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高吸水性樹脂能夠吸收自身重量幾百倍至千倍的水分，無毒、無害、無污染；吸水能力特強，保水能力特高，通過丙烯酸聚合得到的高分子量聚合物→高保水量，高負荷下吸收量的平衡，所吸水分不能被簡單的物理方法擠出，并且可反復釋水、吸水。本文主要從高吸水性樹脂簡介、原理、分類、制備、應用與展望6個方面來介紹。
一、什么高吸水性樹脂？
1.概念
高吸水性樹脂(Super Absorbent Polymer，簡稱SAP)，是一種含有羥基、羧基等強親水性基團并具有一定交聯度的新型功能高分子材料。
2.特性
它不溶于水，也不溶于有機溶劑，并具有獨特的性能:強吸水性和保水性。與傳統的吸水材料如海綿、棉花、纖維素、硅膠相比，高吸水性樹脂吸水量大，能迅速吸收幾十倍甚至幾千倍自身重量的液態水，且保水性強，即使在受熱加壓下也不易失水，同時又具有高分子材料的一些特性。
圖：膨脹橡膠
吸水樹脂環保無毒特性
由于高吸水聚合物具有無毒、對人體無刺激性、無副反應、不引起血液凝固等特點，近年來，已被廣泛應用于醫藥領域。例如，用于含水量大、使用舒適的外用軟膏；生產能吸收手術及外傷出血和分泌液，并可防止化膿的醫用繃帶及棉球；制造能使水分和藥劑通過而微生物不能透過的抗感染性人造皮膚等。
二、吸水原理
物理吸附：棉花、紙張、海綿等，毛細管的吸附原理，有壓力時水會流出。
化學吸附：通過化學鍵的方式把水和親水性物質結合在一起成為一個整體。加壓也不能把水放出。
圖：吸水樹脂離子型網絡
高吸水性樹脂吸水三個階段
階段1：吸水較慢，通過毛細管吸附和分散作用吸水。
階段2：水分子通過氫鍵與樹脂的親水基團作用,親水基團離解, 離子之間的靜電排斥力使樹脂的網絡擴張。
階段3：隨著吸水量的增大,網絡內外的滲透壓差趨向于零;而網絡擴張的同時,其彈性收縮力也在增加,逐漸抵消陰離子的靜電排斥,最終達到吸水平衡。
圖：吸水劑微球吸水過程的體積變化
三、高吸水性樹脂的分類
高吸水性樹脂，可以根據原料來源、親水基團引入方式、交聯方式、產品形狀四種方法來分類，詳情如下表格：
淀粉系高吸水性樹脂：淀粉系高吸水性樹脂最大問題是制備工藝復雜，產品耐熱性能差，不宜長期貯存。
纖維素系高吸水性樹脂：陰離子型吸水性材料耐鹽性能比較差，吸水速度慢，而非離子型吸水材料的吸水速度快，而吸水能力比較低，且其制備工藝也復雜，
合成樹脂系高吸水性樹脂：合成樹脂系高吸水性樹脂較之淀粉系、纖維素系高吸水性樹脂聚合工藝簡單，單體轉化率高、吸水能力高、保水能力強
圖：脫水劑
四、產業鏈分析及主要生產商
1.產業鏈分析
（上游）石油氣、天然氣→丙烯→丙烯酸→（中游）高純度丙烯酸→高吸水性樹脂（SAP）→（下游）各領域的應用
2.主要生產商
從目前的市場狀況來看，SAP的產能主要掌握在贏創、巴斯夫、住友精化、日本觸媒、三大雅、異興丹森等六大企業的手中。國內也有十余家SAP生產商，但主要是在中低端市場，中高端市場基本上是外資廠商所占據。
五、高吸水性樹脂的應用
1.日常生活
嬰兒一次性尿布、宇航員尿巾、餐巾、手帕、繃帶、脫脂棉、衛生巾等（主要消費領域，該領域SAP主要需求商有寶潔、金佰利、尤尼佳等知名企業）
圖：紙尿褲、衛生巾
圖：一次性尿布
2.農林園藝
SAP 保水劑廣泛用于農業、林業、園藝等領域,可起到保水、節水、抗旱的作用；
圖：SAP 保水劑
3.醫藥領域
用于含水量大、使用舒適的外用軟膏，生產醫用繃帶及棉球， 制造抗感染皮膚；
4.建材工業
SAP 可用作混凝土添加劑,改善混凝土的性能，還可用于瀝青改性、防洪工程等 ；
5.食品工業
包裝材料、保鮮材料、脫水劑、食品增量劑等；
6.光電纜業
包括膨脹橡膠、電線和電纜用阻水帶、阻水紗、阻水油膏等。
圖：阻水帶
六、展望
目前，國內外研制的各種高吸水樹脂大部分對去離子水或蒸餾水有較高的吸水率，在鹽水中的吸水率卻降到1/50~1/10，這就造成其在實際應用中大打折扣。因此要解決以上難題可從以下幾個方面進行研究：
（1）開發抗鹽性好的高吸水樹脂，擴大使用范圍；
（2）目前國內對高吸水樹脂研究中，大約90%以上是產品開發方面的，涉及高吸水樹脂基礎理論的研究很少；
（3）研發新型的復合型高吸水樹脂利用無機或有機材料與高吸水樹脂物理混合或參與聚合反應而制得的復合型高吸水樹脂；
（4）采用新的引發方法，特別是微波輻射方法、紫外輻射方法實現其工業生產
圖：醫用脫脂棉
文章來源百度文庫，艾邦高分子編輯整理
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