高吸水树脂及其耐盐性研究
2012-08-15黄亚琼彭少贤王智斌
科技传播 2012年2期
黄亚琼,彭少贤,王智斌
湖北工业大学化学与环境工程学院,湖北 430068
高吸水性树脂又称为超强吸水剂,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。与传统的吸水材料(如纸、棉、海绵等)相比,高吸水性树脂具有吸水容量大、吸水速度快、保水能力强等优越性能,广泛应用于农业、园林、建筑、涂料、石油化工医、疗卫生及环境保护等领域。
1 高吸水树脂的吸水机理
高吸水性树脂由于是一个交联的三维网络结构,所以其吸水过程是高聚物的溶胀过程,一个比较复杂的过程。目前,较为通用的离子网络理论认为,高吸水树脂在水中,水分子氢键与高吸水树脂的亲水基团作用,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,离子间的静电斥力增大使树脂网络扩张,同时为了维护电中性,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离子浓度差逐渐减少,渗透压差趋于零,同时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。
2 盐对高吸水树脂吸水倍率的影响
高吸水树脂吸水倍率受盐的影响很大,如吸收纯水可达400倍~600倍的聚丙烯酸盐系吸水树脂,吸自来水为250倍~350倍,生理盐水40倍~60倍,人工海水7倍~l0倍。……
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