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超吸水材料

超吸水材料是一種具有極強吸水能力的軟物質,其吸水能力通常超過自身重量的幾百甚至幾千倍。這種材料在多個領域有著廣泛的套用,包括生物醫療嬰兒尿不濕土壤保濕、吸附廢水中的金屬離子、農林園藝醫藥食品土木建築日用化工等。

超吸水材料的吸水機制主要包括通過晶體結構的可逆變化吸水、通過毛細作用在多孔結構中截留水分、通過官能團的水合作用和多孔結構的相互協同、以及親水聚合物鏈段的自然溶解。其中,超吸水樹脂是一種由空間網路結構形成的聚合物,能夠吸收自身數百至千倍的水分,而超吸水纖維則是一種纖維狀聚合物,具有更快的吸水速度和緊密纏繞在纖維表面的凝膠結構,不易發生遷移。

此外,還有研究表明,通過材料設計、工藝研究和技術研究,可以製備出成本低、綜合吸水能力高的超吸水性複合材料,如聚丙烯酸鈉和聚丙烯醯胺系粘土礦物—有機樹脂複合材料。這些材料在吸水性能上與純有機樹脂相似,但製備成本明顯下降,具有很強的市場競爭力。