Mecanismo de Polímeros Superabsorventes (SAP)

Existem muitas substâncias na natureza que podem absorver água. De acordo com a natureza da água de adsorção, 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 fluirá. A outra é a adsorção química, que geralmente combina água e substâncias hidrofílicas em uma ligação química. Esta adsorção com forte ligação e pressão não libera água.

A resina super absorvente é um polímero feito de rede espacial tridimensional. Ele absorve água tanto física quanto quimicamente, por isso 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 ligações de hidrogênio; a outra 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 as 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 estrutura granular insolúvel. As moléculas de água ao redor da base hidrofóbica formam água estrutural diferente da água comum.

Há 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 DSC, análise de NMR. A hidratação hidrofílica forma uma camada de água com uma espessura de uma na superfície da molécula. A primeira camada é a 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 por meio de ligações de hidrogênio. Assim, pode-se calcular que a água de hidratação não excede a quantidade total de moléculas polares mono-hidratadas, a quantidade de água de hidratação com alta resina absorvente de alta capacidade de absorção de água, uma ordem de diferença de magnitude, portanto, resina absorvente de alta água, Principalmente sobre o efeito da resina entre a rede tridimensional de interno, 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 de polímero, a adsorção de água não é puramente adsorção capilar, Mas a adsorção física de redes de polímero. Esta adsorção não é tão forte quanto a adsorção química e ainda tem as propriedades físicas e químicas da água comum, mas o movimento das moléculas de água é restrito.