超强吸水材料SAP
问题与解决:
方案经济性: SAP可以是淀粉改性的高吸水性树脂;
优点:原料来源丰富,产品吸水倍率较高,通 常都在千倍以上。 缺点:吸水后凝胶强度低,长期保水性差,在 使用中易受细菌等微生物分解而失去吸水、保 水作用。但是污水处理后的水是要利用的,所 以保水性不予考虑,微生物在前面已除去。
所以,如可实行,则这种方法经济实惠。
基本结构
❖微观结构:
SAP的多孔网状结构
淀粉聚丙烯酸钠接枝聚合物模型图
吸水原理:
❖ 阶段1:吸水较慢。通过毛细管吸附和分散作用吸水。 阶段2:水分子通过氢键与树脂的亲水基团作用,亲水基
团离解, 离子之间的静电排斥力使树脂的网络扩张。
网络内外产生渗透压, 水份进一步渗入.
H2O
内外
交
联
吸水树脂的离子型网络
方案一: 在SAP外面通过化学键作用添加许多层特定 的分子筛,且分子筛成分中有可使金属离子 沉淀的离子。 作用:设定许多浓度梯度,降低可溶盐的浓 度,阻止沉淀盐进入。
问题与解决:
方案二:引入长链疏水性单体。可获得 耐温性,耐盐性更好的增稠剂。即由于 疏水缔合作用形成了一定强度的空间网 格结构。如将甲基丙烯酸十八酯引入常 规丙烯酸类增稠剂中,有效地提高了电 解质性能。
点
阶段3:随着吸水量的增大,网络内外的渗透压差
趋向于零;而网络扩张的同时,其弹性收缩力也在 增加,逐渐抵消阴离子的静电排斥,最终达到吸水 平衡。
吸水剂微球吸水过程的体积变化示意图
SAP的分类:
淀
接枝聚合物
粉
系
分类
接枝共聚物
纤维素系交联物
聚丙烯酸类 聚乙烯醇类
合成高分子系
等
SAP的优点:
SAP的优点
LOGO
泥沙
污水的处理流程:
微生物氧化法
机械搅拌沉淀
高温或加入强氧 化剂
有机杂质 固体物质
细菌,微生物
呈碱性
无机盐
弱酸中和
改性SAP
问题与解决:
由于高吸水性树脂是高分子电解质,水中盐类 物质的存在和pH值的变化都会显著影响树脂的 吸水能力。
问题:
怎么样减少污水中的无机盐进入SAP的网状结 构中?
问题与解决:
超强吸水材料
成型09-0ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ班 黎佐 200948030210
LOGO
超强吸水高分子材料综述
1 基本结构 2 吸水原理 3 分类和优点 4 在生活污水处理中的设想
基本结构
❖ 分子中具有强亲水性基团,如羟基、羧基,能够 与水分子形成氢键;
❖ 树脂具有交联结构;
❖ 聚合物内部具有较高的离子浓度;
❖聚合物具有较高的分子量 。
吸水能力高:
可达自身重量的 几百倍至几千倍。
普通吸水材料
吸水能力通常很 低,所吸水量最 多仅为自身重量 的20倍左右,
保水能力高:即
使受压也不易失 水 。而普通吸
水材料一旦受到 外力作用,则很 容易脱水,保水 性很差。
SAP的在污水处理中的应用设想:
细菌,寄生虫
有机杂质
沉淀盐
污水成分
固体颗粒
溶解盐