高分子吸水材料的市场及技术

高分子吸水材料（高吸水树脂）的市场及技术

高吸水树脂(Super Absorbent Polymer，SAP)是70年代发展起来的一种新型功能高分子材料。它具有吸收比自身重几百到几千倍水的高吸水功能，并且保水性能优良，一旦吸水膨胀成为水凝胶时，即使加压也很难把水分离出来。因此，它在日常生活、工农业生产、土木建筑等各个领域都有广泛用途。

1、高分子吸水材料简介

高吸水树脂是一类含有亲水基团和交联结构的大分子，最早由Fanta 等采用淀粉接枝聚丙烯腈再经皂化制得。按原料划分，有淀粉系(接枝物、羧甲基化等)、纤维素系(羧甲基化、接枝物等)、合成聚合物系(聚丙烯酸系、聚乙烯醇系、聚氧乙烯系等)几大类。其中聚丙烯酸系高吸水树脂较淀粉系及纤维素系相比，具有生产成本低、工艺简单、生产效率高、吸水能力强、产品保质期长等一系列优点，成为当前该领域的研究热点。目前世界高吸水树脂生产中，聚丙烯酸系占到80%。

1.1 吸水原理

高吸水树脂一般为含有亲水基团和交联结构的高分子电解质。吸水前，高分子链相互靠拢缠在一起，彼此交联成网状结构，从而达到整体上的紧固。与水接触时，水分子通过毛细作用及扩散作用渗透到树脂中，链上的电离基团在水中电离。由于链上同离子之间的静电斥力而使高分子链伸展溶胀。由于电中性要求，反离子不能迁移到树脂外部，树脂内外部溶液间的离子浓度差形成反渗透压。水在反渗透压的作用下进一步进入树脂中，形成水凝胶。同时，树脂本身的交联网状结构及氢键作用，又限制了凝胶的无限膨胀。

当水中含有少量盐类时，反渗透压降低，同时由于反离子的屏蔽作用，使高分子链收缩，导致树脂的吸水能力大大下降。通常，高吸水树脂在0.9% NaCl溶液中的吸水能力只有在去离子水中的1/10左右。

吸水和保水是一个问题的两个方面，在一定温度和压力下，高吸水树脂能自发地吸水，水进入树脂中，直到平衡。高吸水树脂吸收的水在150度以上仍有50%封闭在凝胶网络中。因此，常温下即使施加压力，水也不会从高吸水树脂中逸出。

1.2 聚丙烯酸系高吸水树脂制备

聚丙烯酸系高吸水树脂主要有反相悬浮聚合及溶液聚合两种方法。另外也有通过辐射聚合制备的。

1.2.1 反相悬浮聚合

一般悬浮聚合是以水为分散介质，反应单体或高分子(油相)作为液滴或粒子，引发剂、催化剂等溶解在油相中进行反应的合成法。反相悬浮聚合是以油相为分散介质，单体或高分子作为水相，依靠悬浮稳定剂的作用分散在油相中，形成油包水的悬浮液，采用水溶性引发剂或催化剂在水相中进行反应的合成法。

由于丙烯酸类单体多为亲水性或水溶性物质，故反相悬浮聚合成为其制备的主导方法。反应时，一般先将丙烯酸中和到70～85%，与共聚单体、交联剂(多用N,N-亚甲基双丙烯酰胺)、引发剂(多用过硫酸盐)溶于蒸馏水中(单体浓度以25%为宜)，制得混合单体溶液，然后将其加入到轻油和悬浮稳定剂(多为Span系列)组成的油相中(油水比以3～5为宜)，混合均匀，通氮气驱氧，然后升温至50～

80C，反应3～4h，经甲醇洗涤、干燥得产品。

反相悬浮聚合制得产品吸水速度快，吸水能力高，粒径分布均匀，后处理简单，只需干燥即可获得产品，无需进行粉碎筛分，但存在溶剂回收问题。为了提高反应的稳定性及产品的吸水能力，许多学者做了大量研究工作。

1.2.2 溶液聚合法

溶液聚合法有两种实施方法：一是先制得聚合物，后加交联剂法，即先将丙烯酸类单体、碱加入水中，制成30～60%溶液，再加入引发剂，在N2保护下升温至50～80C，聚合，得线型聚合物，然后添加交联剂进行表面交联。二是交联剂与单体同时加入法，即将丙烯酸类单体、碱、交联剂溶在水中形成均匀分布溶液，经引发聚合，得到内部交联均匀的吸水树脂。

1.3 吸水能力、吸水速度及耐盐性的改善

使高吸水树脂具有高的吸水(液)能力及吸水速度是人们追求的目标。由吸水原理可知，影响树脂吸水能力的因素很多，主要有交联密度、结构组成、溶液性质、表面形态、制备方法等。

(1)采用反相悬浮聚合法制得的产品吸水速度快，吸水能力高，通过干燥即可得到粒状产品，但反应时间较长，工艺复杂，适于实验室条件。采用溶液聚合制备工艺简单，生产成本低，适于工业化生产。

(2)在聚丙烯酸树脂中引入亲水性非离子型单体共聚，可提高吸水速度，但牺牲了吸水能力。引入非离子单体还可以改善耐盐性。引入强电解质基团可提高树脂的吸水能力。

(3)影响高吸水树脂的因素很多，交联密度和外部溶液对其影响最大。

1.4 应用研究热点

由于高吸水树脂(SAP)具有一系列新颖、独特的性能，其开发应用得到了极大的重视，目前已应用于生产、生活的各个方面。

1.4.1 生理卫生用品方面

利用SAP吸收快、吸收量大、受压后也不流失的特性，将其添加到婴儿纸尿布、妇女卫生巾、成人失禁垫片等生理卫生用品中，是目前高吸水树脂的主要用途。

1.4.2 农林园艺方面

利用SAP吸水量大、保水率好、能改善土壤性能等特性，将其用于抗旱保墒、无土栽培、水稻旱育、荒山治理等方面，是SAP的另一应用。80年代，北京林业大学用高吸水树脂在阳坡山地上栽种油松、侧柏，尽管旱情严重，成活率仍达76%，改变了山区阳坡“年年种树不见树”的被动局面。

1.4.3 土木建筑方面

利用SAP遇水快速膨胀及受压也不流失的特性，将其与橡胶等高分子材料进行物理共混或化学复合，制备遇水膨胀材料，可克服橡胶材料因永久形变、蠕变及嵌接固化带来的密封不严等缺点，可用作建筑工程中的防水止漏材料、光纤通信包覆中的止水材料及长距离管道输送的密封材料等。

1.4.4 智能材料方面

所谓智能材料是指对环境条件可感知、响应，并具有功能发现能力的材料。利用SAP吸水形成的水凝胶对外界环境(如溶剂、pH值、温度、电场强度等)的微小变化，体积会发生极大的变化(称之为体积相变)的特性，开发新型智能材料，如形状记忆材料、人工触觉系统、化学阀、药物释放系统等是目前的又一热点。

1.4.5 其它

高吸水树脂的新颖独特功能不断被开发应用，利用其吸水耐蒸发、在自然环境下可周期性吸湿放湿的特性，将其应用于路面抑尘。当路面喷有含SAP溶胶的抑尘剂(2 kg/m2)时，扬尘浓度达国家二级标准的有效时间为8天；利用SAP吸附分散染料的特性，制备彩色高吸水树脂，用于花卉栽培、油水分离等。合成彩色高分子凝胶用于教学演示材料，可形象演示加热时水的对流情况等。

此外，高吸水树脂还被应用于灭火材料、化妆品生产、废水处理、油田钻探等中，展示出广阔的应用前景。

2、国内外市场发展情况

2.1 国外发展情况

高吸水性树脂是1969年美国农业部北方研究所首先发现的，1978年由日本三洋化成公司开始工业化生产。随后，美国凯姆代尔(Chemdal)公司、道化学公司，日本住友精化、触媒化学公司、三洋化成，德国斯托侯森(Stockhausen)及法国阿托(Atochem)等数十家公

司先后投产。1980年世界高吸水性树脂的生产能力不足0.5万t, 1989年升至21万t, 1998年已发展到85万t， 2000年达115万t。

从 2000年6月起，美国凯姆代尔公司与巴斯夫合并，成为世界最大的生产厂家，合并后的产量占世界总产量的24%，德国斯托侯森公司占22%,日本触媒公司占18%，道化学公司占11%。目前主要的生产地区在美国、西欧和日本。随着亚洲市场的扩大，东南亚可能成为第四大生产区。

1999年世界高吸水性树脂的消费量估计为80万t。其主要消费国为美国，消费量约为28万t,占世界消费量的35%;其次是欧洲，消费量约为20万t，占世界消费量的25%;日本消费量约为8万t，占世界消费量的10%;南美、中东和东南亚等地的消费量约占30%。2003年全球的需求量100万t。高吸水性树脂主要用于卫生材料，如卫生巾、婴儿尿片、尿裤及病人床垫等。卫生材料的使用量约占总量的80%，农、林、保水和育种占8%，建筑助剂占4%，油田和矿产助剂占3%，其它占5%.

吸水性树脂虽然只有二十几年的发展时间，但由于其应用领域不断扩大，其需求量大幅增长。

2.2 国内发展情况

我国从80年代初开始了对吸水性树脂的研究工作，1985年北京化工研究院申请了国内第一项吸水性树脂专利，随后有二十多个单位从事研究工作。约有20个企业建立中试及小试生产装置，如:北京化工研究院、长春应化所、北京化学所、兰州化物所、抚顺化研院、吉林石化所、黑龙江石化所等。1994年无锡市海龙公司首先建立千吨级生产装置，昊江市浦江树脂厂、保定市科瀚树脂厂、唐山市博亚公司、吉林梨树酿酒总厂、廊坊广润化工公司、黑龙江北安旭光化工总厂等先后建成百吨至千吨级装置。1998年全国生产能力为6000t，实际产量1200t，科瀚厂首批出口2t。

我国自1991年引进护翼卫生巾生产线后，开始使用吸水性树脂。1993年引进尿裤生产线后，用量不断增加，1994年的用量约为1300t, 1998年消费用量约6000t， 2000年约1万t。2002年国内所需的吸水性树脂大部分从国外进口，特别是广东、福建、上海、山东等沿海地区和中外合资卫生制品公司。沿海地区通过各种渠道每年进口量可达1.5万t，进口售价为2.0万一2.5万元/t。当时国内吸水性树脂的生产成本一般在1.2万一1.5万元/t，市场售价为1.8 万一2.2

万元/t。

随着经济的发展和人民生活水平的不断提高，对吸水性树脂的需求量将会大大增加。2000年中国卫生巾消费量达310亿片，其中超薄型卫生巾占卫生巾总量的30%，每条超薄型卫生巾用量按1g计，

需要吸水性树脂1万t。中国每年出生婴儿2000万人，有30%的婴儿使用布及片，每人一年用300片，每片用吸水性树脂6g, 则需要吸水性树脂1万t。60岁以上老人1.2亿，加上失禁病人，所需成人垫片数量不断增加，至少需要吸水性树脂600t。我国农作物种子年需求量700万t，其中商品种子350万t，生产种子包衣的企业约60家，种衣剂年产量达1万多t，其中需要吸水性树脂1500t(农业种子包衣需要1500t)，水稻旱育秧苗需3000t，其它方面如林业植树、建筑、油田等用途估计需500 -1000t。我国人多地大，又是一个缺水国家，今后加大西部开发，对吸水性树脂的需求量将会迅速增加。2003年国内需求量约3万t, 2010年将达10万t。

3、目前技术研究的热点

刺激高吸水聚合物需求猛增的主要消费是婴儿纸尿巾、失禁成人一次性尿布等个人卫生用品领域，而且这一市场还在迅速发展。在我国，高吸水聚合物质量尚有一定缺陷，对其需求基本靠进口解决。纸尿巾在我国的普及率尚不足1%,远远低于发达国家的水平，因而国内市场具有很大的潜力。目前卫生用品都在向“超薄”方向发展，尽量减少纸粕用量而增加SAP用量，但婴儿纸尿巾不仅要求高吸水聚合物具有良好的吸水能力，而且要求在负荷婴儿数次排尿且在婴儿身体移动所产生的剪切力作用下，都能保持稳定的吸尿能力。这就导致目前的研究主要集中在3个方面:

降低成本;提高吸水后凝胶强度;提高聚合物耐盐性。

高吸水聚合物吸水后的凝胶强度在实际应用中具有非常重要的

意义，一加压就释放吸收的水的高吸水聚合物是没有用的。要提高吸水后水凝胶强度，主要是通过后处理进行表面交联，减少水溶部分含量。

在提高聚合物耐盐性方面，主要有以下3种方法:

(1) 亲水基团多样化:使高吸水聚合物不但具有狡酸基、磺酸基、季按等阴离子及阳离子基团，而且具有经基、酞胺基等非离子性亲水基。由于非离子亲水基的存在，吸水性耐盐性会显著增加，这是因为非离子型的高吸水聚合物的吸水性能受盐的影响比较小，而且它们吸水速度快。所以亲水离子多样化能提高高吸水聚合物的耐盐性和吸水速度。

(2) 高吸水聚合物与离子交换树脂混合:利用离子交换树脂的离子交换性能，降低水溶液的离子浓度，从而提高高吸水聚合物对盐水溶液的吸水性。

(3) 高吸水聚合物与无机水凝胶的复合物:利用无机水凝胶一般耐盐性较好的特点，将阴离子型高吸水聚合物与无机水凝胶配合，形成凝胶复合体，有利于提高高吸水聚合物的耐盐性。

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

高分子材料的应用

高分子材料的应用——防水防尘新型材料等方面的研究进展的介绍 高分子材料是门内容广泛，与其他许多学科交叉渗透，相互关联的综合性新兴学科随着社会的发展，普通的材料已经不能满足需求，高分子材料则越来越多的用于人们的日常生活.目前高分子材料的发展迅猛，应用的方面也越来越多，越来越广！下面就高分子材料用于防水方面的研究进展进行介绍！ 一开始想到这个方面是由于一年前班主任开班会时候对高分子进行的介绍，其中有一点就是应用于防水方面。当时他举了个列子——荷叶.众所周知，荷叶表面的水可以聚成水珠，不会粘在荷叶上，从这个出发研究荷叶的结构从而得到防水防尘方面的启发！ 荷叶的叶面上布满了一个紧挨一个的“小山包”，“山包”上长满绒毛，好像山上密密的植被，“山包”的顶上又长出一个馒头状的“碉堡”凸顶。因此，在“山包”的凹陷处充满了空气，这样就在紧贴的叶面上形成一层极薄的只有纳米级的空气层。由于雨水和灰尘对于荷叶叶面上的这些微结构来说，无异于庞然大物，于是，当雨水和灰尘降落时，隔着一层纳米空气，它们只能同“小山包”上的“碉堡”凸顶构成几个点的接触，无法进一步“入侵”。水形成水珠，滚动着洗去了叶面的尘埃。荷叶的这种纳米级的超微结构，不仅有利于它自洁，还有利于防止空气中飘浮的大量的各种有害细菌和真菌对它的侵害！ 对于这方面我从一些文献中找出了一点将荷叶的功能应用的实际的列子——德国Sto 上市公司下属ISPO 公司，根据荷叶效应机理和硅树脂外墙涂料的实际应用结果，经过3 年研究工作，成功地把荷叶效应移植到外墙乳胶漆中，开发了微结构有机硅乳胶漆，即荷叶效应乳胶漆。这种荷叶效应乳胶漆采用具有持久憎水性的少乳化剂有机硅乳液等一些专门物质，并形成一个纳米级显微结构，从而使其涂膜具有类似荷花叶子的表面结构，达到拒水保洁功能 但是荷叶的防水防尘功能是有限的，我们需要做的就是从荷叶的结构方面进行改进，用高分子技术做出更加全面的防水防尘材料！荷叶只是一个列子，只是给我们一个启发。真正要研究的是高分子的结构和结构所表现出来的功能！ 1防水方面 世界各地对高分子的研究都是积极的。以前用于防水的材料主要是沥青和砂浆虽然这2种方法能起到防水作用但是作用远远没有高分子的作用好台湾一流的防水中心｛张百兴张凯然｝在土木建筑工程中使用了一种新型的施工方法——高分子涂膜防水！

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

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，

谈谈高分子材料在现代生活中的应用

谈谈高分子材料在现代生活中的应用 高分子材料是以高分子化合物为基础的材料，由相对分子质量较高的化合物构成。高分子材料的高分子链通常是由103~105个结构单元组成，高分子链结构和许许多多高分子链聚在一起的聚集态结构形成了高分子材料的特殊结构。因而高分子材料除具有低分子化合物所具有的结构特征(如同分异构体、几何结构、旋转异构)外，还具有许多特殊的结构特征。高分子结构通常分为链结构和聚集态结构两个部分。链结构是指单个高分子化合物分子的结构和形态，所以链结构又可分为近程和远程结构。近程结构属于化学结构，也称一级结构，包括链中原子的种类和排列、取代基和端基的种类、结构单元的排列顺序、支链类型和长度等。远程结构是指分子的尺寸、形态，链的柔顺性以及分子在环境中的构象，也称二级结构。聚集态结构是指高聚物材料整体的部结构，包括晶体结构、非晶态结构、取向态结构、液晶态结构等有关高聚物材料中分子的堆积情况，统称为三级结构。 一高分子材料在生活中的应用简介 高分子按来源分为天然、半合成（改性天然高分子材料）和合成高分子材料。天然高分子是生命起源和进化的基础，我们接触的很多天然材料通常是高分子材料组成的，如天然橡胶、棉花、人体器官等。人类社会一开始就利用天然高分子材料作为生活资料和生产资料，并掌握了其加工技术。如利用蚕丝、棉、毛织成

织物，用木材、棉、麻造纸等。19世纪30年代末期，进入天然高分子化学改性阶段，出现半合成高分子材料。1907年出现合成高分子酚醛树脂，标志着人类应用合成高分子材料的开始。现代，高分子材料已与金属材料、无机非金属材料相同，成为科学技术、经济建设中的重要材料；高分子材料按用途又分为普通高分子材料和功能高分子材料。功能高分子材料除具有聚合物的一般力学性能、绝缘性能和热性能外，还具有物质、能量和信息的转换、传递和储存等特殊功能。已实用的有高分子信息转换材料、高分子透明材料、高分子模拟酶、生物降解高分子材料、高分子形状记忆材料和医用、药用高分子材料等 一般将高分子材料按特性分为五类，即橡胶、纤维、塑料、胶粘剂、涂料。 橡胶是一类线型柔性高分子聚合物。其分子链间次价力小，分子链柔性好，在外力作用下可产生较大形变，除去外力后能迅速恢复原状，有天然橡胶和合成橡胶两种。天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯；合成橡胶的主要品种有丁基橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶、三元乙丙橡胶、丙烯酸酯橡胶、聚氨酯橡胶、硅橡胶、氟橡胶等等。天然橡胶因其具有很强的弹性和良好的绝缘性、可塑性、隔水隔气、抗拉和耐磨等特点，广泛地运用于工业、农业、国防、交通、运输、机械制造、医药卫生领域和日常生活等方面，如交通运输上用的各种轮胎；工业上用的运输带、传动带、各种密封圈；医用的手套、输血管；日常生活中所用的胶鞋、雨衣、

生物医用高分子材料研究及应用

生物医用高分子材料研究及应用 1.引言 高分子材料和加工技术的发展，使得人工合成材料在医学上的应用，变得越来越广泛。医学发展和临床应用，证明医用高分子材料在人体内外, 获得了成功的应用，而医学的进步,，又给高分子材料提出了大量新的课题, 使其向“精细化”、“功能化”的方向发展，赋予了高分子材料以新的生命力。 生物医用高分子材料指用于生理系统疾病的诊断、治疗、修复或替换生物体组织或器官，增进或恢复其功能的高分子材料。研究领域涉及材料学、化学、医学、生命科学。在功能高分子材料领域，生物医用高分子材料可谓异军突起，目前已成为发展最快的一个重要分支。生物医用功能高分子材料中有的可以全部植人体内，有的也可以部分植入体内而部分暴露在体外，或置于体外而通过某种方式作用于体内组织。随着现代生物工程技术的高度发展，又使得利用生物体合成生物材料成为可能。此类材料由于具有良好的生物相容性和生物降解性备受世人瞩目。 2．生物医用高分子材料概述 生物医用高分子材料是一类可对有机体组织进行修复、替代与再生，具有特殊功能作用的合成高分子材料，可以利用聚合的方法进行制备，是生物医用材料的重要组成之一。由于医用高分子材料可以通过组成和结构的控制而使材料具有不同的物理和化学性质，以满足不同的需求，耐生物老化，作为长期植入材料具有良好的生物稳定性和物理、机械性能，易加工成型，原料易得，便于消毒灭菌，因此受到人们普遍关注，已成为生物材料中用途最广、用量最大的品种，近年来发展需求量增长十分迅速。目前全世界应用的有90 多个品种，西方国家消耗的医用高分子材料每年以10% ~ 20% 的速度增长。以美国为例，每年有数以百万计的人患有各种组织、器官的丧失或功能障碍，需进行800 万次手术进行修复，年耗资超过400 亿美元，器官衰竭和组织缺损所需治疗费占整个医疗费用的一半。随着人民生活水平的提高和对生命质量的追求，我国对医用高分子材料的需求也会不断增加。 3．生物医用高分子材料分类及特点 生物医用高分子材料按来源可分为天然和合成生物材料两类 天然生物材料是指从自然界现有的动、植物体中提取的天然活性高分子，由于他们来自生物体内且都具有很高的生物功能和很好的生物适应性，在保护伤口、加速创面愈方面具有强大的优势，自然界广泛存在的天然生物材料仍有着人工材料无可比拟的优越性能。 合成医用高分子材料发展的第一阶段始于1937年，其特点是所用高分子材料都是已有的现成材料，如用丙烯酸甲酯制造义齿的牙床。第二阶段始于1953年，其标志是医用级有机硅橡胶的出现，随后又发展了聚羟基乙酸酯缝合线以及四种聚(醚一氨)酯心血管材料，从此进入了以分子工程研究为基础的发展时期。目前的研究焦点已经从寻找替代生物组织的合成材料转向研究一类具有主动诱导、激发人体组织器官再生修复的新材料，这标志着生物医用高分子材料的发展进入了第三个阶段，其特点是这种材料一般由活体组织和人工材料有机结合而成，在分子设计上以促进周围组织细胞生长为预想功能，其关键在于诱使配合基和组织细胞表面的特殊位点发生作用以提高组织细胞的分裂和生长速度。 4. 生物医用高分子材料在人工脏器、医疗器械及药剂方面的应用 4．1硅橡胶在医疗上的应用 橡胶表现出疏水性、耐氧化以及抗老化性。此外，在正常使用温度(250℃以下)不发生

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

医用高分子材料的应用(精)

医用高分子材料的应用 1概述 医用高分子材料是一类可对有机体组织进行修复、替代与再生，具有特殊功能作用的合成高分子材料，可以利用聚合的方法进行制备，是生物医用材料的重要组成之一。由于医用高分子材料可以通过组成和结构的控制而使材料具有不同的物理和化学性质，以满足不同的需求，耐生物老化，作为长期植入材料具有良好的生物稳定性和物理、机械性能,易加工成型，原料易得，便于消毒灭菌，因此受到人们普遍关注，已成为生物材料中用途最广、用量最大的品种,近年来发展需求量增长十分迅速。目前全世界应用的有90多个品种，西方国家消耗的医用高分子材料每年以10%～20%的速度增长。随着人民生活水平的提高和对生命质量的追求，我国对医用高分子材料的需求也会不断增加。 2种类和应用 2.1与血液接触的高分子材料 与血液接触的高分子材料是指用来制造人工血管、人工心脏血囊、人工心瓣膜、人工肺等的生物医用材料，要求这种材料要有良好的抗凝血性、抗细菌粘附性，即在材料表面不产生血栓、不引起血小板变形，不发生以生物材料为中心的感染。此外，还要求它具有与人体血管相似的弹性和延展性以及良好的耐疲劳性等。人工血管用材料有尼龙、聚酯、聚四氟乙烯、聚丙烯及聚氨酯等。人工心脏材料多用聚醚氨酯和硅橡胶等。人工肺则多用聚四氟乙烯、硅橡胶、超薄聚(涂在多孔PP膜上)、超薄乙基纤维(涂在PE无纺布或多孔PP膜上)等材料。人工肾用材料除要求具备良好的血液相容性外，还要求材料具有足够的湿态强度、有适宜的超滤渗透性等，可充当这一使命的材料有乙酸纤维素、铜氨再生纤维素、尼龙、聚砜及聚醚砜等。 2.2组织工程用高分子材料 组织工程学是近十年来新兴的一门交叉学科，它是应用工程学和生命科学的原理和方法来了解正常和病理的哺乳类组织的结构-功能关系，以及研制生物代用品以恢复、维持或改善其功能的一门科学。细胞大规模培养技术的日臻成熟和生物相容性材料的开发与研究,使得创造由活细胞和生物相容性材料组成的人造生物组织或器官成为可能。生物相容性材料的开发是组织工程核心技术之一。组

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

超强高分子吸水材料研究报告进展与应用

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Pa ndura nge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

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。

新型高分子材料在生活中的应用-推荐下载

新型高分子材料在生活中的应用 摘要：了解生物医用功能高分子材料近年来的应用研究及发展状况，综述国内外生物 医用高分子材料的分类、特性及研究成果，展望对未来的生物医用高分子材料的发展趋势，通过介绍医用高分子材料在人工脏器、药剂及医疗器械方面的应用，以及我国近年来的研究情况和存在的问题,形成对生物医用功能高分子的认识和其重要性的认识。、 前言：现代医学的发展，对材料的性能提出了复杂而严格的多功能要求，这是大多数 金属材料和无机材料难以满足的;而合成高分子材料与生物体（天然高分子）有着极其相似的化学结构，化学结构的相似性决定了它们在性能上能够彼此接近从而用聚合物制造人工器官，作为人体器官的替代物。另外，除人工器官用材料之外，医药用高分子材料,临床检查诊断和治疗用高分子材料的开发研究也在积极的展开，它们被统称为医用高分子材料。医用高分子材料是一类令人瞩目的的功能高分子材料，是一门介于现代医学和高分子科学之间的新兴学科。它涉及到物理学，化学，生物化学，医学，病理学等多种边缘学科。医用高分子材料是生物材料的重要组成部分。医用高分子材料是一类可对有机体组织进行修复，替代与再生，具有特殊功能作用的新型高技术合成高分子材料，是科学技术中的一个正在发展中的新领域，不仅技术含量和经济价值高，而且对人类的健康生活和社会发展具有极其重大意义，它已渗入到医学和生命科学的各个部分并应用于临床的诊断和治疗。 正文 一生物医用高分子材料的现状 生物医用高分子材料是以医用为目的,用于和活体组织接触,具有诊断、治疗或替换机体中组织、器官或增进其功能的高分子材料,生物医用高分子材料是在高分子材料科学不断向医学和生命科学渗透,高分子材料广泛应用于医学领域的过程中,逐渐发展起来的一类生物材料,它已形成一门介于现代医学和高分子科学之间的边缘科学。在功能高分子材料领域, 生物医用高分子材料可谓异军突起, 目前已成为发展最快的一个重要分支。 生物医用高分子材料的发展经历了三个阶段，第一阶段始于1937 年,其特点是所用高分子材料都是已有的现成材料, 如用丙烯酸甲酯制造义齿的牙床。第二阶段始于1953 年, 其标志是医用级有机硅橡胶的出现, 随后又发展了聚羟基乙酸酯缝合线以及四种聚(醚- 氨) 酯心血管材料, 从此进入了以分子工程研究为基础的发展时期。该阶段的特点是在分子水平上对合成高分子的组成、配方和工艺进行优化设计, 有目的地开发所需要的高分子材料。目前的研究焦点已经从寻找替代生物组织的合成材料转向研究一类具有主动诱导、激发人体组织器官再生修复的新材料,这标志着生物医用高分子材料的发展进入了第三个阶段。其特点是这种材料一般由活体组织和人工材料有机结合而成, 在分子设计上以促进周围组织细胞生长为预想功能, 其关键在于诱使配合基和组织细胞表面的特殊位点发生作用以提高

高分子吸水树脂SAP

高分子吸水树脂SAP剖析 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

有机高分子材料的特性和应用

8.3有机高分子材料的特性和应用 本节讨论的有机高分子材料均指有机高分子合成材料。由于它的出现，一方面大大减少了天然材料如木材、树脂、橡胶、皮革、棉花等的用量；另一方面与金属和合金材料、无机非金属材料相对比，它也显示出如资源丰富、质轻、耐腐蚀、易加工、柔韧性好等特点。因而，有机高分子材料在新材料中显得越来越重要。 有机高分子材料中，除橡胶外，塑料、纤维用高聚物在加工成材料前均称为合成树脂，以区别于加工成型后的塑料或纤维。而有机胶粘材料、离子交换树脂、涂料也都称为合成树脂，因它们都可以树脂形式不经加工，直接使用。 应当指出，各类有机高分子材料之间没有严格的界限。虽然从T g的数据可反映出有些高聚物适合作橡胶，另一些适合作塑料，但若采用不同的合成方法和工艺，同一种高聚物可制成不同的材料。例如，尼龙、涤纶可作纤维，其相应的高聚物也可制成塑料；环氧树脂既可配制成胶粘材料和涂料，也可加工成塑料。 随着高分子科学的发展，近年来已制得一类称作聚氨酯(见表8.2)的新品种高聚物。它可用作泡沫塑料、橡胶、纤维、胶粘材料、涂料和合成皮革等，是典型的“多功能高聚物”，特别是一种称作热塑性弹性体的聚氨酯产品，例如： 它是一种介于橡胶与塑料之间的材料。由于分子链结构的特点，使它既具有橡胶的弹性，又可以用加工热塑性塑料的方法加工(不需硫化)。因而又称为“弹性塑料”。 下面摘要介绍一些工程塑料、合成橡胶和有机胶粘材料的性能和应用。 8.3.1工程塑料 在加热、加压条件下可塑制成型，而在通常条件(室温、1×105Pa)下能保持固定形状的高聚物叫做塑料。塑料的主要组分是合成树脂(约占总质量的40％～100％)，它对塑料的性能起决定性的作用。此外，为改进某些性能还常加入一些其他组分。

高吸水性材料

水溶性高分子材料是一种亲水性的高分子材料，在水中能溶解或溶胀而形成溶液或分散液。它具有性能优异、使用方便、有利环境保护等优点，广泛应用于国民经济的各个领域。 1 天然水溶性高分子 天然水溶性高分子以植物或动物为原料，通过物理的或物理化学的方法提取而得。许多天然水溶性高分子一直是造纸助剂的重要组分，例如常见的有表面施胶剂天然淀粉、植物胶、动物胶（干酪素）、甲壳质以及海藻酸的水溶性衍生物等。 2 半合成水溶性高分子 这类高分子材料是由上述天然物质经化学改性而得。用于造纸工业中主要有两类：改性纤维素（如羧甲基纤维素）和改性淀粉（如阳离子淀粉）。 3 合成水溶性高分子 此类高分子的应用最为广泛，特别是其分子结构设计十分灵活的优势可以较好地满足造纸生产环境多变及造纸工业发展的要求。 3.1聚丙烯酰胺（PAM） 在工商业中凡含有50% 以上丙烯酰胺单体的聚合物都泛称聚丙烯酰胺，是一种线型水溶性高分子，是造纸工业应用最为广泛的品种。 PAM用于造纸领域一般是相对分子质量为 )100～500 万的产品，其主要应用有两个方面：即纸张的增强剂和造纸用助留剂和助滤剂。低于上述相对分子质量的PAM( 可作为分散剂，改善纸页抄造匀度，高于者可作为造纸废水处理用絮凝剂。 聚丙烯酰胺本身是中性材料，几乎不能被纸浆吸附，也不可能发挥作用，因此需要在其结构中导入一个电性基团。视电性基团的类型不同，聚丙烯酰胺产品有阴离子、阳离子、两性离子等。 3.1.1 阴离子聚丙烯酰胺（APAM） 当导入羧基时可获得阴离子聚丙烯酰胺。由于与纸浆纤维上负电性相斥，因此在应用时必须加入造纸矾土作为阳离子促进剂。这种应用不但麻烦，而且无法实现中性抄纸技术带来的经济效益。据统计，国外造纸工业 90 年代 APAM( 的应用比例已由 60% 下降到30% ，而阳离子聚丙烯酰胺却由 20% 急速上升到50%以上。