纸尿裤、卫生巾里的高吸水性树脂是什么东东？一文读懂SAP性能及产业链
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高吸水性树脂能够吸收自身重量几百倍至千倍的水分，无毒、无害、无污染；吸水能力特强，保水能力特高，通过丙烯酸聚合得到的高分子量聚合物→高保水量，高负荷下吸收量的平衡，所吸水分不能被简单的物理方法挤出，并且可反复释水、吸水。本文主要从高吸水性树脂简介、原理、分类、制备、应用与展望6个方面来介绍。
一、什么高吸水性树脂？
1.概念
高吸水性树脂(Super Absorbent Polymer，简称SAP)，是一种含有羟基、羧基等强亲水性基团并具有一定交联度的新型功能高分子材料。
2.特性
它不溶于水，也不溶于有机溶剂，并具有独特的性能:强吸水性和保水性。与传统的吸水材料如海绵、棉花、纤维素、硅胶相比，高吸水性树脂吸水量大，能迅速吸收几十倍甚至几千倍自身重量的液态水，且保水性强，即使在受热加压下也不易失水，同时又具有高分子材料的一些特性。
图：膨胀橡胶
吸水树脂环保无毒特性
由于高吸水聚合物具有无毒、对人体无刺激性、无副反应、不引起血液凝固等特点，近年来，已被广泛应用于医药领域。例如，用于含水量大、使用舒适的外用软膏；生产能吸收手术及外伤出血和分泌液，并可防止化脓的医用绷带及棉球；制造能使水分和药剂通过而微生物不能透过的抗感染性人造皮肤等。
二、吸水原理
物理吸附：棉花、纸张、海绵等，毛细管的吸附原理，有压力时水会流出。
化学吸附：通过化学键的方式把水和亲水性物质结合在一起成为一个整体。加压也不能把水放出。
高吸水性树脂吸水三个阶段
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。
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。
图：吸水剂微球吸水过程的体积变化
三、高吸水性树脂的分类
高吸水性树脂，可以根据原料来源、亲水基团引入方式、交联方式、产品形状四种方法来分类，详情如下表格：
淀粉系高吸水性树脂：淀粉系高吸水性树脂最大问题是制备工艺复杂，产品耐热性能差，不宜长期贮存。
纤维素系高吸水性树脂：阴离子型吸水性材料耐盐性能比较差，吸水速度慢，而非离子型吸水材料的吸水速度快，而吸水能力比较低，且其制备工艺也复杂，
合成树脂系高吸水性树脂：合成树脂系高吸水性树脂较之淀粉系、纤维素系高吸水性树脂聚合工艺简单，单体转化率高、吸水能力高、保水能力强
图：脱水剂
四、产业链分析及主要生产商
1.产业链分析
（上游）石油气、天然气→丙烯→丙烯酸→（中游）高纯度丙烯酸→高吸水性树脂（SAP）→（下游）各领域的应用
2.主要生产商
从目前的市场状况来看，SAP的产能主要掌握在赢创、巴斯夫、住友精化、日本触媒、三大雅、异兴丹森等六大企业的手中。国内也有十余家SAP生产商，但主要是在中低端市场，中高端市场基本上是外资厂商所占据。
五、高吸水性树脂的应用
1.日常生活
婴儿一次性尿布、宇航员尿巾、餐巾、手帕、绷带、脱脂棉、卫生巾等（主要消费领域，该领域SAP主要需求商有宝洁、金佰利、尤尼佳等知名企业）
图：纸尿裤、卫生巾
图：一次性尿布
2.农林园艺
SAP 保水剂广泛用于农业、林业、园艺等领域,可起到保水、节水、抗旱的作用；
图：SAP 保水剂
3.医药领域
用于含水量大、使用舒适的外用软膏，生产医用绷带及棉球， 制造抗感染皮肤；
4.建材工业
SAP 可用作混凝土添加剂,改善混凝土的性能，还可用于沥青改性、防洪工程等 ；
5.食品工业
包装材料、保鲜材料、脱水剂、食品增量剂等；
6.光电缆业
包括膨胀橡胶、电线和电缆用阻水带、阻水纱、阻水油膏等。
图：阻水带
六、展望
目前，国内外研制的各种高吸水树脂大部分对去离子水或蒸馏水有较高的吸水率，在盐水中的吸水率却降到1/50~1/10，这就造成其在实际应用中大打折扣。因此要解决以上难题可从以下几个方面进行研究：
（1）开发抗盐性好的高吸水树脂，扩大使用范围；
（2）目前国内对高吸水树脂研究中，大约90%以上是产品开发方面的，涉及高吸水树脂基础理论的研究很少；
（3）研发新型的复合型高吸水树脂利用无机或有机材料与高吸水树脂物理混合或参与聚合反应而制得的复合型高吸水树脂；
（4）采用新的引发方法，特别是微波辐射方法、紫外辐射方法实现其工业生产
图：医用脱脂棉
文章来源百度文库，艾邦高分子编辑整理
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