目前,高吸水性树脂因其优异的性能而广泛应用于生活的各个领域,具有良好的市场前景。但与此同时,中国的研究还不够深入,还没有形成一个相对完整的系统。本文阐述了吸水树脂的发展趋势,为它的进一步发展提供了参考。
淀粉、纤维素和其他天然高分子是地球上取之不尽的可再生材料。让它们被用于社会生产中的合成可降解材料,有利于人类的生存和发展。淀粉、纤维素和无机粘土矿物复合制作高吸水性树脂可以提高纯有机吸水树脂凝胶的强度、耐盐性、材料综合性能,降低生产成本。
中国有许多无机粘土矿物,如蒙脱土、高岭土、蛭石、伊利石等。它们不仅具有多羟基表面,还具有阳离子交换、分散性和亲水性,还含有作物所需的营养元素,可用于制备多功能无机矿物粉末/有机树脂吸水复合材料。
高吸水性树脂的制备技术主要基于溶液法和反相悬浮法。它们有一个共同的缺点,即由于添加了介质和溶剂,减少了反应器的有效利用空间,合成产品需要一系列的后处理工艺,如过滤、清洗、脱水和干燥,以分离溶液,增加了生产成本。如何简化制备工艺对高吸水材料的研究和应用具有重要意义。
高吸水性树脂大大提高了吸水性能和凝胶强度,但其机制尚不清楚。研究这些复合材料的反应机制、吸水机制、反应过程动力学、凝胶微结构及其性能的关系,有助于进一步提高吸水复合材料的耐盐碱性、凝胶强度和使用寿命。
与淀粉和纤维素合成吸水材料相比,无机矿物/有机高分子吸水复合材料的原料成本降低了20%~30%。但由于丙烯酸单价仍是影响高吸水性树脂原料成本的最重要因素,矿物添加量仅在27%~50%时性价比才最高,因而,仅通过添加矿物降低原料成本仍然有限。如何进一步降低原材料成本是一个值得研究的问题。
高吸水性树脂作为一种新型的高分子功能材料,具有优异的性能,能吸收自重数百倍的水,且在压力加强下不脱水或少脱水,因此在生活的各个领域发挥着越来越重要的作用。本文解释了吸水树脂的发展趋势,为其发展提供了参考。
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