高吸水樹脂

高吸水樹脂(Super Absorbent Polymer，SAP)是一種新型功能高分子材料。具有親水基團、能大量吸收水分而溶脹又能保持住水分不外流的合成樹脂，如澱粉接枝丙烯酸鹽類、接枝丙烯醯胺、高取代度交聯羧甲基纖維素、交聯羧甲基纖維素接枝丙烯醯胺、交聯型羥乙基纖維素接枝丙烯醯胺聚合物等，一般可以吸收相當於樹脂體積100倍以上的水分，最高的吸水率可達1000倍以上，一般作為醫用材料，如尿布、衛生棉等，工業上亦用作堵漏材料。

基本介紹

• 中文名：高吸水樹脂
• 外文名：Super Absorbent Polymer
• 簡稱：SAP
• 類別：新型功能高分子材料
• 材料：合成樹脂
• PH值：中性

性狀

外 觀	白色顆粒狀
PH值	中性
吸蒸餾水倍數	≥550倍
吸人工尿倍數	≥80倍
吸0.9%生理鹽水	≥100倍

功能

高分子吸水樹脂，為網狀高分子無毒聚合物，有極強的吸水性能。本產品採用國外最先進的技術。

用途

1)醫療衛生：衛生棉，尿墊，尿褲，醫用床墊，吸水紙，緩釋性藥物，膏，水袋等。2)農業和園林：土壤保水，種子包衣，拌種育苗。

3)工業：止水膨脹橡膠，吸水防污塗料，防結露塗料，防靜電塗料，油田堵水及油水分離，光纜

用阻膠帶及纜膏，混凝土的養護等。

4)食品工業用吸水劑，水果和蔬菜的保鮮劑。

包裝

本產品易吸潮，應於塑膠袋中密封保存。包裝：25KG/紙塑袋。

介紹

按原料分類

高吸水樹脂是一類含有親水基團和交聯結構的大分子，最早由Fanta 等採用澱粉接枝聚丙烯腈再經皂化製得。按原料劃分，有澱粉系(接枝物、羧甲基化等)、纖維素系(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)幾大類。其中聚丙烯酸系高吸水樹脂較澱粉系及纖維素系相比，具有生產成本低、工藝簡單、生產效率高、吸水能力強、產品保質期長等一系列優點，成為當前該領域的研究熱點。目前世界高吸水樹脂生產中，聚丙烯酸系占到80%以上。

吸水性能

高吸水樹脂一般為含有親水基團和交聯結構的高分子電解質。吸水前，高分子鏈相互靠攏纏在一起，彼此交聯成網狀結構，從而達到整體上的緊固。與水接觸時，水分子通過毛細作用及擴散作用滲透到樹脂中，鏈上的電離基團在水中電離。由於鏈上同離子之間的靜電斥力而使高分子鏈伸展溶脹。由於電中性要求，反離子不能遷移到樹脂外部，樹脂內外部溶液間的離子濃度差形成反滲透壓。水在反滲透壓的作用下進一步進入樹脂中，形成水凝膠。

同時，樹脂本身的交聯網狀結構及氫鍵作用，又限制了凝膠的無限膨脹。

當水中含有少量鹽類時，反滲透壓降低，同時由於反離子的禁止作用，使高分子鏈收縮，導致樹脂的吸水能力大大下降。通常，高吸水樹脂在0.9% NaCl溶液中的吸水能力只有在去離子水中的1/10左右。

吸水和保水是一個問題的兩個方面，在一定溫度和壓力下，高吸水樹脂能自發地吸水，水進入樹脂中，使整個體系的自由焓降低，直到平衡。若水從樹脂中逸出，使自由焓升高，則不利於體系的穩定。差熱分析表明，高吸水樹脂吸收的水在150°C以上仍有50%封閉在凝膠網路中。因此，常溫下即使施加壓力，水也不會從高吸水樹脂中逸出，這是由高吸水樹脂的熱力學性質決定的。

發展

高吸水聚合物是上世紀60年代末發展起來的。1961年美國農業部首次將澱粉接枝於丙烯腈，製成一種超過傳統吸水材料的 HSPAN澱粉丙烯腈接枝共聚物。1978年日本率先將高吸水聚合物用於一次性尿布，從此引起了世界各國科學工作者的高度重視。上世紀70年代末，美國提出用放射線處理交聯各種氧化烯烴聚合物，合成了非離子型高吸水聚合物，其吸水能力達到2000倍，從而打開了合成非離子型高吸水聚合物的大門。1983年，日本又採用丙烯酸鉀在甲基二丙烯醯胺等二烯化合物存在下，進行聚合製取高吸水聚合物。之後，又連續製成了各種改性聚丙烯酸和聚丙烯醯胺組合的高吸水聚合物體系。上世紀末，各國科學家又相繼進行開發，使高吸水聚合物在世界各國迅速發展。

用途

高吸水聚合物用途廣泛，套用前景非常廣闊。目前其主要用途仍然是衛生用品，約占市場總量的70%左右。由於聚丙烯酸鈉高吸水樹脂吸水能力很大，並具有優異的保水性能，所以作為土壤保水劑在農業、林業方面套用範圍很廣。如果在土壤中加入少量的高吸水性聚丙烯酸鈉，就能提高某些豆類的發芽率和豆苗的抗旱能力，使土壤的透氣性能增強。另外，由於高吸水樹脂的親水性及優良的防霧性和抗結露性能，所以又可作為新的包裝材料。利用高吸水聚合物獨特性能製成的包裝薄膜可有效地保持食品鮮度。在化妝品中加入少量的高吸水聚合物，還可使其乳液粘度增大，是一種理想的增稠劑。利用高吸水聚合物只吸水不吸油或有機溶劑的特點，在工業上又可作為脫水劑。

由於高吸水聚合物具有無毒、對人體無刺激性、無副反應、不引起血液凝固等特點，近年來，已被廣泛套用於醫藥領域。例如，用於含水量大、使用舒適的外用軟膏；生產能吸收手術及外傷出血和分泌液，並可防止化膿的醫用繃帶及棉球；製造能使水分和藥劑通過而微生物不能透過的抗感染性人造皮膚等。

高吸水樹脂 實物性狀如圖

隨著科學技術的發展，環境保護已越來越受到人們的關注。如果將高吸水聚合物裝入到一個可溶於污水的袋中，並將此袋浸入污水中，當袋子被溶解後，高吸水聚合物就可迅速地吸收液體而使污水固體化。

在電子工業中，高吸水聚合物還可用作濕度感測器、水分測量感測器及漏水檢測器等。高吸水聚合物可作為重金屬離子吸附劑及吸油材料等。

總之，高吸水聚合物是一種用途非常廣泛的高分子材料，大力開發高吸水聚合物樹脂具有巨大的市場潛力。今年在我國北方大部分地區乾旱少雨的情況下，如何進一步推廣和使用高吸水聚合物，是擺在農業和林業科技工作者面前的一項迫切任務。在西部大開發戰略實施過程中，在改良土壤的工作中，大力開發和套用高吸水聚合物的多種實用功能，具有現實的社會效益和潛在的經濟效益。