Mecanismo de Polímeros Superabsorventes (SAP)

Existem muitas substâncias na natureza que podem absorver água. De acordo com a natureza da água adsorvente, existem os seguintes tipos: um é a adsorção física, como algodão tradicional, papel, esponja, etc. Sua adsorção é principalmente o princípio de adsorção capilar, então este tipo de material com baixa capacidade de absorção de água, que só pode absorver 20 vezes o seu próprio peso de água. Uma vez que haja pressão, a água irá fluir. O outro é a adsorção química, que geralmente combina água e substâncias hidrofílicas em uma ligação química. Esta adsorção com forte ligação e pressão não liberta água.

A resina superabsorvente é um polímero feito de rede espacial tridimensional. Ele absorve a água tanto física quanto quimicamente, de modo que pode absorver centenas ou milhares de vezes mais água.

Quando a água está em contato com a superfície do polímero, uma é que as moléculas de água se combinam com átomos de oxigênio altamente eletronegativos para formar pontes de hidrogênio; o outro é a interação entre moléculas de água e grupos hidrofóbicos; o terceiro é a interação entre moléculas de água e grupos hidrofílicos.

As bases hidrofílicas e hidrofóbicas da resina superabsorvente interagem com moléculas de água para formar um estado de auto-hidratação. A base hidrofóbica da resina pode ser facilmente dobrada para dentro devido à ação hidrofóbica, formando uma estrutura granular insolúvel. As moléculas de água ao redor da base hidrofóbica formam água estrutural diferente da água comum.

Existe uma grande quantidade de água congelada e uma pequena quantidade de água não congelada quando a resina altamente absorvente está no estado de gel por análise DSC, RMN. A hidratação hidrofílica é encontrada para formar uma camada de água com uma espessura de uma na superfície da molécula. A primeira camada é água hidratada formada por grupos iônicos polares e moléculas de água por meio de ligações de coordenação ou ligações de hidrogênio. Na segunda camada, as moléculas de água e a água hidratada formam uma camada de água combinada através de pontes de hidrogênio. Assim, pode-se calcular que a água de hidratação não exceda a quantidade total de moléculas polares monohidratadas, a quantidade de água de hidratação com alta resina absorvente de alta capacidade absorvente de água, uma ordem de magnitude de diferença, assim elevada resina absorvente de água, principalmente em o efeito de resina entre a rede tridimensional de interna, para absorver um grande número de armazenamento de água livre dentro do polímero, isto é, as moléculas de água dentro do fechado no lado para uma rede polimérica, a adsorção de água não é adsorção puramente capilar, mas a adsorção física de redes poliméricas. Essa adsorção não é tão forte quanto a adsorção química e ainda possui as propriedades físicas e químicas da água comum, mas o movimento das moléculas de água é restrito.