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O processo de fabricação de polímero super absorvente

May 3, 2021

Este artigo é sobre o processo de fabricação de polímero super absorvente.

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Química do copolímero

Os polímeros superabsorventes são agora comumente feitos a partir da polimerização do ácido acrílico misturado com hidróxido de sódio na presença de um iniciador para formar um sal de sódio ácido poli-acrílico (por vezes referido como poliacrilato de sódio). Este polímero é o tipo mais comum de SAP feito no mundo de hoje.

Outros materiais também são usados para fazer um polímero superabsorvente, como o copolímero de poliacrilamida, copolímero de anidrido maleico de etileno, carboximetilcelulose reticulada, copolímeros de álcool polivinil, óxido de polietileno reticulado e amido enxertado copolímero do poliacrilonitrila para nomear alguns. Este último é um dos formulários SAP mais antigos criados.

Hoje, os polímeros superabsorventes são feitos usando um dos três métodos principais: polimerização em gel, polimerização em suspensão e polimerização de solução. Cada um dos processos tem suas respectivas vantagens e produz diferentes qualidades do produto.


Polimerização em gel

Uma mistura de ácido acrílico congelado, água, agentes transversais e produtos químicos iniciadores UV são misturados e colocados em um cinto móvel ou em banheiras grandes. A mistura líquida então entra em um "reator", que é uma câmara longa com uma série de fortes luzes UV. A radiação UV impulsiona as reações de polimerização e reticulação. Os "troncos" resultantes são géis pegajosos contendo 60-70% de água. Os logs são desfiado ou terra e coloc em vários tipos dos secadores. O agente de reticulação adicional pode ser pulverizado na superfície das partículas; essa "reticulação de superfície" aumenta a capacidade do produto de inchar sob pressão – uma propriedade medida como Absorbency Under Load (AUL) ou Absorbency Against Pressure (AAP). As partículas de polímero secas são então rastreadas para distribuição de tamanho de partícula adequada e embalagem. O método da polimerização do gel (GP) é atualmente o método o mais popular para fazer os polímeros superabsorventes do poliacrilato do sódio usados agora em fraldas do bebê e em outros artigos higiênicos descartáveis.


Polimerização da solução

Os polímeros da solução oferecem a absorvência de um polímero granulado fornecido no formulário da solução. As soluções podem ser diluídas com água antes da aplicação e podem revestir a maioria dos substratos ou ser usadas para saturá-los. Depois de secar a uma temperatura específica por um tempo específico, o resultado é um substrato revestido com super absorção. Por exemplo, essa química pode ser aplicada diretamente em fios e cabos, embora seja especialmente otimizada para uso em componentes como produtos laminados ou substratos chapados.

A polimerização baseada em soluções é comumente usada hoje para a fabricação SAP de copolímeros, particularmente aqueles com o monômero tóxico de acrilamida. Este processo é eficiente e geralmente tem uma base de menor custo de capital. O processo de solução utiliza uma solução de monômero à base de água para produzir uma massa de gel polimerizado reactante. A própria energia de reação exotérmica da polimerização é usada para conduzir grande parte do processo, ajudando a reduzir os custos de fabricação. O gel de polímero reagente é então picado, seco e moído até o tamanho final do grânulo. Quaisquer tratamentos para melhorar as características de desempenho do SAP geralmente são realizados após a criação do tamanho final do grânulo.


Polimerização da suspensão

O processo de suspensão é praticado por apenas algumas empresas, pois requer um maior grau de controle de produção e engenharia de produto durante a etapa de polimerização. Este processo suspende o reagente à base de água em um solvente à base de hidrocarboneto. O resultado líquido é que a polimerização em suspensão cria a partícula de polímero primário no reator, em vez de mecanicamente nos estágios pós-reação. Melhorias de desempenho também podem ser feitas durante, ou logo após, a fase de reação.


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