高吸水性樹脂

高吸水性樹脂是一種新型的高分子材料，聚丙烯酸鈉鹽SUPER-ABSORBENT POLYMER,1976年，日本三洋化成是全球最早研究和生產吸水性樹脂的廠家.

1950年微架橋聚合丙烯酸(增粘劑)的工業化（Goodrich 公司；USA）

1960年親水性高分子上市，架橋聚氧化乙烯（土壤保水劑），架橋聚乙烯醇（人工水晶體）

增粘劑

1974美國農業部發表了吸水性樹脂的研究成果.

1978年世界上最早的吸水性樹脂的商業化生產開始 (三洋化成)

吸水性樹脂

1982年用於紙尿褲的需求增大。高分子凝膠的相轉移理論的發表（田中豊一）

90年代高分子學會開始成立「高分子凝膠研究會」（對於機能性凝膠的研究發表日趨活躍）

機能性凝膠

它能夠吸收自身重量幾百倍至千倍的水分，應用於農林業方面，可在植物根部形成“微型水庫”。高吸水性樹脂除了吸水，還能吸收肥料、農藥，並緩慢的釋放出來以增加肥效和藥效。高吸水性樹脂以其優越的性能，廣泛用於農林業生產、城市園林綠化、抗旱保水、防沙治沙，併發揮巨大的作用。此外，高吸水性樹脂還可應用於醫療衛生、石油開採、建築材料、交通運輸等許多領域。

現有的高吸水性樹脂的廠家有：三大雅精細化學品有限公司、日本觸媒、得米化工、住友精化、巴斯夫、台塑這幾大公司佔了全球產量的99%，其中三大雅佔55%。

1.高吸水性 能吸收自身重量的數百倍或上千倍的無離子水。

2.高吸水速率 每克高吸水樹脂能在30秒內就吸足數百克的無離子水。

3.高保水性 吸水后的凝膠在外加壓力下，水也不容易從中擠出來。

4.高膨脹性 吸水后的高吸水樹脂凝膠體體積隨即膨脹數百倍。

5.吸氨性 低交聯型聚丙烯酸鹽型高吸水性樹脂其分子結構中含有羧基陰離子，

遇氨可將其吸收，有明顯的去臭作用。

6.安全性 屬無毒、無刺激。

高吸水性樹脂發展很快，種類也日益增多，並且原料來源相當豐富，由於高吸水性樹脂在分子結構上帶有的親水基團，或在化學結構上具有的低交聯度或部分結晶結構又不盡相同，由此在賦予其高吸水性能的同時也形成了一些各自的特點。從原料來源、結構特點、性能特點、製品形態以及生產工藝等不同的角度出發，對高吸水性樹脂進行分類，形成了多種多樣的分類方法。

隨著人們對高吸水性樹脂研究的不斷深入對傳統的高吸水性樹脂分為澱粉系列、纖維素系列和合成樹脂系列的分類方法，已不能滿足分類要求。因此，鄒新禧教授結合自己的研究成果，提出了六大系列的分類。

澱粉系：包括接枝澱粉、羧甲基化澱粉、磷酸酯化澱粉、澱粉黃原酸鹽等；

纖維素系：包括接枝纖維素、羧甲基化纖維素、羥丙基化纖維素、黃原酸化纖維索等；

合成聚合物系：包括聚丙烯酸鹽類、聚乙烯醇類、聚氧化烷烴類、無機聚合物類等；

蛋白質系列：包括大豆蛋白類、絲蛋白類、谷蛋白類等；

其他天然物及其衍生物系：包括果膠、藻酸、殼聚糖、肝素等；

共混物及複合物系：包括高吸水性樹脂的共混、高吸水性樹脂與無機物凝膠的複合物、高吸水性樹脂與有機物的複合物等。

高吸水性樹脂在分子結構上具有大量的親水性化學基團，而這些基團的親水性很大程度上影響著高吸水性樹脂的吸水保水性能，如何有效獲得這些化學基團在高吸水性樹脂化學結構上的組織結構，充分發揮各化學基團所在親水點的效能，已經成為現在對高吸水性樹脂研究的重點。故可以從親水化方法進行分類。

親水性單體的聚合(如聚丙烯酸鹽、聚丙烯醯胺、丙烯酸-丙烯醯胺共聚物等)；

疏水性(或親水性差的)聚合物的羧甲基化(或羧烷基化)反應(如澱粉羧甲基化反應、纖維素羧甲基化反應、聚乙烯醇(PVA)-順丁烯二酸酐的反應等)；

疏水性(或親水性差的)聚合物接枝聚合親水性單體(如澱粉接枝丙烯酸鹽、澱粉接枝丙烯醯胺、纖維素接枝丙烯酸鹽、澱粉-丙烯酸-丙烯醯胺接枝共聚物等)；

含氰基、酯基、醯胺基的高分子的水解反應(如澱粉接枝丙烯腈后水解、丙烯酸酯-醋酸乙烯酯共聚物的水解、聚丙烯醯胺的水解等)。

高吸水性樹脂交聯控制是控制其空間組織結構狀態的重要方面，其交聯點的密度大小直接影響高吸水性樹脂的吸水和保水能力。因此根據交聯點形成方式的不同，可進行如下分類。

交聯劑進行網狀化反應(如多反應官能團的交聯劑水溶性的聚合物、多價金屬離子交聯水溶性的聚合物、用高分子交聯劑對水溶性的聚合物進行交聯等)；

自交聯網狀化反應(如聚丙烯酸鹽、聚丙烯醯胺等的自交聯聚合反應)；

放射線照射網狀化反應(如聚乙烯醇、聚氧化烷烴等通過放射線照射而進行交聯)；

水溶性聚合物導入疏水基或結晶結構(如聚丙烯酸與含長鏈(C12～C20)的醇進行酯化反應得到不溶性的高吸水性聚合物等)

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以製品形態分類，高吸水性樹脂可分為粉末狀、纖維狀、膜片狀、微球狀等。

以製備方法分類，高吸水性樹脂可分為合成高分子聚合交聯、羧甲基化、澱粉接枝共聚、纖維素接枝共聚等。

以降解性能分類，SAP可分為非降解型(包括丙烯酸鈉、甲基丙烯酸甲酯等聚合產品)、可降解型(包括澱粉、纖維素等天然高分子的接枝共聚產品)。