高吸水性树脂
高吸水性树脂就是一种新型的功能高分子材料,它具有优异的吸水、保水功能,可吸收自身重量几百倍、上千倍,最高可以达到5300倍的水,即使挤压也很难脱水,被冠予“超级吸附剂”的桂冠。
高吸水性树脂的种类很多,所用原料及工艺方法也各不相同。主要类型有聚丙烯酸酯类、聚乙烯醇类、醋酸乙烯共聚物类、聚氨酯类、聚环氧乙烷类、淀粉接校共聚物类等,此外还有与橡胶共混的复合性吸水材料。在上述各种类型中,研究开发较多的为聚丙烯酸酯类。该树脂系以丙烯酸和烧碱为主要原料,采用逆向聚合法而制得。由于工艺较为简单,易于操作,制得的树脂吸水率高,生产成本较低,因此发展非常迅速。
高吸水性树脂是一种白色或徽黄色、无毒无味的中性小颗粒。它与海绵、沙布、脱脂棉等吸水材料的物理吸水性不同,是通过化学作用吸水的。所以树脂一旦吸水成为膨胀的凝胶体,即使在外力作用下也很难脱水,因此可用作农业、园林、苗不移植用保水剂。在蔬菜,花卉种植中,预先在土壤中撒千分之几的高吸水性树脂,可使蔬菜长势旺盛,增加产量。在植树造林中,各种苗木移植期间往往因为保管不善而干枯死亡。如果将刚出土的苗木用高吸水性树脂的水凝胶液进行保水处理,其成活率可显著提高。有人做过山茶花、珊瑚树的移植试验。经保水处理的成活率达百分之百,而未作处理的成活率很低或全部死亡。高吸水性树脂还可作为种子涂覆剂,在飞播造林、入早草原方面大显身手。
高吸水性树脂除具有吸水量高,保水性好、吸水性快,吸氨力强、无毒副作用等特点外,其最突出的特点是它与苯、甲苯、丙酮、乙醚、甲醇、乙醇、二氯乙烷、三氯甲烷、四氯化碳、醋酸等化学试剂混合时,可使试剂脱水,却不与试剂发生化学反应。它吸收试剂中的水份后,变成一种凝胶状的物质。如果把吸足水份的保水剂分离出来,烘干后可重复使用。高吸水性树脂用于化工生产,可大大提高各种化学试剂的浓度、纯度和产品的质量。它可以取代化工生产中的精馏塔,从根本上改革生产工艺,大大降低了生产成本,经济效益十分可观。
高吸水性树脂最早是在1978年首先在日本三洋化成公司正式投入工业化生产和应用的,目前,全世界高吸水性树脂的总生产能力已经超过130万吨/年,其中日本触媒化学公司是目前世界上最大的高吸水性树脂生产公司,生产能力达到25万吨/年。目前,全世界对高吸水性树脂的总需求量约为90万吨/年,且有逐年增加的趋势。由于东南亚地区、中南美国家、东欧以及世界其他地区使用婴幼儿或成人用纸尿裤和卫生巾的普及率日益扩大,对高吸水性树脂的市场需求量迅速增加,致使高吸水性树脂的生产厂商相继展开扩产或国际化生产的策略。美国每年大约消费30万吨的高吸水性树脂,约占世界高吸水性树脂消费总量的35%,欧洲的消费量约为20万吨/年,约占总消费量的25%,日本的消费量约为8万吨/年,约占总消费量的10%,其中约有一半以上是使用于婴幼儿纸尿裤上,其他在园艺、食品、土木、建筑等领域中的用途也日益扩大,其他地区的总消费量约占30%。 我国从20世纪80年代末期开始进行高吸水性树脂的研究开发工作,目前生产厂家有10多家,总生产能力约为1万吨/年,实际产量约为5000吨/年,主要的生产厂家有辽宁抚顺市化工研究所、中国科学院兰州化学物 理研究所、河北唐山博亚科技公司、山东省医疗器械研究所、吉林省石油化工设计研究院、原化工部成都有机硅研究中心、辽宁营口市石油化工研究院、吉林化工学校高新技术开发公司、江苏无锡海龙卫生材料公司、河北新奥集团公司、河北保定科翰树脂厂以及黑龙江北安旭光化工厂等。 |