第二節(jié)高吸水性高分子材料

1、第二節(jié)第二節(jié) 高吸水性高分子材料高吸水性高分子材料 1950年年 輕度固化聚丙烯酸的工業(yè)化（輕度固化聚丙烯酸的工業(yè)化（Goodrich 公司；公司；USA） 1960年年 親水性高分子上市，固化聚氧化乙烯（土壤保水親水性高分子上市，固化聚氧化乙烯（土壤保水劑），固化聚乙烯醇（人工晶體）劑），固化聚乙烯醇（人工晶體） 1974年年 美國(guó)農(nóng)業(yè)部發(fā)表了吸水性樹脂的研究成果美國(guó)農(nóng)業(yè)部發(fā)表了吸水性樹脂的研究成果 1978年年 商業(yè)化生產(chǎn)開始商業(yè)化生產(chǎn)開始 (三洋化成三洋化成) 1982年年 用于紙尿褲的需求增大。高分子凝膠的相轉(zhuǎn)移理用于紙尿褲的需求增大。高分子凝膠的相轉(zhuǎn)移理論的發(fā)表（田中豊一）論的發(fā)表（

2、田中豊一） 90年代年代 高分子學(xué)會(huì)開始成立高分子凝膠研究會(huì)高分子學(xué)會(huì)開始成立高分子凝膠研究會(huì) 現(xiàn)有的生產(chǎn)廠家：三大雅精細(xì)化學(xué)品現(xiàn)有的生產(chǎn)廠家：三大雅精細(xì)化學(xué)品有限公司、日本觸媒、住友精化、巴斯夫、有限公司、日本觸媒、住友精化、巴斯夫、臺(tái)塑這幾大公司占了全球產(chǎn)量的臺(tái)塑這幾大公司占了全球產(chǎn)量的99，其，其中三大雅占中三大雅占55。 高吸水性樹脂吸水能力強(qiáng)，保水能力高，應(yīng)用于高吸水性樹脂吸水能力強(qiáng)，保水能力高，應(yīng)用于農(nóng)林業(yè)方面，可在植物根部形成農(nóng)林業(yè)方面，可在植物根部形成“微型水庫(kù)微型水庫(kù)”。 高吸水性樹脂還能吸收肥料、農(nóng)藥，并緩慢地釋高吸水性樹脂還能吸收肥料、農(nóng)藥，并緩慢地釋放出來以增加肥效和藥

3、效。放出來以增加肥效和藥效。 高吸水性樹脂以其優(yōu)越的性能，廣泛用于農(nóng)林業(yè)高吸水性樹脂以其優(yōu)越的性能，廣泛用于農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)、城市園林綠化、抗旱保水、防沙治沙，發(fā)揮巨生產(chǎn)、城市園林綠化、抗旱保水、防沙治沙，發(fā)揮巨大的作用。此外，還可應(yīng)用于醫(yī)療衛(wèi)生、石油開采、大的作用。此外，還可應(yīng)用于醫(yī)療衛(wèi)生、石油開采、建筑材料、交通運(yùn)輸?shù)仍S多領(lǐng)域。建筑材料、交通運(yùn)輸?shù)仍S多領(lǐng)域。 一、高吸水性樹脂的分類一、高吸水性樹脂的分類1.高吸水性樹脂的定義高吸水性樹脂的定義 高吸水性樹脂是近年來開發(fā)的一種含高吸水性樹脂是近年來開發(fā)的一種含有強(qiáng)親水性基團(tuán)并具有一定交聯(lián)度的功能有強(qiáng)親水性基團(tuán)并具有一定交聯(lián)度的功能性高分子材料。性高

4、分子材料。2.高吸水性樹脂與傳統(tǒng)吸水材料的比較高吸水性樹脂與傳統(tǒng)吸水材料的比較 以往使用的吸水材料，如紙、棉、麻等以往使用的吸水材料，如紙、棉、麻等吸水能力只有自身重量的吸水能力只有自身重量的1540倍倍(指去離子指去離子水，以下同水，以下同)，保水能力也相當(dāng)差。，保水能力也相當(dāng)差。 高吸水性樹脂不溶于水，也不溶于有機(jī)高吸水性樹脂不溶于水，也不溶于有機(jī)溶劑，能吸收數(shù)百倍至數(shù)千倍于自身重量溶劑，能吸收數(shù)百倍至數(shù)千倍于自身重量的水，而且保水性強(qiáng)，即使加壓水也不會(huì)的水，而且保水性強(qiáng)，即使加壓水也不會(huì)被擠出，因而引起了世界各國(guó)的關(guān)注。被擠出，因而引起了世界各國(guó)的關(guān)注。產(chǎn)生吸水現(xiàn)象 吸水前，固態(tài)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生

5、滲透壓遇水 水分子向網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部遷移 水分子進(jìn)入高分子網(wǎng)格后，由于網(wǎng)格的水分子進(jìn)入高分子網(wǎng)格后，由于網(wǎng)格的彈性束縛，水分子的熱運(yùn)動(dòng)受到限制，不彈性束縛，水分子的熱運(yùn)動(dòng)受到限制，不易重新從網(wǎng)格中逸出，因此具有良好的保易重新從網(wǎng)格中逸出，因此具有良好的保水性。水性。3.高吸水性樹脂的分類高吸水性樹脂的分類 高吸水性樹脂種類很多，可以從不同角度進(jìn)行劃分。高吸水性樹脂種類很多，可以從不同角度進(jìn)行劃分。如按親水性分類，按交聯(lián)方法分類，按制品類型分類等。如按親水性分類，按交聯(lián)方法分類，按制品類型分類等。從合成反應(yīng)類型的角度可以分為接枝共聚、羥甲基化及水從合成反應(yīng)類型的角度可以分為接枝共聚、羥甲基化及水溶性高分

6、子交聯(lián)三種溶性高分子交聯(lián)三種，但一般最常見的是按原料組成分類。，但一般最常見的是按原料組成分類。淀粉類淀粉類纖維素類纖維素類合成樹脂類合成樹脂類淀粉接枝共聚物淀粉接枝共聚物淀粉羧甲基化產(chǎn)物淀粉羧甲基化產(chǎn)物聚丙烯酸系樹脂聚丙烯酸系樹脂聚丙烯腈系樹脂聚丙烯腈系樹脂聚乙烯醇系樹脂聚乙烯醇系樹脂聚環(huán)氧乙烷系樹脂聚環(huán)氧乙烷系樹脂 其它非離子型合成樹脂其它非離子型合成樹脂按原料組成分類按原料組成分類4.高吸水性樹脂的制備高吸水性樹脂的制備（一）淀粉類（一）淀粉類淀粉接枝共聚物淀粉接枝共聚物 以淀粉為骨架高分子與親水性合成高分子的接枝共以淀粉為骨架高分子與親水性合成高分子的接枝共聚體即為這類高吸水性樹脂。聚

7、體即為這類高吸水性樹脂。 例如淀粉例如淀粉-丙烯晴接枝共聚水解產(chǎn)物。這是世界上最丙烯晴接枝共聚水解產(chǎn)物。這是世界上最早開發(fā)的一種高吸水性樹脂。早開發(fā)的一種高吸水性樹脂。 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 這種樹脂的吸水率較高，可達(dá)自身重量的千這種樹脂的吸水率較高，可達(dá)自身重量的千倍以上，但其長(zhǎng)期保水性和耐熱性較差。倍以上，但其長(zhǎng)期保水性和耐熱性較差。 制備合成：用淀粉和丙烯晴在引發(fā)劑存在下進(jìn)行接枝制備合成：用淀粉和丙烯晴在引發(fā)劑存在下進(jìn)行接枝共聚，聚合產(chǎn)物在強(qiáng)堿加壓下水解，接枝的丙烯晴變成丙共聚，聚合產(chǎn)物在強(qiáng)堿加壓下水解，接枝的丙烯晴變成丙烯酸胺或丙烯酸鹽，干燥后獲得產(chǎn)品。烯酸胺或丙烯酸鹽，干燥后獲得產(chǎn)品。 反應(yīng)

8、機(jī)理：反應(yīng)機(jī)理： 按自由基反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行的，最廣泛采用的按自由基反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行的，最廣泛采用的引發(fā)劑是四價(jià)鈰鹽。引發(fā)劑是四價(jià)鈰鹽。 方法一：方法一： 硝酸鈰胺溶于稀硝酸中，它與淀粉先形成絡(luò)硝酸鈰胺溶于稀硝酸中，它與淀粉先形成絡(luò)合物，后者分解時(shí)，四價(jià)鈰離子還原成三價(jià)，而淀粉中葡合物，后者分解時(shí)，四價(jià)鈰離子還原成三價(jià)，而淀粉中葡萄糖單元上羥基中的氫被氧化成萄糖單元上羥基中的氫被氧化成H-，以致淀粉形成自由基，以致淀粉形成自由基，同時(shí)伴隨有同時(shí)伴隨有C2與與C3間鍵的斷裂，淀粉自由基在單體存在下間鍵的斷裂，淀粉自由基在單體存在下隨即引發(fā)單體接枝共聚形成接枝鏈。其反應(yīng)過程如下：隨即引發(fā)單體接枝共聚形成接枝

9、鏈。其反應(yīng)過程如下： 由于反應(yīng)體系粘度過大，反應(yīng)較難進(jìn)行。由于反應(yīng)體系粘度過大，反應(yīng)較難進(jìn)行。 方法二：用丙烯酸和交聯(lián)劑對(duì)淀粉進(jìn)行接枝共聚并堿方法二：用丙烯酸和交聯(lián)劑對(duì)淀粉進(jìn)行接枝共聚并堿中和制備高吸水性樹脂。所得產(chǎn)品吸水率略低，且多數(shù)形中和制備高吸水性樹脂。所得產(chǎn)品吸水率略低，且多數(shù)形狀不穩(wěn)定，長(zhǎng)期保水性差，但生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，實(shí)施方便。狀不穩(wěn)定，長(zhǎng)期保水性差，但生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，實(shí)施方便。淀粉羧甲基化產(chǎn)物淀粉羧甲基化產(chǎn)物 制備合成：制備合成： 將淀粉在環(huán)氧氯丙烷中預(yù)先交聯(lián)，將交聯(lián)將淀粉在環(huán)氧氯丙烷中預(yù)先交聯(lián)，將交聯(lián)產(chǎn)物羧甲基化，便得到高吸水性樹脂。產(chǎn)物羧甲基化，便得到高吸水性樹脂。（二）纖維素類（

10、二）纖維素類 纖維素與淀粉相似，也可以作為接枝共聚的骨架高分纖維素與淀粉相似，也可以作為接枝共聚的骨架高分子。接枝單體除丙烯腈外，還可使用丙烯酰胺，丙烯酸等子。接枝單體除丙烯腈外，還可使用丙烯酰胺，丙烯酸等，所得產(chǎn)品成片狀。，所得產(chǎn)品成片狀。 纖維素經(jīng)羧甲基化制備高吸水性樹脂由日本纖維素經(jīng)羧甲基化制備高吸水性樹脂由日本Hercules公司開發(fā)成功。公司開發(fā)成功。 制備合成：將纖維素與單氯醋酸反應(yīng)得到羧甲基纖維制備合成：將纖維素與單氯醋酸反應(yīng)得到羧甲基纖維素，再經(jīng)加熱進(jìn)行不溶化處理，或用表氯醇等進(jìn)行交聯(lián)后素，再經(jīng)加熱進(jìn)行不溶化處理，或用表氯醇等進(jìn)行交聯(lián)后制得。制得。 特點(diǎn)：纖維素類高吸水性樹脂吸

11、水能力比淀粉類樹脂特點(diǎn)：纖維素類高吸水性樹脂吸水能力比淀粉類樹脂差，但有差，但有特殊用途特殊用途。如制造高吸水性織物。如制造高吸水性織物;用纖維素類樹脂用纖維素類樹脂與合成纖維混紡以改善其吸水性。與合成纖維混紡以改善其吸水性。（三）合成樹脂類（三）合成樹脂類聚丙烯酸系樹脂聚丙烯酸系樹脂 這類樹脂的代表性產(chǎn)品是丙烯酸甲酯與醋酸乙烯共聚這類樹脂的代表性產(chǎn)品是丙烯酸甲酯與醋酸乙烯共聚后的皂化產(chǎn)物。后的皂化產(chǎn)物。 特點(diǎn)：一是在高吸水狀態(tài)下仍具有很高的強(qiáng)度；二是特點(diǎn)：一是在高吸水狀態(tài)下仍具有很高的強(qiáng)度；二是對(duì)光和熱有較好的穩(wěn)定性；三是具有優(yōu)良的保水性。對(duì)光和熱有較好的穩(wěn)定性；三是具有優(yōu)良的保水性。 制備

12、合成：制備合成：我國(guó)以丙烯酸為主要原料，經(jīng)我國(guó)以丙烯酸為主要原料，經(jīng)NaOH中和，中和，射線輻射聚合交聯(lián)制得吸水射線輻射聚合交聯(lián)制得吸水400倍以上的高吸水性樹脂，倍以上的高吸水性樹脂，與淀粉與淀粉-丙烯腈接枝共丙烯腈接枝共聚型聚型高吸水性樹脂相比，具有更高的高吸水性樹脂相比，具有更高的耐熱性、耐腐蝕性和保水性。耐熱性、耐腐蝕性和保水性。聚丙烯腈系樹脂聚丙烯腈系樹脂 特點(diǎn)：特點(diǎn)：吸水能力可達(dá)自身重量的吸水能力可達(dá)自身重量的700倍，而且成本低倍，而且成本低廉。廉。 制備合成：這類樹脂是制備合成：這類樹脂是由由丙烯丙烯腈腈纖維用堿皂化其表面纖維用堿皂化其表面層，再用甲醛交聯(lián)而得到的。腈綸廢絲水解

13、后用層，再用甲醛交聯(lián)而得到的。腈綸廢絲水解后用Al(OH)3交交聯(lián)的產(chǎn)物也屬此類。聯(lián)的產(chǎn)物也屬此類。 聚乙烯醇系樹脂聚乙烯醇系樹脂 制備合成：制備合成： 日本日本Kuraray公司開了用聚乙烯醇與粉狀公司開了用聚乙烯醇與粉狀酸酐（如順酐等）反應(yīng)制備改性聚乙烯酸高吸水性樹脂的酸酐（如順酐等）反應(yīng)制備改性聚乙烯酸高吸水性樹脂的方法。方法。 順酐溶解在有機(jī)溶劑中，然后加入粉末狀的聚乙烯醇，順酐溶解在有機(jī)溶劑中，然后加入粉末狀的聚乙烯醇，加熱攪拌進(jìn)加熱攪拌進(jìn)行非均行非均相反應(yīng)，使聚乙烯醇上的部份羥基酯化相反應(yīng)，使聚乙烯醇上的部份羥基酯化并引入羧基，然后用堿處理得到高吸水性的改性的聚乙烯并引入羧基，然后

14、用堿處理得到高吸水性的改性的聚乙烯醇樹脂。醇樹脂。 改變反應(yīng)條件可控制樹脂的交聯(lián)密度，從而改變樹脂改變反應(yīng)條件可控制樹脂的交聯(lián)密度，從而改變樹脂的特性，制備的特性，制備不同吸不同吸水能力的樹脂。水能力的樹脂。 聚環(huán)氧乙烷系樹脂聚環(huán)氧乙烷系樹脂 特點(diǎn)：特點(diǎn)：聚環(huán)氧乙烷交聯(lián)得到的高吸水性樹脂吸水能力聚環(huán)氧乙烷交聯(lián)得到的高吸水性樹脂吸水能力不高，一不高，一般為自身重量的幾般為自身重量的幾十倍，但它是非電解質(zhì)，耐鹽十倍，但它是非電解質(zhì)，耐鹽性強(qiáng)，對(duì)鹽水幾乎不降低其吸水能力，前面說的吸水多少性強(qiáng)，對(duì)鹽水幾乎不降低其吸水能力，前面說的吸水多少倍都是指倍都是指去離子水或蒸餾水去離子水或蒸餾水，如果是，如果是

15、鹽水鹽水，其吸水能力大，其吸水能力大打折扣，下降幅度甚至十倍以上。打折扣，下降幅度甚至十倍以上。 其它非離子型合成樹脂其它非離子型合成樹脂 近年來開發(fā)出了以羥基、醚基、酰胺基為親水官能團(tuán)近年來開發(fā)出了以羥基、醚基、酰胺基為親水官能團(tuán)的非離子型高吸水性樹脂。的非離子型高吸水性樹脂。 制備合成：制備合成：將聚乙烯醇水溶液輻射交聯(lián)，得到含羥基將聚乙烯醇水溶液輻射交聯(lián)，得到含羥基的吸水性樹脂；將丙烯酰胺、甲叉雙丙烯酰胺的水溶液輻的吸水性樹脂；將丙烯酰胺、甲叉雙丙烯酰胺的水溶液輻射交聯(lián)或用引發(fā)劑引發(fā)聚合，獲得了酰胺基非離子型吸水射交聯(lián)或用引發(fā)劑引發(fā)聚合，獲得了酰胺基非離子型吸水性樹脂。性樹脂。 特點(diǎn)：特

16、點(diǎn)：這類樹脂吸水能力較小，一般只能達(dá)到這類樹脂吸水能力較小，一般只能達(dá)到50倍左倍左右，通常不做高吸水材料，而是作為水凝膠用于人造水晶右，通常不做高吸水材料，而是作為水凝膠用于人造水晶體和酶的固定化方面。體和酶的固定化方面。 二、高吸水性樹脂的分子結(jié)構(gòu)和吸水機(jī)二、高吸水性樹脂的分子結(jié)構(gòu)和吸水機(jī)制制 分子結(jié)構(gòu)：多數(shù)高吸水性樹脂實(shí)際上是具有一定交聯(lián)分子結(jié)構(gòu)：多數(shù)高吸水性樹脂實(shí)際上是具有一定交聯(lián)度的高分子電解質(zhì)。度的高分子電解質(zhì)。 吸水機(jī)制：美國(guó)科學(xué)家吸水機(jī)制：美國(guó)科學(xué)家Flory認(rèn)為：可以用認(rèn)為：可以用電解質(zhì)的離電解質(zhì)的離子網(wǎng)絡(luò)理論子網(wǎng)絡(luò)理論來解釋，即在高分子電解質(zhì)的立體網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造的來解釋，即在高分

17、子電解質(zhì)的立體網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造的分子間存在可移動(dòng)的離子對(duì)，由于顯示高分子電解質(zhì)電荷分子間存在可移動(dòng)的離子對(duì)，由于顯示高分子電解質(zhì)電荷吸引力強(qiáng)弱的可移動(dòng)離子的濃度，在高吸水性樹脂內(nèi)側(cè)往吸引力強(qiáng)弱的可移動(dòng)離子的濃度，在高吸水性樹脂內(nèi)側(cè)往往比外側(cè)高，即產(chǎn)生滲透壓。正是由于這種滲透壓及水和往比外側(cè)高，即產(chǎn)生滲透壓。正是由于這種滲透壓及水和高分子電解質(zhì)之間的親合力，從而產(chǎn)生異常的吸水現(xiàn)象。高分子電解質(zhì)之間的親合力，從而產(chǎn)生異常的吸水現(xiàn)象。 例如：含有羧酸鈉鹽的高吸水例如：含有羧酸鈉鹽的高吸水性樹脂在未與水接觸時(shí)是固態(tài)網(wǎng)束，性樹脂在未與水接觸時(shí)是固態(tài)網(wǎng)束，與水接觸后親水基與水作用，水滲入與水接觸后親水基與水作用，

18、水滲入樹脂內(nèi)部，羧酸鈉基解離為羧酸根離樹脂內(nèi)部，羧酸鈉基解離為羧酸根離子和遷移性反離子子和遷移性反離子Na+ ，羧酸根離子，羧酸根離子不能向水中擴(kuò)散。不能向水中擴(kuò)散。Na+也不能自由滲入也不能自由滲入水中，這樣就使網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)內(nèi)外產(chǎn)生滲水中，這樣就使網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)內(nèi)外產(chǎn)生滲透壓，使水分子進(jìn)一步滲入樹脂網(wǎng)絡(luò)透壓，使水分子進(jìn)一步滲入樹脂網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)內(nèi)部，這樣高分子鏈間出現(xiàn)純?nèi)芙Y(jié)構(gòu)內(nèi)部，這樣高分子鏈間出現(xiàn)純?nèi)軇﹨^(qū)，部分劑區(qū)，部分Na+向純?nèi)軇﹨^(qū)擴(kuò)散，導(dǎo)致高分子鏈上帶凈電荷，向純?nèi)軇﹨^(qū)擴(kuò)散，導(dǎo)致高分子鏈上帶凈電荷，由于靜電斥力使高分子網(wǎng)束擴(kuò)展，大量水分子封存于高分由于靜電斥力使高分子網(wǎng)束擴(kuò)展，大量水分子封存于高分子

19、網(wǎng)內(nèi)，因?yàn)槭芫W(wǎng)結(jié)構(gòu)的束縛水分子運(yùn)動(dòng)受到限制，從而子網(wǎng)內(nèi)，因?yàn)槭芫W(wǎng)結(jié)構(gòu)的束縛水分子運(yùn)動(dòng)受到限制，從而阻擋了失水。阻擋了失水。三三.影響高吸水性樹脂吸水能力的因數(shù)影響高吸水性樹脂吸水能力的因數(shù) 由于吸水時(shí)由于吸水時(shí)高分子網(wǎng)鏈擴(kuò)展高分子網(wǎng)鏈擴(kuò)展，又引起該，又引起該網(wǎng)鏈彈性收縮網(wǎng)鏈彈性收縮。這兩種因素平衡的結(jié)果決定了高吸水性樹脂的吸水能力。這兩種因素平衡的結(jié)果決定了高吸水性樹脂的吸水能力。 按按Flory的定量計(jì)算，樹脂的吸水倍率可以用下式表示：的定量計(jì)算，樹脂的吸水倍率可以用下式表示： 方程式右端第一項(xiàng)表示滲透壓、第二項(xiàng)表示與水的親合力，方程式右端第一項(xiàng)表示滲透壓、第二項(xiàng)表示與水的親合力，分母表示交

20、聯(lián)度。計(jì)算樹脂的吸水能力會(huì)有所誤差，但是用分母表示交聯(lián)度。計(jì)算樹脂的吸水能力會(huì)有所誤差，但是用它來分析影響吸水能力的因素所得的結(jié)果則是正確的。它來分析影響吸水能力的因素所得的結(jié)果則是正確的。四、高吸水性樹脂的基本性能四、高吸水性樹脂的基本性能吸水性吸水性保水性保水性吸水狀態(tài)的凝膠強(qiáng)度吸水狀態(tài)的凝膠強(qiáng)度吸氨性吸氨性其它性能其它性能1.吸水性吸水性 吸水性是高吸水性樹脂最重要的特性。一般樹脂吸吸水性是高吸水性樹脂最重要的特性。一般樹脂吸水量可達(dá)自重的水量可達(dá)自重的500倍到倍到1000倍，最高可達(dá)倍，最高可達(dá)5300倍。倍。 影響因素：從影響因素：從Flory公式可以看出，吸水能力與樹脂組公式可以

21、看出，吸水能力與樹脂組成、交聯(lián)度有關(guān)系，此外還與外部溶液的性質(zhì)有關(guān)。成、交聯(lián)度有關(guān)系，此外還與外部溶液的性質(zhì)有關(guān)。 交聯(lián)度的影響交聯(lián)度的影響：未交聯(lián)的聚合物是水溶性的，無吸水：未交聯(lián)的聚合物是水溶性的，無吸水性。而交聯(lián)度過大，網(wǎng)絡(luò)空間減小，也會(huì)降低吸水性，因性。而交聯(lián)度過大，網(wǎng)絡(luò)空間減小，也會(huì)降低吸水性，因此要控制適當(dāng)?shù)慕宦?lián)度。此要控制適當(dāng)?shù)慕宦?lián)度。 外部溶液的影響外部溶液的影響：樹脂對(duì)非電解質(zhì)溶液吸收能力高：樹脂對(duì)非電解質(zhì)溶液吸收能力高，其中以水的吸收率為最大，對(duì)電解質(zhì)溶液的吸收率比純，其中以水的吸收率為最大，對(duì)電解質(zhì)溶液的吸收率比純水明顯下降。水明顯下降。 樹脂的吸水能力還與樹脂的吸水能力

22、還與外界條件，如溫度及產(chǎn)品形狀外界條件，如溫度及產(chǎn)品形狀有關(guān)有關(guān) 高吸水性樹脂與普通的紙、高吸水性樹脂與普通的紙、棉吸水不同，紙、棉吸水后加壓可棉吸水不同，紙、棉吸水后加壓可以把水重新擠出來，而高吸水性以把水重新擠出來，而高吸水性樹脂則失水不多樹脂則失水不多. 機(jī)理：這是因?yàn)槲詷渲瑱C(jī)理：這是因?yàn)槲詷渲坏┪蜁?huì)溶脹成為凝膠狀，一旦吸水就會(huì)溶脹成為凝膠狀，高分子網(wǎng)鏈被擴(kuò)展而具有一定彈性高分子網(wǎng)鏈被擴(kuò)展而具有一定彈性，因此，在加壓下也不易擠出水來，因此，在加壓下也不易擠出水來，但吸水性樹脂可與環(huán)境水份保持，但吸水性樹脂可與環(huán)境水份保持平衡。平衡。2.保水性保水性3.吸水狀態(tài)的凝膠強(qiáng)度吸水

23、狀態(tài)的凝膠強(qiáng)度 高吸水性樹脂的凝膠強(qiáng)度用受重物擠壓后的凝膠的破高吸水性樹脂的凝膠強(qiáng)度用受重物擠壓后的凝膠的破碎程度來衡量。碎程度來衡量。 因?yàn)楦呶詷渲幸欢ǖ慕宦?lián)密度，所以凝膠強(qiáng)度因?yàn)楦呶詷渲幸欢ǖ慕宦?lián)密度，所以凝膠強(qiáng)度較高，不易破碎，如飽和吸水約為較高，不易破碎，如飽和吸水約為500倍的聚丙烯酸鹽壓倍的聚丙烯酸鹽壓壞強(qiáng)度是壞強(qiáng)度是10 20kPa，同樣狀態(tài)下的日本住友樹脂壓壞強(qiáng)，同樣狀態(tài)下的日本住友樹脂壓壞強(qiáng)度則是度則是50kPa，吸水量較低時(shí)樹脂顯示的強(qiáng)度更大。，吸水量較低時(shí)樹脂顯示的強(qiáng)度更大。4.吸氨性吸氨性 高吸水性樹脂大多為含有羥基的陰離子聚合物，由于高吸水性樹脂大多為含有

24、羥基的陰離子聚合物，由于部分羥基被中和，部分仍顯酸性，故可吸氨，具有除臭作部分羥基被中和，部分仍顯酸性，故可吸氨，具有除臭作用。用。5.其它性能其它性能 高吸水性樹脂吸水后成為水凝膠，比一般水溶液性高高吸水性樹脂吸水后成為水凝膠，比一般水溶液性高聚物有更高的粘度，可用于化妝品增粘。此外，這類樹脂聚物有更高的粘度，可用于化妝品增粘。此外，這類樹脂可與其他樹脂混合，如與可與其他樹脂混合，如與EVA橡膠共混，可獲得防霧性橡膠共混，可獲得防霧性水膨潤(rùn)性等新性能，從而大大擴(kuò)展了其應(yīng)用領(lǐng)域。水膨潤(rùn)性等新性能，從而大大擴(kuò)展了其應(yīng)用領(lǐng)域。五、高吸水性樹脂的應(yīng)用開發(fā)五、高吸水性樹脂的應(yīng)用開發(fā)（一）農(nóng)業(yè)應(yīng)用方面（

25、一）農(nóng)業(yè)應(yīng)用方面 1.土壤保水劑、改良劑土壤保水劑、改良劑。由于高吸水性樹脂具有驚。由于高吸水性樹脂具有驚人的吸水性和保水性，因而可用作土壤保水劑。在干旱、人的吸水性和保水性，因而可用作土壤保水劑。在干旱、水土流失嚴(yán)重的土壤中，添加大約（水土流失嚴(yán)重的土壤中，添加大約（0.1-0.3）10-2此類此類樹脂，即可改善土壤的濕度及透氣性。這已在阿拉伯沙漠樹脂，即可改善土壤的濕度及透氣性。這已在阿拉伯沙漠中應(yīng)用。中應(yīng)用。 2.植物幼苗移植用保水劑植物幼苗移植用保水劑。將被移植樹苗的根部在含。將被移植樹苗的根部在含110-2高吸水性樹脂凝膠中處理后，大大延長(zhǎng)了移植保存高吸水性樹脂凝膠中處理后，大大延長(zhǎng)

26、了移植保存期，并提高了樹苗成活率。此法也可用于蔬菜等其它農(nóng)作期，并提高了樹苗成活率。此法也可用于蔬菜等其它農(nóng)作物幼苗移植成活率，如煙草移植，提高成活率物幼苗移植成活率，如煙草移植，提高成活率30%。目前。目前在國(guó)外市場(chǎng)上已有專供植樹用的保水劑出售。在國(guó)外市場(chǎng)上已有專供植樹用的保水劑出售。3.提高種子發(fā)芽率提高種子發(fā)芽率。高吸水性樹脂可用于保護(hù)蔬菜。高吸水性樹脂可用于保護(hù)蔬菜大豆大豆小麥小麥玉米等種子所需要的水份，和其它物質(zhì)配合制成種玉米等種子所需要的水份，和其它物質(zhì)配合制成種衣劑、包裹種子后，再播種，可提高發(fā)芽率衣劑、包裹種子后，再播種，可提高發(fā)芽率5-10%，增產(chǎn)，增產(chǎn)5-30%。如將樹脂與

27、草籽拌種后，可大大提高飛機(jī)播種植。如將樹脂與草籽拌種后，可大大提高飛機(jī)播種植草的成活率。草的成活率。4.水果水果蔬菜保鮮蔬菜保鮮。水果。水果蔬菜在一般條件下難以保鮮。用蔬菜在一般條件下難以保鮮。用高吸水性樹脂開發(fā)出一種可調(diào)節(jié)水分的包裝薄膜，用于包高吸水性樹脂開發(fā)出一種可調(diào)節(jié)水分的包裝薄膜，用于包裝果裝果蔬，可在一定程度上調(diào)節(jié)局部體系的氣氛蔬，可在一定程度上調(diào)節(jié)局部體系的氣氛濕度，濕度，從而有效地控制水果蔬菜的呼吸代謝，起到保鮮作用。從而有效地控制水果蔬菜的呼吸代謝，起到保鮮作用。（二）工業(yè)方面（二）工業(yè)方面 1.涂料添加劑涂料添加劑。由于高吸水性樹脂具有平衡水份的功能，。由于高吸水性樹脂具有平衡水份的功能，在高濕度下能吸收水份，在低濕度下又能釋放水分。為此可在高濕度下能吸收水份，在低濕度下又能釋放水分。為此可制成涂料涂敷于無紡布上，用于內(nèi)墻裝飾防止結(jié)露，含有這制成涂料涂敷于無紡布上，用于內(nèi)墻裝飾防止結(jié)露，含有這種樹脂涂料，還可用于電器儀表作防潮劑。種樹脂涂料，還可用于電器儀表作防潮劑。 2.工業(yè)脫水劑工業(yè)脫水劑。高吸水性樹脂對(duì)有機(jī)物的吸水能力較差，。高吸水性樹脂對(duì)有機(jī)物的吸水能力較差，因而可脫除有機(jī)溶劑中的水，如苯、乙醚、石油等與水不相因而可脫除有機(jī)溶劑中的水，如苯、乙醚、石油等與水不相溶物質(zhì)中的水份，效果較好。溶物質(zhì)中的水份，效果較好。 3.建筑工業(yè)中的使用建筑