高吸水保水高分子

高吸水保水高分子第1页，共16页，2023年，2月20日，星期四一、什么是吸水和保水材料？吸水保水材料高吸水保水材料吸水第2页，共16页，2023年，2月20日，星期四二、高吸水高分子材料的发展

20世纪60年代，高吸水保水高分子材料萌芽,吸水能力为自重的10～30倍。20世纪50年代，美国Goodrich公司开发了交联聚丙烯酸；保罗·弗洛里通过大量的实验研究，建立了高分子凝胶吸水理论，也称Flory吸水理论，为高分子吸水保水材料的发展奠定了坚实的基础。第3页，共16页，2023年，2月20日，星期四20世纪60年代中期高吸水保水高分子材料开始了它的新纪元吸水能力300－1000g/g20世纪60年代末－70年代初美国、日本、德国、法国开展了大量研究20世纪80年开始采用天然产物的衍生物制备高吸水材料我国高吸水高分子材料研究进展20世纪80年代起步起步晚！主要参与单位：化学所、长春应化所、广化所、武汉大学、华东理工、四川大学、北京化工大学、吉林大学、华南理工、天津大学、西安交大、湘潭大学等40多个科研单位差距：论文多，专利技术少第4页，共16页，2023年，2月20日，星期四三、高吸水高分子材料的分类根据交联反应类型分①用交联剂交联在材料体内形成网络结构，如多反应官能团交联剂交联的水溶性聚合物，多价金属离子交联的水溶性聚合物、高分子交联剂交联的水溶性聚合物等；②通过反应物的自交联形成网络结构，如聚丙烯酸盐、聚丙烯酰胺等的自交联；③采用高能射线辐照使反应物交联形成网络状结构，如聚乙烯醇、聚氧化烯烃的射线辐照进行交联；④水溶性聚合物导入疏水基或形成结晶度较高的聚合物使之不溶于水，如聚丙烯酸与含长链（C12～C20）的醇进行酯化反应得到不溶性的高吸水性聚合物等。第5页，共16页，2023年，2月20日，星期四三、高吸水高分子材料的分类按亲水基团分①非离子系:如羟基类、酰胺基类等②阴离子系:如羧酸类、磺酸类、磷酸类等③阳离子系:如叔胺类、季铵类等④两性离子系：如羧酸－季铵类、磺酸－叔胺类⑤多基团类：如羧酸－羟基类、羧酸基－酰氨基－羟基类、磺酸基－羟羧基类等由于基团间的协同效应，一般多基团类的吸水性能优于单一基团第6页，共16页，2023年，2月20日，星期四按亲水基团引入的方法，高吸水保水材料可以分为：①亲水性单体聚合；②疏水性单体羧羟甲基化反应；③亲水性单体与疏水性单体接枝反应；④氰基、酯基的水解反应等类型产品形状可分为：粉末状、球状、纤维状、薄膜状、乳液状、块状等多种形态三、高吸水高分子材料的分类第7页，共16页，2023年，2月20日，星期四四、高吸水高分子材料的结构特征

高吸水性树脂是在水溶性聚合物的基础上通过交联水解技术制得,它具有低交联度、高溶胀率、不溶于水的结构和性能特征。从化学结构看,高吸水性树脂主链或侧链上含有亲水性基因如羟基、酰胺基、羧基、磺酸基等;从物理结构看,这是一个低交联度的三维网络。第8页，共16页，2023年，2月20日，星期四高吸水高分子的吸水机理第9页，共16页，2023年，2月20日，星期四5.1在农业方面的应用改善土壤性能，抗旱保水，保肥增效防止土壤沙漠化，沙漠变绿洲植物生长促进剂农用薄膜农药缓释剂其他应用五、高吸水高分子材料的应用第10页，共16页，2023年，2月20日，星期四5.2在医疗卫生方面的应用生理卫生用品医疗用品人工器官五、高吸水高分子材料的应用5.3在日用化学方面的应用化妆品中的应用保湿、润滑性；成膜性和易剥离性；化妆品添加剂芳香剂的释放基材第11页，共16页，2023年，2月20日，星期四5.4在土木建筑方面的应用止水防水材料结露防止剂、润湿剂防污涂料易玻璃涂料高强度混凝土制品五、高吸水高分子材料的应用第12页，共16页，2023年，2月20日，星期四5.5在石油化工方面的应用堵水剂石油工业管线密封原料或成品的脱水污水处理五、高吸水高分子材料的应用第13页，共16页，2023年，2月20日，星期四5.6在矿山防尘方面的应用抑止露天矿山路面的粉尘飞扬防止巷内落尘飞扬尾砂库或排土场的抑尘剂矿岩装卸过程的抑尘剂爆破作业的抑尘剂五、高吸水高分子材料的应用第14页，共16页，2023年，2月20日，星期四5.7在食品工业方面的应用食品保鲜材料食品增稠剂食品脱水剂五、高吸水高分子材料的应用第15页，共16页，202