一篇关于新材料的论文
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高吸水性树脂(英文为SAR)或高吸水性聚合物(英文为SAP)是一种吸水膨胀性聚合物，具有羧基等强亲水基团和一定的交联度。与海绵、纤维素、硅胶等传统吸水材料相比，不溶于水和有机溶剂，但具有独特的吸水保水性能，同时具有高分子材料的优点。高吸水性树脂吸水性高，可达自身重量的1000倍以上，保水性强，即使在热和压力条件下也不易失水，对光、热、酸、碱的稳定性好，生物降解性好。
高吸水性树脂的发展和研究只有几十年的历史。它是典型的功能高分子材料，具有一般高分子化合物的基本特征。它能吸收和维持几百倍甚至几千倍的自身水或几十倍的盐水，能保水和储水，即使加压也很难分水。这是因为其分子结构中含有大量亲水性强的化学基团，这些化学基团可以形成各种相应的复杂结构，从而赋予材料高吸水、高保水的良好特性。
高吸水性树脂与水有很强的亲和力，使其广泛应用于个人卫生用品，在农业、民用建筑、保鲜材料、环境改造等方面也显示出广阔的前景。如婴儿尿布、老年人失禁尿布、女性卫生巾等。，发展中国家对这一领域的需求不断增加，各国纷纷扩大生产，增加研发。高吸水性树脂也作为防水剂、湿度调节剂、凝胶旋转装置、活性酶载体和通信电缆的人造雪等被广泛研究和应用。高吸水树脂在农业园林中的应用也显示出令人鼓舞的前景，有利于节水灌溉，降低植物死亡率，提高土壤肥力和保水性，提高作物发芽率。高吸水性树脂在沙漠治理中的应用具有不可估量的社会效益。可见，进一步开发高吸水性树脂仍具有重要意义。
1.国外情况
高吸水性树脂的研发始于20世纪60年代末。65438-0966，美国农业部北方研究所Fan-ta研究了淀粉接枝丙烯腈，高吸水性树脂的研制开始了。Fanta等人在论文中提出，淀粉衍生物的吸水树脂具有优异的吸水能力，吸水后形成的溶胀凝胶保水性强，甚至有吸湿和放湿作用，即使加压也是如此。这些材料的吸水性能优于以往的高分子材料。该树脂最初在汉高公司成功工业化，其商品名为SGP(淀粉接枝聚合物)。1971中，粮食加工公司以硝酸铈为引发剂，将丙烯腈接枝到淀粉或纤维素上，合成了高吸水性树脂。在此期间，大力士、国民淀粉、美国通用米尔斯化学、日本住友化学、花王石碱、三洋化学工业等公司相继开发成功高吸水树脂，德国、法国等世界各国也对高吸水树脂的制备、性能和应用进行了广泛的研究，取得了大量成果。其中，美国和日本的成果最大。此后，国外SAP的研究、生产和应用以惊人的速度发展。日本实现了SAP的工业化生产。
高吸水性树脂的生产和消费增长迅速。1980年世界高吸水树脂产能约为5 kt/a，1990年增加到207 kt/a，1999年猛增至1292 kt/a。目前世界上最大的SAP生产商是日本Catalyst化学公司，其次是Deggusa/Huels集团的Stockhausen公司，第三是美国Amcol公司的全资子公司Chemdal公司。这三家公司的产能加起来约占全球总产能的47.2%。欧洲高吸水性树脂的主要生产厂家有法国的阿托菲纳和SNF·弗洛格，比利时的巴斯夫和日本株式会社，德国的巴斯夫、斯托克豪森和陶氏化学，英国的工业沸石。
美国是世界上最大的高吸水性树脂消费国，消费量约为280 kt，约占世界总消费量的35.0%。欧洲高吸水性树脂的消费量约为200 kt，占总消费量的25.0%。日本高吸水性树脂的消费量约为80 kt，占世界总消费量的10.0%。其他地区消费约占30.0%。据预测，2005年世界高吸水性树脂的消费量将达到1000 ~ 1100 kt，年均增长率为3.8% ~ 5.5%。
随着其产品的多样化和性能的提高，高吸水性树脂的应用领域也将不断扩大。65438-0973年，美国UCC公司开始将高吸水树脂应用于农业，随后扩展到土壤保水、苗木培育运输、农林园艺育种等领域。随后日本、法国等也展开了吸水树脂的应用研究。现在，高吸水性树脂已广泛应用于农业、林业、园艺、医疗保健、建筑材料、石油工业、食品工业、日用品工业、人工智能材料等领域。
2国内情况
我国高吸水性树脂的研究工作起步较晚，始于20世纪80年代初。与国外相比，我国高吸水性树脂的研究、开发和应用相对缓慢。2004年我国高吸水性树脂的产能只有30kt/a左右，生产厂家有近30家，但都是小规模，产能在1kt以上的只有7家。
国内有30多家单位从事高吸水性树脂的研究。比如上海大学、吉林石油化工学院、中科院化学所、中科院兰州化学物理研究所、广州化学所、天津大学、北京化工大学、广东工业大学化工学院等。，这些单位的大部分工作集中在水性树脂的合成上。在应用方面，吉林、黑龙江、新疆、河南等省将高吸水性树脂应用于农业生产取得了可喜的成绩。目前，我国大部分高吸水性树脂的研究工作仍处于实验室阶段，部分已转入中试阶段，但产业化的很少，主要依靠进口。
目前国内大部分高吸水树脂为进口产品，进口价格为1.5-1.8万元/t，国内高吸水树脂生产成本为1.2-1.5万元/t，销售价格为1.8-2.2万元/t，预计到2065438+年国内高吸水树脂需求量将达到100kt
在中国，吸水树脂的消费主要基于卫生用品的应用。未来，卫生材料仍将是我国吸水树脂应用的主流，其需求量将继续增加。由于我国水资源匮乏，水土流失严重，沙化土地日益扩大；而且我国正处于工业化和城市化的加速发展阶段，城市草坪业和花卉产业将有巨大的发展空间。吸水树脂作为土壤改良剂、保水保肥剂、种苗移植包衣剂，将在农业、林业、园林绿化、沙漠改造等方面发挥重要作用。专家认为，经过七八年的努力，吸水树脂作为保水剂可能成为继化肥、农药、地膜之后最受农民欢迎的农用化学品之一，市场前景十分广阔。
高吸水性树脂是一种发展迅速的新材料，在中国具有巨大的市场潜力。随着对保水剂研究的深入，耐盐、保水、保肥多功能保水剂的研究取得了很大进展，但我国保水剂的生产和应用落后于发达国家，急需快速发展。中国幅员辽阔，自然资源丰富，土壤荒漠化严重。SAP在农业中的应用潜力巨大。加强绿色环保型抗旱保墒缓释肥料功能的SAP研究，建立以多功能新型SAP为核心的完整的化学抗旱节水保水技术体系，进行大规模示范推广也是今后研究的重点。另外，目前工业生产中使用的SAP大部分是丙烯酸酯，由于原料成本高，不利于大规模应用。加强非金属矿物/保水复合材料的研究，同时简化生产工艺，降低聚合后半成品的含水率，从而减少成品的干燥时间和能耗，对于降低SAP的成本，扩大SAP的应用范围具有重要意义。此外，应尽快利用原材料优势和市场需求，引进国外先进技术，依靠国内科研力量，开发建设经济规模的工业化装置，以快速占领这一高增长市场。/bbs/viewthread.php？tid=1769869。fpage=2