Mecanismo de polímeros superabsorbentes (SAP)

Hay muchas sustancias en la naturaleza que pueden absorber el agua. De acuerdo con la naturaleza del agua adsorbente, existen los siguientes tipos: uno es la adsorción física, como el algodón tradicional, el papel, la esponja, etc. Su Adsorción es principalmente el principio de adsorción capilar, por lo que este tipo de material con baja capacidad de absorción de agua, que solo puede absorber 20 veces su propio peso de agua. Una vez que haya presión, El agua fluirá. El otro es la adsorción química, que generalmente combina agua y sustancias hidrófilas en un enlace químico. Esta adsorción con fuerte enlace, y la presión no libera agua.

La resina súper absorbente es un polímero hecho de red espacial tridimensional. Absorbe agua tanto física como químicamente, por lo que puede absorber cientos o miles de veces más agua.

Cuando el agua está en contacto con la superficie del polímero, una es que las moléculas de agua se combinan con átomos de oxígeno altamente electronegativos para formar enlaces de hidrógeno; la otra es la interacción entre las moléculas de agua y los grupos hidrófobos; el tercero es la interacción entre las moléculas de agua y los grupos hidrófilos.

Las bases hidrófilas e hidrófobas de la resina superabsorbente interactúan con las moléculas de agua para formar un Estado de autohidratación. La base hidrófoba de la resina se puede plegar fácilmente hacia adentro debido a la acción hidrófoba, formando una estructura granular insoluble. Las moléculas de agua alrededor de la base hidrófoba forman agua estructural diferente del agua ordinaria.

Hay una gran cantidad de agua congelada y una pequeña cantidad de agua no congelada cuando la resina altamente absorbente está en estado de gel por DSC, análisis de RMN. Se encuentra que la hidratación hidrofílica forma una capa de agua con un espesor de uno en la superficie de la molécula. La primera capa es agua hidratada formada por grupos iónicos polares y moléculas de agua a través de enlaces de coordinación o enlaces de hidrógeno. En la segunda capa, las moléculas de agua y el agua hidratada forman una capa de agua combinada a través de enlaces de hidrógeno. Así, se puede calcular que el agua de hidratación no supera la cantidad total de moléculas polares monohidratadas, la cantidad del agua de hidratación con resina de alta absorción de alta capacidad de absorción de agua, una diferencia de orden de magnitud, por lo tanto alta resina absorbente de agua, Principalmente sobre el efecto de la resina entre la red tridimensional de interna, para absorber un gran número de almacenamiento de agua libre dentro del polímero, es decir, las moléculas de agua dentro del cerrado en el lado para una red de polímero, la adsorción de agua no es pura adsorción capilar, Pero la adsorción física de las redes de polímeros. Esta adsorción no es tan fuerte como la adsorción química, y todavía tiene las propiedades físicas y químicas del agua ordinaria, pero el movimiento de las moléculas de agua está restringido.