高吸水性树脂(SAP)它是一种水溶性膨胀作用聚合物聚合物,既不溶于水,也不溶于有机溶液。它含有羟基(-OH),羧基(-COOH)酰氨基(-CONH2),磺酸基(-SO3H)等亲水性基团和松散的网络架构[2]具备极强的吸咐能力,能吸收比本身净重几百到几千倍水。吸水膨胀后,与水凝固成水凝胶,具备吸湿速度快、锁水性能好的优势。
之所以有如此强劲的功能,是由于该材料具备羧基、羟基等亲水基因,与水分里的氢键发生功效,其分子链网格结构能够高度膨胀,紧紧束缚水分子。在加温和压力的条件下,液态依然不容易挤压。此外,当周边环境相对干躁时,吸收的液态能够迟缓释放,由于SAP特殊的优良特点,已广泛应用于日用品、农业等领域。
近些年,SAP迅速发展,原料来源丰富,按原料划分,一般可分成生成聚合物、生物质(淀粉、纤维等)、有机无机复合物[3]。生成聚合物的
吸水树脂是由聚合物交联获得的,主要由聚乙烯醇构成(PVA),聚丙烯酸盐(PAA),絮凝剂(PAM)类型等,PAA原料简单易得,耐温性好,对大多数酸碱有较好的抵抗力,长期储存不易腐烂。正是因为其较好的性能,才变成研究最广泛、运用最普遍的种类。
然而,这类吸水树脂很难被生物降解,容易污染土壤。因而,找寻可降解的吸水材料变成科研人员的另一个热点。生物质吸水树脂恰好具备这类性能。其原料包含淀粉、纤维、蛋白、壳聚糖、柠檬酸等天然商品。这类吸水树脂原料成本低,易得,可生物降解,能够降低环境污染。因而,它在农业生产中有很大的前景。有机无机复合吸水树脂是为了处理传统难题SPA吸水性强,但机械性能差,耐盐性差,反复膨胀能力差。因而,可以借助纳米材料的优异性能,将无机纳米材料添加到有机材料中SPA改性,提升吸水材料的稳定、机械性能、耐盐性等综合性能。
土埋实验点评吸水树脂的降解性能
埋地试验方法是把吸水树脂样品埋入土壤、淤泥、沤肥等中,运用大自然中的微生物开展生物降解。随后,观察和较为埋地前后的机械性能、表面形状、质量与内部构造的改变。此方法能真正体现在其大自然中的分解,可以用特定的土基展开分析,但实验时间久,试验重复性弱。并且,因为生物降解的复杂体制,难以确定分解产物。
微生物培养法点评吸水树脂的降解性能
在实验室中培养特定的微生物(细菌、病菌等),在样品表面擦抹样品,并密封培养室。经过一段时间的培养,取出并观察细菌表面微生物生长情况、样品表面的形态变化和失重,点评吸水树脂的降解性能。
酶分析法点评吸水树脂的降解性能
酶具备高度的选择性,对脂肪族聚酯、聚氨酯、聚酰胺和其它类似于天然大分子式的材料更敏感。在一定的实验条件下,挑选特定的酶开展酶分解试验,时间短,定量高,有益于研究吸水树脂分解的产物和分解体制。
吸水树脂是一种功能性聚合物材料,因为其特点获得了广泛应用。然而,市场中售卖的吸水树脂大多以丙烯酸盐为主要聚合物,降解性能差,容易造成环境污染。因而,近些年,越来越多的科研人员投资于可降解树脂的探索。了解其降解性能的评估方法有益于大家更好地研究和开发这类树脂。