酸性染料与碱性染料的区别(酸性染料和碱性染料在结构和用途上有哪些区别)

酸性染料与碱性染料的区别(酸性染料和碱性染料在结构和用途上有哪些区别)

相信大家小时候都玩过这样一类玩具,我们称其为“海洋宝宝”,海洋宝宝买回来时是一颗颗五颜六色的小珠子,我们将其浸泡在水中一段时间后,会惊讶地发现小珠子竟然会“长大”十几倍,捏起来软软的富有弹性并且不易被捏碎。然而就是这样一个平平无奇的玩具经常出现在儿童事故新闻中,由于儿童误食,因其膨胀特性可能会导致儿童出现呼吸道阻塞肠梗阻,已被列入具有高安全隐患玩具行列[1]。经查阅资料,原来“海洋宝宝”属于高吸水性树脂,接下来我们一起走进化学的世界,看看高吸水性树脂究竟为何物。

酸性染料与碱性染料的区别(酸性染料和碱性染料在结构和用途上有哪些区别)

1. 吸水前后的海洋宝宝”(图来源于网络)

高吸水性树脂(SAP)是一种既不溶于水,也难溶于有机溶剂的水溶胀型功能高分子聚合物,该分子链上含有羟基(-OH),羧基(-COOH)酰氨基(-CONH2)、磺酸基(-SO3H)等亲水基团和松散网络结构[2],具有超强吸附能力,能够吸收比自身重量几百至上千倍的水,当它吸水膨胀后,与水发生凝固会成为一种水凝胶,具有吸水速率快、保水性能好等优点。

之所以具有这么强大的功能,是因为该材料中具有羧基、羟基等亲水性基因与水分子中的氢键发生作用,并且其分子链网格结构可高度溶胀,将水分子牢牢束缚其中,在受热、加压的条件下液体依旧不易挤出。除此以外,当周围环境比较干燥时,吸收的液体又可以缓慢释放出来,正因为SAP特殊的优良特性,已经广泛应用于卫生用品、农业等领域。

近年来,SAP发展迅速,原料来源丰富,按原料来划分,一般可分为合成聚合物类、生物质类(淀粉系、纤维素系等)、有机-无机复合物三大类[3]。合成聚合物类的吸水树脂是小分子经过聚合件交联得到的,原料主要有聚乙烯醇类(PVA)、聚丙烯酸盐类(PAA)、聚丙烯酰胺(PAM)类等,其中,PAA原料简便易得、具有耐热性好、对大多数酸碱具有良好的抵抗性、长期存储也不易腐败等优点,正是基于其良好的性能已经成为当前研究最多、应用最广的品种。

但是这种吸水性树脂很难被生物降解,容易污染土壤,因此寻找可降解的吸水性材料便成了研究人员们的另一热点,生物质类的吸水树脂恰好具有此种性能,其原料有淀粉、纤维素、蛋白质、壳聚糖柠檬酸等天然产物,这类吸水树脂的原料具有成本价格低廉又容易得到,并且能够被生物降解,极大地降低了环境污染,因此,在农业生产中有很大的前景。有机-无机复合类的吸水树脂是为了解决传统SPA吸水能力强,但机械性能不好,耐盐性以及反复溶胀能力较差的缺点,因此,可以利用纳米材料的优越性能,通过将无机纳米材料加入有机SPA中进行改性,来提高吸水材料的稳定性、机械性能、耐盐性等综合性能。

高吸水性树脂在生活中的应用

1、在化妆品的应用

高吸水性树脂材料可用于化妆品中的添加剂、增稠剂、染发剂等,在化妆品中的添加这种材料具有一定的保湿作用,如在一些化妆品中为了达到清凉的效果,会向化妆品中添加酒精,而酒精具有易挥发的特性,向其中加入一定量的高吸水性树脂便可起到防止挥发的作用。其次,吸水后的树脂呈凝胶状,具有很好的粘度,可用作化妆品的增稠剂。日常生活中,人们为了使自己看着年轻时尚,经常会进行染发,工业中常利用聚丙烯酸盐高吸水性树脂、甲剂溶纤剂、酸性染料和水配制成的染发水,加入高吸水性树脂便可使材料之间更加融合,并且具有一定的护发效果,结果显示出的染色效果也会得到提高。

化妆品中载体材料应用最多的就是高吸水性树脂,除以上应用外,人们可以在SAP中附载营养剂或药物之类的物质,这样就可以制成营养型化妆品、药物型化妆品,使得化妆品具有一定的功效,更好的满足人们日常生活的需要。

2、在农业生产中的应用

SAP在吸收水、保持水以及保肥方面性能优异,因此在农业生产中有着重要的应用。在干旱缺水的环境中,可用作保水剂处理土壤[4],使得土壤在较长时间保持较高的水分含量,水利用率得到极大的提高,实现最big的经济效应,SAP在水量充沛时可大量吸水,在干旱期间缓慢释放出水分,能够极好地保存储蓄雨水,既减少灌溉次数,又节约灌溉成本。高吸水性树脂还可以改良土壤,其促进土壤团粒结构的形成,这些团聚体可以稳定土壤结构、改善土壤的通透性、极大地减缓了土面的蒸发,且土壤的抗侵蚀能力也得到显著的增强。由于SAP具有吸收和保蓄水肥的作用,人们常用吸水性树脂将肥料包裹或者络合其中,使肥料缓慢释放,相同的水肥条件下,该方法不仅提高农作物的产量,并且提高了肥料利用率。

3、其他应用

在日常卫生产品中,SAP可用于常见生理用品,如卫生巾、纸尿裤等,为人们生活提供了极大的便利。还可以用于除臭剂、留香产品中,如在制作固体芳香剂时,可以将适量的SAP和丙三醇相混合,固化后加入一定量的香料,便得到性能良好的固体芳香剂。除此以外,在生鲜运输过程中,生鲜类食物自身含水量较多,在与干燥空气接触后容易失去水分,并且生鲜类储藏的时间越长越容易变质。为了提高生鲜食品的保鲜期,可以用SAP和具有抑菌作用的丙二醇配制的保鲜剂对食物进行保鲜处理,延长食品储存时间。

酸性染料与碱性染料的区别(酸性染料和碱性染料在结构和用途上有哪些区别)

2. PVA膜(图来源网络)


随着科学技术的不断发展,高吸水性树脂在日常生活中得到了广泛的应用,然后再神奇的功能材料都有其利弊,我们要学会辩证地使用这些材料,在不断深入研究的同时,也要对发现的问题进行及时的解决,这样才能更好的建设我们美丽的地球家园。

创业项目群,学习操作 18个小项目,添加 微信:niuben22  备注:小项目

本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容, 请发送邮件至 sumchina520@foxmail.com 举报,一经查实,本站将立刻删除。
如若转载,请注明出处:https://www.envir-info.cn/5429.html