Superimukykyisiä polymeerejä kehitettiin 1960-luvun lopulla. Vuonna 1961 Yhdysvaltain maatalousministeriön Northern Research Institute oksasti tärkkelystä ensimmäistä kertaa akryylinitriiliin ja valmisti HSPAN-tärkkelys-akrylonitriilioksaskopolymeerin, joka ylitti perinteiset vettäimevät materiaalit. Vuonna 1978 japanilainen Sanyo Chemical Co., Ltd. otti johtoaseman superimukykyisten polymeerien käytössä kertakäyttövaipoissa, mikä herätti tutkijoiden huomion kaikkialta maailmasta. 1970-luvun lopulla yhdysvaltalainen UCC Corporation ehdotti erilaisten olefiinioksidipolymeerien ristisilloittamista säteilykäsittelyllä ja syntetisoi ionittomia superimukykyisiä polymeerejä, joiden vedenimukyky oli 2000-kertainen, mikä avasi tien ionittomien superimukykyisten polymeerien synteesille. Vuonna 1983 japanilainen Sanyo Chemicals käytti kaliumakrylaattia dieeniyhdisteiden, kuten metakryyliamidin, läsnä ollessa superimukykyisten polymeerien polymerointiin. Tämän jälkeen yritys on jatkuvasti tuottanut erilaisia superimukykyisiä polymeerijärjestelmiä, jotka koostuvat modifioidusta polyakryylihaposta ja polyakryyliamidista. Viime vuosisadan lopulla eri maiden tiedemiehet ovat kehittäneet ja saaneet superabsorboivia polymeerejä kehittymään nopeasti eri puolilla maailmaa. Tällä hetkellä kolme suurinta tuotantoryhmää, japanilainen Shokubai, Sanyo Chemical ja saksalainen Stockhausen, ovat muodostaneet kolmijalan. Ne hallitsevat nykyään 70 % maailmanmarkkinoista ja tekevät kansainvälisiä yhteisoperaatioita teknisen yhteistyön kautta monopolisoidakseen kaikkien maailman maiden high-end-markkinat. Oikeus myydä vettä absorboivia polymeerejä. Superabsorboivilla polymeereillä on laaja käyttöalue ja erittäin laajat sovellusmahdollisuudet. Tällä hetkellä niiden pääasiallinen käyttötarkoitus on edelleen saniteettituotteet, joiden osuus on noin 70 % kokonaismarkkinoista.
Koska natriumpolyakrylaatti-superabsorbenttihartsilla on suuri vedenimemiskyky ja erinomainen vedenpidätyskyky, sillä on laaja käyttöalue maaperän vedenpidätysaineena maataloudessa ja metsätaloudessa. Jos maaperään lisätään pieni määrä superabsorbenttia natriumpolyakrylaattia, voidaan parantaa joidenkin papujen itämisnopeutta ja itujen kuivuudenkestävyyttä sekä parantaa maaperän ilmanläpäisevyyttä. Lisäksi superabsorbenttihartsin hydrofiilisyyden ja erinomaisen huurtumisenesto- ja kondensoitumisenesto-ominaisuuksien ansiosta sitä voidaan käyttää uutena pakkausmateriaalina. Superabsorbenttipolymeerin ainutlaatuisista ominaisuuksista valmistettu pakkauskalvo voi tehokkaasti säilyttää elintarvikkeiden tuoreuden. Pienen määrän lisääminen kosmetiikkaan voi myös lisätä emulsion viskositeettia, mikä on ihanteellinen sakeuttamisaine. Hyödyntämällä superabsorbenttipolymeerin ominaisuuksia, jotka imevät vain vettä, mutta eivät öljyä tai orgaanisia liuottimia, sitä voidaan käyttää kuivausaineena teollisuudessa.
Koska superimukykyiset polymeerit ovat myrkyttömiä, eivät ärsytä ihmiskehoa, eivätkä aiheuta sivuvaikutuksia eivätkä veren hyytymistä, niitä on käytetty laajalti lääketieteen alalla viime vuosina. Niitä käytetään esimerkiksi paikallisesti käytettäviin voiteisiin, joiden vesipitoisuus on korkea ja käyttömukavuus on hyvä; lääketieteellisten siteiden ja vanupallojen valmistukseen, jotka imevät verenvuotoa ja eritteitä leikkausten ja traumojen jälkeen ja estävät märkimistä; antibakteeristen aineiden valmistukseen, jotka läpäisevät vettä ja lääkkeitä, mutta eivät mikro-organismeja. Tarttuva keinotekoinen iho jne.
Tieteen ja teknologian kehittyessä ympäristönsuojelu on herättänyt yhä enemmän huomiota. Jos erittäin imukykyinen polymeeri laitetaan jäteveteen liukenevaan pussiin ja pussi upotetaan jäteveteen, niin kun pussi on liuennut, erittäin imukykyinen polymeeri voi imeä nesteen nopeasti ja jähmettää jäteveden.
Elektroniikkateollisuudessa superimukykyisiä polymeerejä voidaan käyttää myös kosteusantureina, kosteusmittausantureina ja vesivuotojen ilmaisimina. Superimukykyisiä polymeerejä voidaan käyttää raskasmetalli-ionien adsorbentteina ja öljyä imevinä materiaaleina.
Lyhyesti sanottuna superimukykyinen polymeeri on polymeerimateriaali, jolla on erittäin laaja käyttöalue. Superimukykyisen polymeerihartsin voimakkaalla kehityksellä on valtava markkinapotentiaali. Tänä vuonna, kuivuuden ja vähäisten sateiden vuoksi maan pohjoisosassa, superimukykyisten polymeerien edistäminen ja käyttö on kiireellinen tehtävä, jonka maatalous- ja metsätieteilijät ja -teknikot kohtaavat. Läntisen kehitysstrategian toteuttamisen aikana maaperän parantamiseksi on kehitettävä ja sovellettava voimakkaasti superimukykyisten polymeerien monia käytännön toimintoja, joilla on realistisia sosiaalisia ja potentiaalisia taloudellisia hyötyjä. Zhuhai Demi Chemicalsin pinta-ala on yli 30 000 neliömetriä. Se on erikoistunut superimukykyisiin materiaaleihin (SAP) liittyvien tuotteiden tutkimukseen, kehitykseen ja tuotantoon. Se on ensimmäinen kotimainen superimukykyisiin hartseihin keskittyvä yritys, joka yhdistää tieteellisen tutkimuksen, tuotannon, myynnin ja tekniset palvelut korkean teknologian yrityksiin. Yrityksellä on itsenäiset immateriaalioikeudet, vahvat tutkimus- ja kehitysvalmiudet ja se lanseeraa jatkuvasti uusia tuotteita. Hanke on sisällytetty kansalliseen "soihtusuunnitelmaan", ja se on saanut useita kiitoksia kansallisilta, maakunnallisilta ja kunnilta hallituksilta.
Sovellusalue
1. Sovellukset maataloudessa ja puutarhanhoidossa
Maataloudessa ja puutarhanhoidossa käytettyä erittäin imukykyistä hartsia kutsutaan myös vedenpidätysaineeksi ja maanparannusaineeksi. Maassamme on vakava vesipula maailmassa. Siksi vedenpidätysaineiden käyttö on yhä tärkeämpää. Tällä hetkellä yli tusina kotimaista tutkimuslaitosta on kehittänyt erittäin imukykyisiä hartsituotteita viljalle, puuvillalle, öljylle ja sokerille, tupakalle, hedelmille, vihanneksille, metsille ja yli 60 muulle kasvilajille. Myyntialue ylittää 70 000 hehtaaria, ja erittäin imukykyistä hartsia käytetään Luoteis-Kiinassa, Sisä-Mongoliassa ja muissa paikoissa laajojen hiekka-alueiden viheralueiden istutukseen. Tässä yhteydessä käytetyt erittäin imukykyiset hartsit ovat pääasiassa tärkkelyksellä oksastettuja akrylaattipolymeerisilloitettuja tuotteita ja akrylamidi-akrylaattikopolymeerisilloitettuja tuotteita, joissa suola on muuttunut natriumtyypistä kaliumtyypiksi. Tärkeimmät käytetyt menetelmät ovat siementen peittaus, ruiskutus, reikien levittäminen tai kasvien juurien liottaminen veden kanssa tahnaksi sekoittamisen jälkeen. Samanaikaisesti erittäin imukykyistä hartsia voidaan käyttää lannoitteen päällystämiseen ja sitten lannoittamiseen, jotta lannoitteen käyttöaste saadaan maksimaalisesti hyödynnettyä ja jätettä ja saastumista voidaan ehkäistä. Myös ulkomailla erittäin imukykyistä hartsia käytetään hedelmien, vihannesten ja elintarvikkeiden tuoreena säilyvinä pakkausmateriaaleina.
2. Lääketieteellisiä ja sanitaatiosovelluksia käytetään pääasiassa terveyssiteinä, vauvan vaipoina, lautasliinoina, lääketieteellisinä jääpakkauksina; geelimäisinä tuoksumateriaaleina päivittäiseen käyttöön ilmakehän säätämiseen. Sitä käytetään voiteiden, kermien, linimenttien, kataplasmojen jne. perusmateriaalina, ja sillä on kosteuttavia, sakeuttavia, ihoa imeyttäviä ja geeliytyviä toimintoja. Siitä voidaan myös tehdä älykäs kantaja, joka kontrolloi vapautuvan lääkkeen määrää, vapautumisaikaa ja -tilaa.
3. Sovellus teollisuudessa
Superimukykyisen hartsin avulla voidaan imeä vettä korkeassa lämpötilassa ja vapauttaa sitä matalassa lämpötilassa teollisen kosteudenkestävän aineen valmistamiseksi. Öljykenttien öljyntorjuntatoiminnassa, erityisesti vanhoilla öljykentillä, erittäin suuren molekyylipainon omaavien polyakryyliamidivesiliuosten käyttö öljyn syrjäyttämiseen on erittäin tehokasta. Sitä voidaan käyttää myös orgaanisten liuottimien, erityisesti matalapolaaristen orgaanisten liuottimien, kuivaamiseen. Saatavilla on myös teollisia sakeuttamisaineita, vesiliukoisia maaleja jne.
4. Sovellus rakentamisessa
Vesiensuojeluprojekteissa käytetty nopeasti turpoava materiaali on puhdasta erittäin imukykyistä hartsia, jota käytetään pääasiassa patojen tunnelien tulva-aikoina sekä kellarien, tunnelien ja metrojen esivalmisteisten liitosten veden tulppaamiseen; käytetään kaupunkien jätevedenpuhdistamoissa ja ruoppausprojekteissa. Muta jähmetetään kaivamisen ja kuljetuksen helpottamiseksi.
Julkaisun aika: 8.12.2021