초 흡수성 수지는 친수성 그룹 및 가교 구조를 갖는 거대 분자로, 전분을 폴리 아크릴로 니트릴에 접목시켜 파타 (Fanta) 및 기타 사람들에 의해 처음으로 비누화되었다. 원료에 따르면 전분 시리즈 (그래프트, 카르복시 메틸 등) 가 있습니다. ), 셀룰로오스 시리즈 (카르복시 메틸, 그래프트 등. ) 및 합성 고분자 시리즈 (폴리아크릴산 시리즈, 폴리비닐 시리즈, 폴리옥시 에틸렌 시리즈 등. ). 전분체계와 섬유소 체계에 비해 폴리아크릴산 초흡수성 수지는 생산비용이 낮고, 공예가 간단하며, 생산효율이 높고, 흡수력이 강하며, 제품 유통기한이 길다는 장점이 있어 현재 이 분야의 연구 핫스팟이 되고 있다. 현재 세계 고흡수성 수지 생산 중 폴리아크릴산은 80% 를 차지하고 있다.
초 흡수성 수지는 일반적으로 친수기단과 가교 구조를 함유한 중합체 전해질이다. 물을 흡수하기 전에 중합체 사슬이 서로 감겨 네트워크 구조로 교차되어 전체 고정을 실현합니다. 물과 접촉할 때 물 분자는 모세작용과 확산을 통해 수지로 스며들고, 사슬의 이온기단은 물에서 이온화된다. 체인에서 같은 이온 사이의 정전기 밀어내기로 인해 중합체 체인이 늘어나고 팽창합니다. 전기 중성의 요구로 인해, 이온에 대항하여 수지 밖으로 이주할 수 없고, 수지 안팎 용액의 이온 농도 차이가 역삼투압을 형성한다. 물은 역삼투압의 작용으로 수지에 더 들어가 젤라틴을 형성한다.
동시에 수지 자체의 교차 네트워크 구조와 수소 결합은 젤의 무한한 팽창을 제한한다.
물에 소량의 소금이 함유되어 있을 때, 역삼투압이 낮아지고, 동시에 이온의 차폐작용에 대항하여 중합체 사슬이 수축되어 수지의 흡수력이 크게 떨어진다. 보통 초흡수수지는 0.9% NaCl 용액에 있는 흡수량이 이온수에서110 정도밖에 되지 않는다.
흡수와 보수는 같은 문제의 두 가지 측면이며, 임윤웅 등은 열역학에서 이미 토론했다. 일정한 온도와 압력 하에서, 고흡수성 수지는 자발적으로 흡수되고, 물은 수지로 들어가, 전체 체계의 자유 텅스텐을 낮추어 평형에 도달할 때까지 낮출 수 있다. 만약 물이 수지에서 빠져나온다면, 자유 텅스텐이 증가하면 체계의 안정성에 불리하다. 열차분석에 따르면 초흡수수지가 흡수한 물은150 C 이상에서 여전히 50% 가 젤망에 폐쇄돼 있어 실온에서 압력을 가하더라도 초흡수수지에서 빠져나오지 않는 것으로 나타났다. 이는 초흡수수지의 열역학적 성질에 의해 결정된다. [1]
초흡수중합체는 1960 년대 후반에 개발되었다. 196 1 년, 미 농무부 북방연구소가 처음으로 전분을 아크릴로니트릴에 접목시켜 전통적인 흡수재보다 우수한 HSPAN 전분아크릴로니트릴 접지중합체를 만들었다. 1978 년 일본 산양화학주식회사가 일회용 기저귀에 초 흡수성 폴리머를 사용하는 데 앞장서면서 세계 각국의 과학자들이 큰 관심을 끌고 있다. 1970 년대 말, 미국 UCC 는 방사선 처리를 통해 각종 산화올레핀 중합체를 교차시켜 비이온형 초흡수성 중합체를 합성해 흡수량이 2000 배에 달할 것을 제안하여 비이온형 초흡수성 중합체를 합성하기 위한 문을 열었다. 1983 에서 일본의 Sanyo Chemical Company 는 아크릴산 칼륨을 사용하여 메틸아크릴아미드와 같은 디엔 화합물의 존재 하에서 중합하여 초흡수성 중합체를 준비했다. 이후 회사는 개조성 폴리아크릴산과 폴리아크릴을 결합해 각종 초흡수성 중합체 체계를 만들고 있다. 지난 세기 말, 세계 각국의 과학자들은 연이어 초 흡수성 폴리머를 개발하여 전 세계적으로 빠르게 발전하였다. 현재 일본 촉매제, 삼양화학회사, 독일 스토크하우젠 3 대 생산그룹이 형성되고 있다. 그들은 오늘날 세계 시장의 70% 를 통제하고 있으며, 기술 협력을 통해 국제적으로 공동으로 운영되며, 세계 각국에서 초 흡수성 폴리머의 판매권을 독점하고 있습니다.
초 흡수성 수지는 용도가 광범위하여 매우 넓은 응용 전망을 가지고 있다. 현재 그 주요 용도는 여전히 위생용품으로 전체 시장의 약 70% 를 차지한다. 폴리아크릴산 나트륨 초흡수성 수지는 고흡수량과 우수한 보수성으로 농림업에 광범위하게 사용된다. 토양에 소량의 초 흡수성 폴리 아크릴산 나트륨을 첨가하면 일부 콩류의 발아율과 콩묘목의 가뭄 저항성을 높이고 토양의 통기성을 높일 수 있다. 또한, 초 흡수성 수지는 친수성, 우수한 안개 방지 및 결로성을 가지고 있으며, 새로운 포장재로 사용될 수 있습니다. 고흡수성 중합체로 만든 포장막은 음식의 신선도를 효과적으로 유지할 수 있다. 화장품에 소량의 초 흡수성 중합체를 첨가하고 로션 점도를 증가시키는 것이 이상적인 증점제이다. 이 초흡수성 중합체는 흡수만 할 수 있고, 기름이나 유기용제는 흡입할 수 없으며, 공업에서는 탈수제로 사용할 수 있다.
초 흡수성 고분자는 무독성, 인체에 자극 없음, 부작용 없음, 응고 없음 등의 장점을 가지고 있으며 최근 의학 분야에서 널리 사용되고 있다. 예를 들어, 수분 함량이 높고 편안한 외부 연고를 사용하는 데 사용됩니다. 의료용 붕대와 면구를 생산하면 수술과 트라우마의 출혈과 분비물을 흡수하여 화농을 막을 수 있다. 감염에 내성이 있는 인조 피부를 만들어 습기와 약물을 통과시키지만 미생물은 그렇지 않다.
과학기술이 발달하면서 환경보호가 점점 더 중시되고 있다. 고흡수성 수지를 하수에 녹일 수 있는 봉지에 넣으면 봉지를 하수에 담그고, 봉지가 녹을 때 고흡수성 수지는 액체를 빠르게 흡수하고 하수를 고화시킬 수 있다.
전자 산업에서 초 흡수성 중합체는 습도 센서, 습도 측정 센서 및 누수 감지기로도 사용할 수 있습니다. 초 흡수성 중합체는 중금속 이온 흡착제 및 오일 흡수 재료로 사용할 수 있습니다.
결론적으로, 초흡수성 수지는 용도가 광범위한 고분자 재료로, 초흡수성 수지 개발은 시장 잠재력이 크다. 올해 우리나라 북방의 대부분 지역은 가뭄이 적고 비가 적게 오는 상황에서 어떻게 초 흡수성 수지 사용을 더욱 보급할 것인가는 농림과학기술 종사자들의 긴박한 임무이다. 서부대개발전략을 실시하고 토양을 개량하는 과정에서 초흡수성 수지의 각종 실용기능을 대대적으로 개발하고 적용해 현실적인 사회적 효과와 잠재적인 경제적 효과를 가지고 있다.