1. Введение

Супер абсорбирующий полимер (SAP) — это функциональный полимерный материал с чрезвычайно высокой способностью к поглощению и удержанию воды. Он может поглощать сотни или даже тысячи раз своего собственного веса в воде и не легко высвобождается под давлением. С момента его разработки Министерством сельского хозяйства США в 1960-х годах SAP широко применяется в таких областях, как гигиенические продукты, сельское хозяйство, здравоохранение и промышленность. Эта статья глубоко исследует характеристики, процесс производства, основные применения и будущие тенденции развития SAP.

2.Характеристики SAP

Основные функции SAP включают:

Ультра-высокая водопоглощаемость: Он может поглощать чистую воду до 500-1000 раз своего собственного веса и физиологический раствор (0,9% NaCl) примерно 50 раз.

Сильная водоудерживающая способность: Она образует гель после впитывания воды и может удерживать влагу даже под давлением (например, в подгузниках).

Биосовместимость: Некоторые медицинские SAP могут безопасно контактировать с человеческими тканями.

Чувствительность к pH: Некоторые модифицированные SAP могут реагировать на изменения значений pH окружающей среды и используются для длительного высвобождения лекарств.

Химический состав

Основные сырьевые материалы SAP включают:

Натрий полиакрилат: Наиболее распространенный тип, составляющий более 90% мирового производства SAP.

Модифицированный крахмалом акрилат: Биодеградируемый, подходит для областей охраны окружающей среды.

Поливиниловый спирт (ПВС) - основанный SAP: Для специальных промышленных сценариев.

3.Процесс производства SAP

Промышленное производство SAP в основном использует метод полимеризации раствора или метод обратной суспензии полимеризации. Ключевые этапы следующие:

Мономерное смешивание: Акриловая кислота (AA) нейтрализуется гидроксидом натрия для образования натриевого акрилата.

Реакция полимеризации: Добавьте сшивающий агент (например, N,N' -метилендиакриламид) и инициатор (например, персульфат калия), и полимеризуйте при температуре от 50 до 80 градусов Цельсия.

Сушка и дробление: Продукт сушится, а затем дробится в частицы, размер которых обычно составляет от 100 до 800 микрон.

Поверхностное сшивание: Увеличьте прочность геля за счет вторичного сшивания (для высококачественных гигиенических продуктов).

4. Основные приложения SAP

4-1. Гигиенические продукты (крупнейший рынок применения)

Подгузники для младенцев: SAP заменяет традиционную волокнистую целлюлозу, делая продукт тоньше и легче, а также обладая большей способностью к поглощению жидкости.

Продукты для взрослых с недержанием: В ответ на требования стареющего общества рынок быстро растет.

Женские гигиенические прокладки: Повышение комфорта и защита от протечек.

4-2. Сельское хозяйство

Агент для удержания влаги в почве: В засушливых районах он снижает частоту полива при посадке и увеличивает выживаемость культур.

Обработка семян: Обеспечивает постоянную влажность для прорастания семян.

4-3. Медицинская область

Медицинские повязки: Абсорбируют экссудат из ран и способствуют заживлению.

Препараты с контролируемым высвобождением: Контролируют скорость высвобождения лекарств в организме.

4-4. Промышленные применения

Кабельная гидроизоляция: Водонепроницаемый шланг, используемый для оптических кабелей и кабелей.

Очистка сточных вод: Адсорбция ионов тяжелых металлов или органических загрязнителей.

5. Текущая рыночная ситуация и тенденции развития

Размер рынка

Размер глобального рынка SAP составил примерно 12 миллиардов долларов США в 2023 году и, как ожидается, превысит 18 миллиардов долларов США к 2030 году (CAGR 5,8%).

Основные производители: BASF, Nippon Shokubai, Evonik, Satellite Chemical (Китай).

Технологические тренды

Биологически основанный SAP: Используя крахмал и целлюлозу в качестве сырья, он снижает зависимость от акриловой кислоты на нефтяной основе.

Высокая стоимость-эффективность SAP: Развивающиеся рынки (такие как Индия и Африка) стимулируют спрос на недорогие продукты.

Функциональная модификация: Разработка высококачественных продуктов, таких как антибактериальный SAP и pH-отзывчивый SAP.

Вызов

Экологическая проблема: Традиционная полиакриловая кислота (SAP) трудно разлагается, и необходимо разработать перерабатываемые или биоразлагаемые альтернативы.

Колебания цен на сырьё: Цена акриловой кислоты значительно зависит от рынка нефти.

6. Заключение

SAP, как революционный функциональный материал, играет незаменимую роль в сферах жизнедеятельности людей и промышленности. В будущем, с ужесточением экологических норм и технологическими инновациями, разлагаемый SAP и высокоэффективный специализированный SAP станут ключевыми движущими силами роста промышленности. Предприятиям необходимо обращать внимание на требования устойчивого развития и оптимизировать производственные процессы, чтобы воспользоваться возможностями на развивающихся рынках.