 Оставшиеся 6% используются для технических и специальных применений в самых различных областях: в промышленном и гражданском строительстве, на рынке товаров для сельского хозяйства и садоводства, для производства упаковки, проводов и кабелей, средств пожаротушения, медицинских товаров и средств личной гигиены, управления поверхностными водами... Свойством, которое объединяет все эти применения, является высокая поглощающая способность.
Большинство суперабсорбирующих полимеров производится из полиакриловой кислоты, на долю которой приходится почти 1% объема всего рынка пластмасс с потреблением на уровне потребления полиамидов или фенольных смол. Эти полимеры могут предлагаться на рынке в различной форме: гранулы, волокна, пенопласты, растворы... и, подобно другим пластмассам, они могут соединяться с другими материалами для создания композитов или гибридов. Суперабсорбирующие полимеры - SAP: бурный рост рынка
Суперабсорбирующие полимеры создаются на основе акриловой кислоты и ее солей и производных, полимеризированных с использованием технологий полимеризации в растворе или в суспензии. Поглощение воды, кинетика поглощения, параметры гидрогеля и, соответственно, приемлемое давление после разбухания без протечек, зависят от:
- Природы используемого катиона и степени нейтрализации акриловой кислоты, которая влияет на поглощение воды.
- Сшивания раствора, которое влияет на поглощение воды и механические свойства как в сухом, так и в разбухшем состоянии.
- Возможного последующего поверхностного сшивания суперабсорбирующих частиц с созданием структуры «ядро-оболочка», которое улучшает поглощение и изменяет скорость разбухания.
- Создания возможным вспениванием новых путей для проникновения воды.
На приведенном ниже рисунке 'Поглощение воды и образование гидрогеля' схематично показано поглощение воды или других водных сред и образование гидрогеля, ограниченное сшиванием суперабсорбирующего полимера.
Поглощение воды и образование гидрогеля.
На приведенных далее графиках 'Поглощение воды в зависимости от сшивания' и 'Поглощение воды в зависимости от степени нейтрализации' схематично показаны:
- Падение значения поглощения воды при увеличении степени сшивания, а затем последующее более медленное снижение.
- Повышение поглощения воды при повышении степени нейтрализации, быстрое в самом начале и более умеренное впоследствии. 
Поглощение воды в зависимости от сшивания.
Поглощение воды в зависимости от степени нейтрализации.
В Таблице 1 даны некоторые свойства суперабсорбирующих полимеров, созданных из двух марок натриевой соли сшитой полиакриловой кислоты. Можно отметить значительную разницу между поглощением деионизированной воды с одной стороны, и мочи или раствора с небольшой концентрацией соли, с другой. Таблица 1: Примеры свойств натриевой соли сшитой полиакриловой кислоты Распределение размера частиц в микронах | 1-850 90% между 180-850 | 100 - 800 | | Поглощение деионизированной воды; г/г | > 400 | > 500 до 1000 | | Поглощение чайного пакетика, 0.9% NaCl, г/г | 55 - 65 | | | Удержание чайного пакетика, 0.9% NaCl, г/г | 35 | 34 | | Поглощение мочи, г/г | 20-40 | | Влага, % | 10 | | | Остаточный мономер, промилле | 200 | |
Мировое производство SAP оценивается в примерном диапазоне от 1 до 1.5 миллионов тонн, что делает потребление SAP находящимся в одной весовой категории с потреблением фенольных смол или полиамидов. После бурного роста наблюдается некоторое снижение активности, как можно видеть из следующего графика 'Суперабсорбирующие материалы-Потребление'
Суперабсорбирующие материалы-Потребление.
Некоторое ограниченное число производителей разворачивает производства с помощью приобретения контрольных пакетов. К их числу относятся, например,: Allied Colloids, Amcol, Arkema, BASF, Chemdal Corporation, Dow Chemical, Hoechst Casella, Kao Soap Co., Mitsubishi Petrochemical Company, Nippon Shokubai, Sanyo, Stockhausen GmbH, Sumitomo Seika.
94% суперабсорбирующих полимеров используется для производства подгузников, продуктов для взрослых, страдающих недержанием, и продуктов для личной гигиены для женщин, и только 6% используется для изготовления других применений, таких как, например:
- Выращивание растений;
- Водоблокирование для проводов и кабелей;
- Упаковка;
- Строительство;
- Системы пожаротушения;
- Суперабсорбирующие волокна, используемые при упаковке пищевых продуктов;
- Кабельная пряжа и лента;
- Медицинские применения;
- Упаковки для холодной и тепловой терапии;
- Управление и контроль поверхностных вод;
- Фильтрационные применения;
- Замена льда/ Продукты изо льда многократного применения...
Для дополнительного изменения эксплуатационных характеристик можно осуществлять сополимеризацию акриловой кислоты и ее солей с акриламидом.
|
