料，并将其应用领域不断拓宽。 1不饱和聚酯的概述 1.1不饱和聚酯的定义 人类最早发现的树脂是从树上分泌物中提炼出来的脂状物，如松香等，这是“脂”前有“树”的原因。直到1906年第一次用人工合成了酚醛树脂，才开辟了人工合成树脂的新纪元。1942年美国橡胶公司首先投产不饱和聚酯树脂，后来把未经加工的任何高聚物都称作树脂。但是早就与“树”无关了。树脂又分为热塑性树脂和热固性树脂两大类。对于加热熔化冷却变固，而且可以反复进行的可熔的树脂叫做热塑性树脂，如聚氯乙烯树脂（PVC）、聚乙烯树脂（PE）等；对于加热固化以后不再可逆，成为既不溶解，又不熔化的固体，叫做热固性树脂，如酚醛树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂等。“聚酯”是相对于“酚醛”“环氧”等树脂而区分的含有酯键的一类高分子化合物。这种高分子化合物是由二元酸和二元醇经缩聚反应而生成的，而这种高分子化合物中含有不饱和双键时，就称为不饱和聚酯（英文名Unsaturated Polyester简称UP）。因此，不饱和聚酯可以定义为由饱和的和不饱和的二元酸（或酸酐）与多元醇缩聚而成的线型高分子化合物。不饱和聚酯是一种线性不饱和聚脂，当其在热、光照、高能辐射以及引发剂的作用下与交联剂反应，固化成为一种不溶不融的高分子网状的不饱和聚酯树脂（英文名Unsaturated Polyester Resin 简称UPR）。但这种聚合物机械强度很低，不能满足大部分使用的要求，当用玻璃纤维增强时可成为一种复合材料，俗称“玻璃钢”（英文名Fiber Reinforced Plastics 简称FRP）。"玻璃钢"的机械强度等各方面性能与树脂浇铸体相比有了很大的提高。 1.2不饱和聚酯的发展历史 不饱和聚酯树脂产品发展至今大约有70多年的历史，在这么短的时期内，不饱和聚酯产品无论从产量还是从技术水平方面均得到了飞速的发展。而在上世纪80年代后期，我国先后引进了美国、日本、意大利和德国的制造技术，使我

高吸水性材料

高吸水性材料的研究 来源：中国论文下载中心[ 09-04-16 15:26:00 ] 作者：孙静编辑：studa20 摘要：高吸水性树脂是一种新型的功能性高分子材料，由于它能吸收自身质量几百至几千倍的水，且吸水膨胀后生成的凝胶具有优良的保水性，因此在生理卫生用品、土木建筑、农业、食品、医药等方面具有广阔的应用前景。本文介绍了高吸水性树脂的分类、吸水机理、制备方法及应用，并对高吸水性树脂的发展前景作了展望。 关键词：高吸水性树脂；机理；制备方法；应用。 前言： 高吸水性树脂（简称SAR）是一种典型的功能高分子材料。它能吸收其自身重量数百倍、甚至上千倍的水，并具有很强的保水能力的高分子材料，所以它又成为超强吸水剂或高保水剂。从化学结构上来讲，高吸水性树脂是具有许多亲水基团的低交联度或部分结晶的高分子聚合物。［1］ 1、高吸水性树脂的吸水机理 1.1高吸水性树脂的吸水结构 高吸水性树脂是一种三维网络结构，它不溶于水而大量吸水膨胀形成高含水凝胶。高吸水性树脂的主要性能是具有吸水性和保水性。要具有这种特性，其分子中必须含有强吸水性基团和一定的网络结构，即具有一定的交联度。实验表明：吸水性基团极性越强，含量越多，吸水率越高，保水性也越好。而交联度需要适中，交联度过低则保水性差，尤其在外界有压力时水很容易脱去；交联度过高，虽然保水性好，但由于吸水空间减少，使吸水率明显降低。 1.2高吸水性树脂吸水量的计算 高吸水性树脂的吸水量可以量化。Flory［4］考虑聚合物中固定离子对吸水能力的贡献，从聚合物凝胶内外离子浓度差产生的渗透压出发，导出了高吸水性树脂溶胀平衡时的最大吸水性公式： Q3/5=[（i/2V uS﹡1/2）2+(1/2-x1)/V1]/（V e/V o） 1.3高吸水性树脂与水的作用方式 当水与高聚物表面接触时，有三种相互作用：一是水分子与高分子中的电负性强的氧原子间的氢键作用；二是水分子与疏水基团间的相互作用；三是水分子与亲水基团间的相互作用。［6］ 高吸水性树脂本身具有的亲水基和疏水基与水分子相互作用形成水合状态。树脂的疏水基团部分由于疏水基团作用而易于折向内侧，形成不溶性的粒状结构，疏水基团周围的水分子形成与普通水不同的结构水。［7］ 2、高吸水性树脂的制备方法 2.1淀粉型高吸水性树脂的制备 2.1.1淀粉接枝共聚 合成淀粉型高吸水性树脂，所使用的原料为淀粉和单体。此外还利用引发剂（或催化剂）、交联剂、碱、分散剂、表面活性剂、洗涤剂等助剂。

生活中的化学一高吸水性树脂神奇的功能高分子材料

生活中的化学（一） 蔫吸承辑籍詹——神奇的功能高分子材料 文／张善玲 高吸水性树脂就是一种新型的功能高分子材料，它具有优异的吸水、保水功能，可吸收自身重量几百倍、上千倍，最高可以达到５３００倍的水，在一般的压力下不会脱水，而在干燥空气中水分能缓慢地释放出来并具有相当的凝胶强度。被冠予“超级吸附剂”的桂冠。 高吸水性树脂是一种白色或微黄色、无毒无味的中性小颗粒。它与海绵、沙布、脱脂棉等吸水材料的物理吸水性不同，是通过化学作用吸水的。所以树脂一旦吸水成为膨胀的凝胶体，即使在外力作用下也很难脱水。 你知道吗？在蔬菜，花卉种植中，预先在土壤中撒千分之几的高吸水性树脂，可使蔬菜长势旺盛，增加产量。在植树造林中，各种苗木移植期问往往因为保管不善而干枯死亡。将刚出土的苗木用高吸水性树脂的水凝胶液进行保水处理，其成活率可显著提高。 你知道吗？高吸水性树脂，可以做成吸血纸，代替医用药棉。坯可加工成妇女卫生巾、婴幼儿纸尿布、纸手帕以及纸餐巾等。妇女卫生巾携带方便，卫生、柔软舒适，婴幼儿纸尿布可以一夜不换。做成纸尿袋可使某些在公共场所无厕可入的人解除尿胀难忍的痛苦，某些老年人因肾功能衰退， 小便频繁或因伤残行动不便的人，使用纸尿袋更为方便。 这就是高吸水性树脂的神奇之处，这就是化学的无处不在。全世界高吸水性树脂的总生产能力已经超过１４０万吨／年，德国巴斯夫公司是目前世界上最大的高吸水性树脂生产公司。全世界对高吸水性树脂的总需求量约为１００万吨／年，且有逐年增加的趋势。由于东南亚地区、中南美国家、东欧以及世界其他地区使用婴幼儿或成人用纸尿裤和卫生巾的普及率日益扩大，对高吸水性树脂的市场需求量迅速增加，致使高吸水性树脂的生产厂商相继展开扩产或国际化生产的策略。美国每年高吸水性树脂消费量约占世界高吸水性树脂消费总量的３２％，西欧的消费量约占总消费量的２３％，日本的消费量约占总消费量的１ｏ％，其中约有一半以上是使用于婴幼儿纸尿裤上，其他在园艺、食品、土木、建筑等领域中的用途也日益扩大，其他地区的总消费量约占３４％。２００５年，全世界对高吸水性树脂的需求量将达到了１２０万吨，消费年均增长率约为４－％～５％。 我国高吸水性树脂的消费量约为３．５万吨／年，其中个人卫生用品（卫生巾、婴儿纸尿布等）消费量最大，其次是农林和其他方面。 《贤文与股市》ｆ⑥＠⑤＠ 《增广贤文》（简称“贤文”）是我国传统文化的重要组成部分，在我国流传了几百 年，对国民的教育影响深远。尽管有着西方文化的入侵，“五四”运动的冲击和“十年 文革”的浩劫，但《贤文》依然有着强大的生命力，许多人可能没有专门研究过《贤 文》，但通过长辈和老师的传播，许多精典的《贤文》语句经常由人们的口头或书面传 播。有的还熟烂于胸、耳熟能详。比如：“近水楼台先得月，向阳花木早逢春”、“与君 一席话，胜读十年书”、“若要人不知，除非己莫为”等等。《贤文与股市》运用了许多 《贤文》上的典故，如孔予、汉武大帝、诸葛亮、司马迁、范仲淹等历史名人的故事， 本书还选取了近年来发生的湖北杀妻冤案、美国安然倒闭、辽宁盘锦神童上大学、尚 福林主席召开记者招待会等人们普遍关注的重大事件，并结合当时的股市事件，对监管 部门、证券公司、上市公司、证券咨询公司、证券媒体及股民存在的问题从不同的角度或针砭、或批评、或提示、或赞扬。 本书为我国当今浮躁的股市吹入了一丝清风，让股民、券商、上市公司高管、监管人员、媒体记者等股市参与者从另外一 个角度来认识股市人生，体会我国传统文化的强大生命力，会令读者从中受到启迪。 化Ｊ彳卵２００６．５ｏ　万方数据