Суперпоглинаючі полімери були розроблені наприкінці 1960-х років. У 1961 році Північний дослідницький інститут Міністерства сільського господарства США вперше прищепив крохмаль до акрилонітрилу, щоб отримати прищеплений сополімер крохмалю та акрилонітрилу HSPAN, який перевершував традиційні водопоглинаючі матеріали. У 1978 році японська компанія Sanyo Chemical Co., Ltd. стала лідером у використанні суперпоглинаючих полімерів для одноразових підгузків, що привернуло увагу вчених з усього світу. Наприкінці 1970-х років корпорація UCC США запропонувала зшивати різні полімери оксиду олефіну за допомогою радіаційної обробки та синтезувала неіоногенні суперпоглинаючі полімери з водопоглинальною здатністю в 2000 разів, відкривши таким чином можливості синтезу неіоногенних суперпоглинаючих полімерів. У 1983 році японська компанія Sanyo Chemicals використала акрилат калію в присутності дієнових сполук, таких як метакриламід, для полімеризації суперпоглинаючих полімерів. Після цього компанія безперервно виробляє різні суперпоглинаючі полімерні системи, що складаються з модифікованої поліакрилової кислоти та поліакриламіду. Наприкінці минулого століття вчені з різних країн послідовно розробляли та швидко розвивали суперпоглинаючі полімери в країнах усього світу. Наразі три основні виробничі групи: японська Shokubai, Sanyo Chemical та німецька Stockhausen, утворили тристоронню ситуацію. Вони контролюють 70% світового ринку та проводять спільні міжнародні операції через технічну співпрацю, щоб монополізувати ринок високоякісних товарів у всіх країнах світу. Право на продаж водопоглинаючих полімерів. Суперпоглинаючі полімери мають широкий спектр використання та дуже широкі перспективи застосування. Наразі їх основним використанням залишається виробництво санітарно-гігієнічних виробів, що становить близько 70% від загального обсягу ринку.
Оскільки суперабсорбуюча смола поліакрилату натрію має велику водопоглинальну здатність та чудові водоутримуючі властивості, вона має широкий спектр застосування як ґрунтовий вологоутримуючий агент у сільському та лісовому господарстві. Якщо додати до ґрунту невелику кількість суперабсорбуючого поліакрилату натрію, можна покращити проростання деяких видів квасолі та посухостійкість паростків квасолі, а також підвищити повітропроникність ґрунту. Крім того, завдяки гідрофільності та чудовим властивостям проти запотівання та конденсації суперабсорбуючої смоли, її можна використовувати як новий пакувальний матеріал. Пакувальна плівка, виготовлена з унікальних властивостей суперабсорбуючого полімеру, може ефективно зберігати свіжість продуктів. Додавання невеликої кількості суперабсорбуючого полімеру до косметики також може збільшити в'язкість емульсії, що є ідеальним загусником. Використовуючи характеристики суперабсорбуючого полімеру, який поглинає лише воду, але не олію чи органічні розчинники, його можна використовувати як дегідратуючий агент у промисловості.
Оскільки суперабсорбуючі полімери нетоксичні, не подразнюють організм людини, не викликають побічних реакцій та не згортають кров, вони широко використовуються в медицині останніми роками. Наприклад, їх використовують для місцевих мазей з високим вмістом води, зручних у використанні; для виробництва медичних пов'язок та ватних кульок, які можуть поглинати кровотечі та виділення після операцій та травм, а також запобігати нагноєнню; для виробництва антибактеріальних засобів, які можуть пропускати воду та ліки, але не мікроорганізми; для виготовлення інфекційної штучної шкіри тощо.
З розвитком науки і техніки, захист навколишнього середовища привертає все більше уваги. Якщо суперабсорбуючий полімер помістити в пакет, розчинний у стічних водах, і занурити пакет у стічні води, то після розчинення пакета суперабсорбуючий полімер швидко поглине рідину, затвердівши стічні води.
В електронній промисловості суперабсорбуючі полімери також можуть використовуватися як датчики вологості, датчики вимірювання вологості та детектори витоків води. Суперабсорбуючі полімери можуть використовуватися як адсорбенти іонів важких металів та матеріали, що поглинають нафту.
Коротше кажучи, суперпоглинаючий полімер – це різновид полімерного матеріалу з дуже широким спектром використання. Активний розвиток суперпоглинаючих полімерних смол має величезний ринковий потенціал. Цього року, в умовах посухи та низької кількості опадів у більшій частині північної частини моєї країни, подальше просування та використання суперпоглинаючих полімерів є нагальним завданням, що стоїть перед вченими та техніками в галузі сільського господарства та лісництва. Під час реалізації Західної стратегії розвитку, в роботі з покращення ґрунту, активно розвиваються та застосовуються численні практичні функції суперпоглинаючих полімерів, що має реальні соціальні та потенційні економічні переваги. Zhuhai Demi Chemicals займає площу понад 30 000 квадратних метрів. Вона спеціалізується на дослідженнях, розробках та виробництві продуктів, пов'язаних із суперпоглинаючими матеріалами (SAP). Це перша вітчизняна компанія, що займається суперпоглинаючими смолами, яка об'єднує наукові дослідження, виробництво, продажі та технічне обслуговування. Компанія має незалежні права інтелектуальної власності, потужний дослідницький та розробницький потенціал, а також постійно запускає нові продукти. Проект включено до національного «плану факелів» і неодноразово отримував схвалення від національних, провінційних та муніципальних органів влади.
Галузь застосування
1. Застосування в сільському господарстві та садівництві
Суперпоглинаючу смолу, що використовується в сільському господарстві та садівництві, також називають вологоутримуючим агентом та ґрунтоутворювачем. Наша країна має серйозний дефіцит води у світі. Тому застосування вологоутримуючих агентів стає все більш важливим. Наразі понад десяток вітчизняних дослідницьких інститутів розробили суперпоглинаючі смоляні продукти для зерна, бавовни, олії та цукру, тютюну, фруктів, овочів, лісів та понад 60 видів інших рослин, площа просування перевищує 70 000 гектарів, а суперпоглинаюча смола використовується на північному заході, у Внутрішній Монголії та інших місцях для озеленення великих площ лісорозсаджування з контролем піску. Суперпоглинаючі смоли, що використовуються в цьому аспекті, - це переважно зшиті продукти на основі щепленого крохмалем акрилатного полімеру та зшиті продукти на основі акриламід-акрилатного сополімеру, в яких сіль змінена з натрієвого типу на калієвий. Основними методами, що використовуються, є протруювання насіння, обприскування, внесення в лунки або замочування коренів рослин після змішування з водою для утворення пасти. Водночас, суперабсорбуючу смолу можна використовувати для покриття добрив, а потім для внесення добрив, щоб максимально ефективно використовувати добрива та запобігти відходам і забрудненню. За кордоном суперабсорбуючу смолу також використовують як пакувальний матеріал для фруктів, овочів та харчових продуктів, що зберігає свіжість.
2. Застосування в медицині та санітарії в основному використовується як гігієнічні прокладки, дитячі підгузки, серветки, медичні пакети з льодом; гелеподібні ароматичні матеріали для щоденного використання для регулювання атмосфери. Використовується як базовий медичний матеріал для мазей, кремів, лініментів, катаплазм тощо, він має функції зволоження, загущення, інфільтрації шкіри та гелеутворення. Його також можна перетворити на розумний носій, який контролює кількість вивільненого препарату, час вивільнення та простір вивільнення.
3. Застосування в промисловості
Використовуйте функцію суперабсорбуючої смоли для поглинання води за високої температури та вивільнення води за низької температури, щоб створити промисловий вологозахисний агент. У операціях з видобутку нафти з нафтових родовищ, особливо на старих нафтових родовищах, використання водних розчинів поліакриламіду надвисокої молекулярної маси для витіснення нафти є дуже ефективним. Його також можна використовувати для зневоднення органічних розчинників, особливо для органічних розчинників з низькою полярністю. Існують також промислові загусники, водорозчинні фарби тощо.
4. Застосування в будівництві
Швидкорозбухаючий матеріал, що використовується в проектах з охорони водних ресурсів, – це чиста суперабсорбуюча смола, яка в основному використовується для закупорювання тунелів дамб під час сезонів повеней та закупорювання збірних стиків підвалів, тунелів та метро; використовується для очищення міських стічних вод та днопоглиблювальних робіт. Грязь твердне для полегшення земляних робіт та транспортування.
Час публікації: 08 грудня 2021 р.