高吸水性树脂.ppt

第三节高吸水性树脂的吸水机理(1)高吸水性树脂吸收的水份，主要被束缚在高分子网状结构内。据测定，当网格有效链长为10-100?，有最大吸水性。网格太小网格太大水分子不易渗入不具备保水性(2)亲水性基团的存在也是必须的，亲水基团吸附水分子，并促使水分子向网状结构内部的渗透。第三节高吸水性树脂的吸水机理4.高吸水性树脂的保水机理(1)水分子进入高分子网格后，由于网格的束缚，水分子的热运动受限制，不易从网格逸出。因此，具有良好的保水性。丙烯腈接枝淀粉的热失水率牌号100℃时失水率（％）150℃时失水率（％）SAN529.944.6SAN5311.139.3SAN615.4—SAN6210.547.3SAN6311.649.2另一方面，由于交联高分子体积膨胀导致网格向三维空间扩展，使网键受到应力而产生弹性收缩，阻止水分子进一步渗入。高吸水性树脂的吸水平衡高吸水性树脂吸收水后发生溶胀，形成凝胶。在溶胀过程中，一方面，水分子力图渗入网格内使其体积膨胀。当两种相反作用相互抵消时，溶胀达到平衡，吸水量达最大。第三节高吸水性树脂的吸水机理第四节高吸水性树脂的基本特性1．高吸水性(1)吸水率：表征树脂吸水性的最常用指标。物理意义为每克树脂吸收的水重量，单位为克水／克树脂。吸水率的测定方法过滤法布袋法吸水率吸水速率吸水率均在自身重量的500～1200倍左右，最高可达4000倍以上，是纸和棉花等材料吸水能力的100倍左右。第四节高吸水性树脂的基本特性a.交联度对吸水性的影响I.高吸水树脂在未经交联前，不具备吸水性或吸水性很低。II.但实验表明交联密度过高对吸水性并无好处。聚丙烯酸甲酯HPMA吸水率与交联剂三乙二醇双丙烯酸酯TEGDMA用量的关系。(2)影响树脂吸水率的因素说明：交联剂量为单体重量0.6％以下时，吸水率随交联剂用量增加而增加；当交联剂用量大于1.1％时，吸水率随交联剂用量增加而显著降低。第四节高吸水性树脂的基本特性对盐溶液、合成尿、合成血的吸收能力与交联剂的关系，都遵循上述同样的规律。HPMA吸液率与TEGDMA用量的关系第四节高吸水性树脂的基本特性b.水解度对吸水率的影响I.吸水率一般随水解度的增加而增加。II.当水解度高于一定数值后，随水解度增加，往往交联剂部分也将发生水解而断裂使树脂的网格受到破坏，吸水率反而下降。聚丙烯酸甲酯HPMA的水解度与吸水率的关系水解度/％2444505867808592吸水率/(g/g)21740968572186510821100390吸液率/(g/g)0.9％NaCl溶液2735628490655231合成尿2032687688625326合成血1930567285554627c.盐分对吸水率的影响第四节高吸水性树脂的基本特性高吸水性树脂SanwetIM-300的吸液能力高吸水性树脂是高分子电解质，水中盐类物质的存在显著影响树脂的吸水能力。I.影响亲水的羧酸盐基团的解离。II.由于盐效应而使原来在水中应扩张的网格收缩，与水分子亲和力降低。被吸液吸液率（g/g）去离子水700生理盐水（1.6％NaCl）65羊血70第四节高吸水性树脂的基本特性SanwetIM-1000对电解质溶液的吸收能力第四节高吸水性树脂的基本特性d.pH值对吸水率的影响pH值对聚丙烯酸甲酯HPMA吸水率的影响在高吸水性树脂的吸水速度受化学组成、交联度等因素影响。吸水速度也受其形状所影响。表面积越大，吸水速度也越快。为提高树脂吸水速率，可将其制成薄膜状、多孔状、鳞片状等,而与水接触后易聚集成团的粉末状树脂的吸水速度相对较慢。与棉花、海绵等吸水材料比，高吸水性树脂的吸水速率较慢。一般在数分钟内吸水量达到最大。第四节高吸水性树脂的基本特性(3)吸水速率树脂形状对吸水速率的影响吸水速度也受其形状所影响第四节高吸水性树脂的基本特性与纸张、棉花和海绵等材料的物理吸水作用不同，高吸水性树脂的吸水能力是由化学作用和物理作用共同贡献的。01利用分子中大量的羧基、羟基和酰氧基团与水分子之间的强烈范得华力吸收水分子，并由网状结构的橡胶弹性作用将水分子牢固地束缚在网格中。02高吸水性树脂吸足水后即形成溶胀的凝胶体，凝胶体的保水能力很强，即使在加压下也不易挤出来。032.加压保水性第四节高吸水性树脂的基本特性第四节高吸水性树脂的基本特性高吸水性树脂与棉花保水性比较吸水材料吸