吸水树脂是一种新式的功能性聚合物材料,能吸收比本身重100倍甚至上千倍的水。吸水膨胀后,与水凝固成水凝胶,保湿能力强,水不能流出,即便用劲挤压都不会渗水。
超吸湿性能
纸巾、毛巾和海棉都是日常生活中用于吸湿的材料。他们最多能吸收20倍左右的水,并且保水性较弱,因此用劲挤压就可挤压水份。在高吸水性树脂眼前,它们都是小巫见大巫。与纸张、棉絮、海棉等材料类似,高吸水性树脂的吸水性主要通过羧基、羟基等亲水性基因与水分子之间的强氢键作用来实现。不同的是,后者可用的亲水性基因含量远高于前者,分子链网格结构可高度膨胀,进一步将水分拘束在其中,从而获得超强的吸湿性能。
吸水树脂从哪儿来?
吸水树脂的主要来源是天然高聚物或生成高聚物。天然高聚物为淀粉、纤维、壳聚糖等,即土豆淀粉可制取吸水树脂;生成高聚物包含聚丙烯酸(PAA),絮凝剂(PAM)和聚乙烯醇(PVA)等。
吸水树脂的应用
吸水树脂因其保液性强、无毒、无刺激性强,与人体皮肤接触后无反应,对环境影响不大,应用广泛,包含医疗服务、工业、农业、建筑等行业,包含冰袋、姨妈巾等医疗服务商品,工业水溶性涂料、增粘剂等工业剂,也可作为农业蔬菜保鲜材料。
吸水树脂关键生产商
吸水树脂的主要制造商有德国赢创、巴斯夫、日本触媒、三大雅、住友、韩国LG,NA工业、万华化工、台塑、诺尔集团、卫星石化等。在高吸水树脂中。(SAP)行业,据新思界产业中心研究,全球SAP三巨头分别是日本催化剂、德国巴斯夫和德国。从国内市场来看,2020年,国内市场,国内市场,2020年,SAP宜兴丹森、山东诺尔、南通三大产能公司,共占50%。
高吸水性树脂市场分析
依据中国石油化工大数据中心发布的《2021中国石油化工大宗产品报告》(SAP)依据本文,2020年世界十大高吸水性树脂生产企业产能占总产能的76家.1%。
高吸水性树脂(SAP)在下游消费中,生产婴儿尿布/裤子占总消费的70%.0%;生产成人失禁用具占总消耗量的17%.0%;生产女性卫生用品占总消耗量的7%.0%;用以工业、农业保水剂等其他行业占总消费的6%.0%。婴儿尿布一直都是婴儿尿布。SAP最大的下游市场,但随着全球人口的逐渐老龄化,将来成人失禁商品可能会推动SAP要求持续增长。
中国SAP市场消费潜力极大,未来市场消费潜力极大,SAP生产量将继续增长,但增速将放缓。近些年,中国国内一直在变缓。SAP市场供求基本均衡,但存有结构性矛盾。国内日用品应用。SAP依赖于进口和外资公司商品,高端产品供应紧缺,商品生产过剩品质相对较低,小型机器一般产销率不高。
近些年,吸水树脂被广泛用作卫生材料(如一次性尿布、姨妈巾、失禁尿垫)的构成材料,以吸收吸水树脂,如血液。
已知的吸水树脂案例包含部分中合交联聚(亚克力);水解淀粉-丙烯腈聚合物;中合淀粉-亚克力接枝高聚物;皂化醋酸乙烯酯-丙烯酸共聚物;水解丙烯腈或丙烯酰胺聚合物,或这些水解聚合物的交联聚合物;交联羧甲基纤维素;交联2-丙烯酰氨基-2-羟基丙磺酸(AMPS)聚合物;交联聚(环氧乙烷);交联聚(烯丙胺)、交联聚氮丙啶。
以上吸水树脂性能的例子包含与水性液态(如血液)接触时的出色性能,如吸水量、吸湿速率、液态透水性、膨胀疑胶的凝胶强度以及从含水性液体的基础材料中吸收水的吸力。
这些特性之间的关系并不一定表现出正相关性。比如,有一种趋势,即随着无负载下的吸收性能越大,负载下的吸收性能就会下降。
已知的交联吸水树脂表面技术,即表面交联处理技术,是提高吸水树脂性能的良好平衡方法。
作为一种用以表面交联处理的交联剂,已知有多元醇、多收缩甘油醚、卤代环氧化合物、多醛、多胺和多价金属盐。做为这些交联剂交联吸水树脂表面的一种方法,已知有以下代表性方式,如将表面交联改性剂与吸水树脂混和,随后加温,表面交联改性剂通过将交联剂融解在水和亲水有机溶液中制取(如下列专利文件1至3);将吸水树脂分散在水和亲水有机溶液的混合溶剂中,然后将交联剂添加分散体(如下列专利文件4)。
另一方面,我们希望表面交联解决能在没有任何亲水性有机溶液的情况下进行。比如,从以下见解来看,生产中排放的废水和/或废气造成的环境污染;而使用场景,即吸水树脂是一种直接接触人体的卫生材料。
然而,当吸水树脂在表面交联处理中应用水做为唯一的溶剂而不应用亲水性有机溶液(如下列专利文件5)时,问题是吸水树脂的性能,尤其是吸收性能不利于应用亲水性有机溶液。
此外,到现在为止,早已研究了吸水树脂本身的生产条件以及表面解决(做为后处理)标准,并在注意以上性能(如吸水量、吸湿速率、液态透水性、凝胶强度、吸力)时设计或生产了大量吸水树脂。然而,从具体用以吸收粪便和血液(如尿布)的角度来看,近期发觉吸收性能不能仅仅满足这些性能,而是在希望的高水平上发挥作用。也就是说,针对吸收粪便和血液的吸收商品中使用的吸水树脂,问题是最好吸水树脂的设计或制取尚未成功。