大慶市三星機(jī)械制造有限公司淺談高吸水性樹脂的應(yīng)用

1.2 高吸水性樹脂的應(yīng)用

1.2.1 高吸水性樹脂主要應(yīng)用范圍

隨著高吸水性樹脂的研發(fā)的不斷深入 , 這一新型高分子材料的應(yīng)用領(lǐng)域在迅速擴(kuò)大 , 已滲透進(jìn)了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域。

1   日常生活及衛(wèi)生用品

高吸水性樹脂可用于嬰兒一次性尿布、宇航員尿巾、婦女衛(wèi)生巾、餐巾、手帕、繃帶、脫脂棉、手術(shù)襯墊等；此外還可利用樹脂的緩釋性 , 用作香味劑和防臭劑的載體材料 , 達(dá)到芳香除臭的效果；利用增稠性 , 也可用于化妝品、洗滌劑、水性涂料等的增稠；用高吸水性樹脂作為插花的基材 , 可延長(zhǎng)鮮花的鮮活期達(dá) 5天左右。

2   農(nóng)業(yè)

在干旱地區(qū)或干燥季節(jié) , SAP 可用作土壤保水劑 , 還用作苗木移植保水劑 ;SAP在農(nóng)業(yè)保水劑使用中十分方便 , 可拌種、噴灑、穴施或調(diào)成糊狀浸種或浸泡根部。據(jù)資料顯示，在相同水肥條件下，使用保水劑可明顯增加作物產(chǎn)量，增幅達(dá) 10%—30%，節(jié)水節(jié)肥 5%—20%。在花卉等經(jīng)濟(jì)作物上， 使用保水劑可明顯延長(zhǎng)澆水時(shí)間 3—7 天，花蕾大，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，經(jīng)濟(jì)效益高。在旱農(nóng)實(shí)驗(yàn)區(qū)開展的保水劑應(yīng)用試驗(yàn)。 結(jié)果顯示保水劑對(duì)保蓄雨水效果較好， 尤其促使了作物生長(zhǎng)后期根區(qū)土壤水分的補(bǔ)充和提高。鳥取大學(xué)沙丘研究組在沙地 20cm深處敷放一層含有 0.1 —0.3%吸水樹脂做保水劑的沙土 , 種植菠菜等五種蔬菜。 對(duì)比試驗(yàn)表明 , 使用保水劑可提高收獲量2—3 倍。

3   工業(yè)

高吸水性樹脂可用作工業(yè)脫水劑和精密儀器的干燥劑、環(huán)保處理廢液的絮凝劑，城市污水處理和河道疏浚工程中 , 用于淤泥增稠固化 ; 在油田鉆探中 , 用作鉆頭的潤(rùn)滑劑和泥漿的凝膠劑。

4   食品工業(yè)

高吸水性樹脂可用作包裝材料、保鮮材料、脫水劑、食品增量劑等 , 尤其在食品保鮮方面 , 效果比聚烯烴薄膜有效的多。

5   醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)

高吸水性樹脂可用作能保持被測(cè)溶液的醫(yī)用檢驗(yàn)試片；含水量大而使用舒適的外用軟膏；能吸收滲出液并防止感染化膿的治傷繃帶；能吸收血液和分泌物又保持呼吸暢通的鼻腔用塞子等；還利用其藥劑保持性而作緩釋藥物的基體；也可作人工腎臟的過(guò)濾材料 , 以調(diào)節(jié)血液的水分； 還可利用其成膜性 , 制成水氣透過(guò)性、細(xì)菌過(guò)濾性、 藥物保持性均優(yōu)的人造皮膚； 利用其形成的水膜有良好的潤(rùn)滑作用, 可用于胃鏡及作人工食道； 最重要的是可以用于人工器官 , 現(xiàn)已有聚甲基丙烯酸羥乙酯交聯(lián)皂化后直接用作隱形眼鏡的本體材料； 含有SAP 的人工腎臟具有良好的抗血栓性。

6   其它領(lǐng)域

高吸水性樹脂還可用作液相色譜固定相、紫外線吸收劑、鑄造粘合劑、船艙吸濕劑、電池陽(yáng)極膠化劑、造紙施膠劑、纖維吸濕劑、酶固定劑、消防凝膠涂料、遇水膨脹玩具、頂板材料、農(nóng)藥載體等。

5 高吸水性樹脂的應(yīng)用

高吸水性樹脂作為一種有機(jī)新型功能高分子材料，其應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)涉及多個(gè)行業(yè)，如衛(wèi)生用品、醫(yī)藥用品、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域，正逐漸成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚墓δ懿牧稀?/span>

5.1 衛(wèi)生用品

高吸水性樹脂在生理衛(wèi)生用品方面的應(yīng)用是比較成熟的一個(gè)領(lǐng)域，也是目前最大的市場(chǎng)，約占總量的 80% ，如嬰兒襁褓、紙尿布、婦女衛(wèi)生巾、衛(wèi)生棉、止血栓、生理棉、汗毛巾等產(chǎn)品中都可以應(yīng)用高吸水性樹脂。 另外， 如手術(shù)墊、 手術(shù)手套、 手術(shù)衣、 手術(shù)棉、 貼身襯衫、內(nèi)褲、鞋墊等一些生理用品中也廣泛用到高吸水性樹脂。 以前的研究主要集中在高吸水性樹脂衛(wèi)生用品性能的改善方面， 而目前的研究重點(diǎn)主要集中在衛(wèi)生材料的輕薄型、 較高的接觸干燥性、最低的漏出率， 對(duì)皮膚無(wú)刺激， 具有抗菌、殺菌作用及長(zhǎng)時(shí)間的吸水能力和長(zhǎng)時(shí)間使用不折皺的效果等方面。尹國(guó)強(qiáng)等 [30-31] 采用反相懸浮聚合法合成了具有殺菌性能的高吸水性樹脂， 對(duì)金黃色葡萄球菌、 大腸桿菌和白色念珠菌等微生物菌株均有殺滅和抑制作用。樹脂中季銨基團(tuán)的含量越高，樹脂的抗菌效果越好，大大提高了衛(wèi)生保障的效果。

5.2 農(nóng)林園藝及荒漠化治理

高吸水性樹脂不但吸水性、保水性極為優(yōu)良，而且其在土壤中形成團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，使土壤白天和晚上的溫差縮小，同時(shí)還能吸收肥料、農(nóng)藥，防止肥料、農(nóng)藥以及水土流失，并使其緩慢釋放，增強(qiáng)了肥料、農(nóng)藥的效果，并大大提高了抗旱能力。目前，高吸水性樹脂在農(nóng)藝園林方面的應(yīng)用還非常有限，主要原因是它的成本較高，而且在土壤中的吸水能力不夠，反復(fù)使用性較差。高吸水性樹脂在這方面的應(yīng)用還具有較大的潛力，今后應(yīng)重點(diǎn)開發(fā)高吸水、保水并能反復(fù)使用而且成本較低的高吸水性樹脂，并應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)利用高吸水性樹脂改良干旱貧瘠土壤，特別是改造沙漠方面的研究 [32]。

5.3 生物醫(yī)藥

高吸水性樹脂在生物體中的適應(yīng)性已經(jīng)有不少學(xué)者進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：某些合成和半合成的高吸水性物質(zhì)，具有一定的生物適應(yīng)性 [33-34] 。利用高吸水性材料具有極強(qiáng)的吸水性和保水性的特性， 可制成和生物體含水量相近的各種組織材料， 而且醫(yī)藥吸水性材料吸水后形成的凝膠比較柔軟，具有人體適應(yīng)性，對(duì)人體無(wú)刺激性、無(wú)副反應(yīng)、不發(fā)生炎癥、不引起血液凝固等， 這些都為其在醫(yī)藥上的應(yīng)用創(chuàng)造了條件。 近年來(lái)， 高吸水性樹脂已被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥醫(yī)療的各個(gè)方面： 用于制備吸收手術(shù)及外傷出血和分泌液、 并可防止化膿的醫(yī)用繃帶、棉球和紗布等； 用于接觸眼鏡、 人體埋入材料、保溫保冷材料等醫(yī)療用品； 用于制造人工玻璃體、人工角膜、人工皮膚、人工血管、人工肝臟、人工腎臟等人工器官；用于保持部分被測(cè)液的醫(yī)用檢驗(yàn)試片；用于制備含水量大、使用舒適的外用軟膏； 另外，高吸水性樹脂還在緩釋藥物基材等制造中得到應(yīng)用， 能通過(guò)調(diào)節(jié)含水率改變藥劑的釋放速度， 避免隨時(shí)間推移，釋放速度逐漸降低。

5.4 污水處理

對(duì)于富含重金屬離子的工業(yè)廢水，目前已有多種方法進(jìn)行處理，如化學(xué)沉淀法、離子交換樹脂法、吸附法、高分子重金屬捕集劑法等。而利用吸附材料處理重金屬離子廢水是目前應(yīng)用非常廣泛的一種方法 [35]。吸附材料包括天然物質(zhì)或工農(nóng)業(yè)廢棄物，如沸石、木質(zhì)素、海草黏土等 [36]，其來(lái)源廣泛，價(jià)格低廉，大大降低了重金屬離子廢水的處理費(fèi)用；另一類則是合成類高吸水性樹脂，主要有聚丙烯酸鹽 [37-38] 、丙烯酰胺 [39]的改性產(chǎn)物等，能與多種金屬離子鰲合、 吸附或發(fā)生離子交換作用， 作為吸附劑可有效去除工業(yè)廢水中的有毒重金屬離子，回收貴金屬離子和過(guò)渡金屬離子。