⑴ 水彈是什麼做的,為什麼會濕漲干縮
在水中一泡就變大的水彈珠是一種吸水性樹脂,這種物質遇水後會發生膨脹,在膨脹到一定程度時,會發生分離.這種吸水性樹脂一般是用澱粉混合丙烯腈或丙烯酸酯製成的,而丙烯腈和丙烯酸酯都有一定的毒性。
水彈在30℃的水裡,通常需要浸泡3~4小時才能成型。但是在有條件的情況下,可以直接使用開水浸泡水彈,能夠大大縮短浸泡的時間,但是需要注意開水會比溫水浸泡水彈的效果差一點。
水彈其實是一種高分子材料,它是由吸水樹脂製作而成的,水彈泡入水中後,可以逐漸吸收水分並讓自身變成水珠狀,這種水珠受到擠壓,或者是受到撞擊後,就會粉碎或破裂。
水彈一般會與水彈槍搭配使用,它的使用方法與槍械一樣,需要將水彈裝入水彈槍內,之後便可以通過水彈槍將水彈發射出去。水彈和水彈槍在一些團隊競技類的活動中比較常見,因為這種槍械對人體傷害非常小,但是卻能讓人體驗使用槍械的快感。
⑵ 求遇水膨脹材料
遇水膨脹止水條。
這種橡膠在遇水後產生2-3倍的膨脹變形,並充滿接縫的所有不規則表面、空穴及間隙,同時產生巨大的接觸壓力,徹底防止滲漏。當接縫或施工縫發生位移,造成間隙超出材料的彈性范圍時,普通型橡膠止水材料則失去止水作用。
而該材料還可以通過吸水膨脹來止水。使用遇水膨脹橡膠作為堵漏密封止水材料,不僅用量節省,而且還可以消除一般彈性材料因過大壓縮而引起彈性疲勞的特點,使防水效果更為可靠。
(2)吸水樹脂如何堵漏擴展閱讀:
遇水膨脹止水條種類分為:膩子型遇水膨脹止水條、製品型遇水膨脹止水條、加網型遇水膨脹止水條、帶注漿管型遇水膨脹止水條。
遇水膨脹止水條在水中浸泡12小時開始吸水,一般7天可達到最大膨脹效果。橡膠止水條的膨脹率根據採用的原材料不同,止水條的膨脹率也不相同,這種衡水中創橡膠止水條膨脹後體積膨脹率在220%-800%之間,止水條膨脹整體不發散,且富有橡膠的彈性。膨脹速度適中,在水泥凝固初期不會因膨脹速度過快影響施工效果。
⑶ 如何設計吸水膨脹橡膠的配方
吸水膨脹橡膠是一種通過彈性密封和吸水膨脹雙重止水的新型功能高分子材料,廣泛用作土木建築的止水材料、密封材料、填料等。橡膠的高彈性和較好的機械強度,使渣枝昌得橡膠在吸水後可膨脹幾至幾百倍,可以克服橡膠材料因永久形變、蠕變和嵌接材料的固化收縮等帶來的止水失效缺陷。其作用機理是當橡膠與水接觸時,
水分子不斷地通過擴散、毛細及表面吸附等物理作用進入吸水膨脹膠內,與橡膠中的親水性基團形成極強的親和力,使橡膠發生膨脹形變,當抵抗形變的應力和滲透壓差達到平衡時,吸水膨脹橡膠持相對穩定的止水和堵漏的效果。
吸水膨脹橡膠的種類繁多,按其制備方法可分為機械共混型和化學接枝型;按吸水膨脹橡膠的性能可分為高膨脹率(350%)、中脹率(200%〜350%)、低膨脹率(50%〜200%)等類型。
吸水膨脹橡膠可由通過化學改性引入親水性官能團的橡膠基體料製成;也可由橡膠材料和親水性的化學物質進行共混製成。
吸水膨脹橡膠可由橡膠材料和親水性的化學物質進行共混製成。吸水膨脹橡膠中基體材料確定的原則是:彈性好,工藝性能好,具有一定的強度。常用的橡膠有天然橡膠、氯丁橡膠、丁基橡膠、三元乙丙橡膠以及熱塑性的SBS等。非結晶型橡膠與吸水樹脂共混製成吸水脹橡膠,易發生冷流現象,用作止水材料時會喪失止水效果,因此最好採用常溫下結晶區域或玻璃化區域達到5%〜50%的1, 3-二烯類橡膠,如氯丁橡膠。氯丁橡膠比丁基橡膠作基體製得的膨脹性能好,但以丁基橡膠為基體時強度高,耐壓性好。親水性化學物質常採用吸水性樹脂,可改善橡膠的強度與加工性能,以及吸水膨脹橡膠成的關鍵組分。吸水樹脂應選擇粒度小、吸水率大、保持水的能力強、在橡膠中易分散、不會析出的品種。一般吸水樹脂的用量越大,膨脹率就越大。但用量過大會影響橡膠的物理機械性能,在實際應用中根據製品的使用條件,在吸水性和膠料的物理機械性能間達到最佳平衡。目前生產中常用的吸水性樹脂有以下幾種。
① 澱粉類 如澱粉-丙烯腈接枝聚合物的皂化物、澱粉-丙烯酸的接枝聚合物等。
② 纖維素類 如纖維素-丙烯腈接枝聚合物、羧甲基纖維素交聯產物等。
③ 聚乙烯醇類 如聚乙如扒'烯醇的交聯產物、丙烯腈-乙酸乙烯酯共聚物的皂化產物等。
④ 丙烯酸類 如聚丙烯酸鹽(主要是鈉鹽)(PNaAA)、甲基丙烯酸甲酯-乙酸乙烯酯共聚物的皂化產物等。
⑤ 聚亞烷基醚類
如聚乙烯醇與二丙'搭盯烯酯交聯的產物等。
⑥ 馬來酸酐類 如異丁烯-馬來酸酐的交替共聚物,陰離型
聚丙烯醯胺(PHPAM-1)等。
吸水性樹脂大多是由水溶性樹脂經部分交聯或皂化而製成的一般為顆粒狀粉末,它們絕大多數不易在橡膠中分散。吸水樹脂在橡膠中分散不均勻,遇水時表面的樹脂就會被水抽出,從而影響產品的吸水率。將吸水樹脂與水溶脹性聚氨酯並用,一起與橡膠混煉,則可制出具有不同吸水膨脹率和力學性能的吸水膨脹橡膠。在橡膠中摻用其他吸水性樹脂也能製成吸水膨脹橡膠。可選用吸水倍率高、吸水後強度較好的吸水樹脂,如部分交聯的聚丙烯酸鈉、異丁烯-馬來酸酐的共聚物等。其中以含羧酸鹽的髙分子電解質作為吸水性樹脂最為適宜,特別是以乙烯基醚和烯烴不飽和羧酸或其衍生物為主要成分的共聚物的皂化物以及聚乙烯醇/丙烯酸鹽的接枝聚物,不但吸水後的強度高,而且還能提高吸水後材料的剛性。為了克服吸水性樹脂與橡膠基材脫離的現象,吸水樹脂的粒徑應控在100um以下,小於50um則更好。除了粒徑之外,吸水樹脂的共混工藝對製品的外觀、物理性能等也有重要影響。超吸水樹脂中展最快的是丙烯酸類超吸水樹脂。丙烯酸類超吸水樹脂是以丙烯酸為主體原料合成的,樹脂的吸水能力在600倍以上。
橡膠材料和吸水性樹脂兩者因熱力學相容性差,混合後不能形成較好的混容體系,分散相的吸水性樹脂易彼此凝聚在一起,從橡交聯網路中脫落,影響吸水膨脹橡膠的吸水性能和力學性能。選擇適合的增容劑,可改善橡膠材料和吸水性樹脂的相容性,從而提高吸水膨脹橡膠的吸水性能和力學性能。
常用的增容劑是含聚氧化乙烯(PEO300)嵌段的親水親油型多嵌段共聚物。
一般情況下,吸水膨脹橡膠的吸水率,隨交聯密度增加而減小。這是因為硫化膠的交聯密度大,交聯網路緊密,橡膠分子鏈的移動或擴張不容易,樹脂吸水後的膨脹力,不能克服交聯網路的束縛,使樹脂在橡膠中的吸水膨脹受到較大的壓抑,導致膨脹率減小;反之,交聯密度小,交聯網路稀鬆,吸水樹脂的膨脹力大於交網路的束縛力,吸水後橡膠能均勻膨脹。因此在保證硫化膠物理學性能的同時,應盡量減小交聯密度。具體措施是可減少硫化、促進劑的用量。
吸水膨脹橡膠大多是在潮濕惡劣的環境下使用的,所以在配方必須增加防老劑的用量,而且所用的防老劑不應被水抽出。此外要加入適量的防霉劑,特別是當水中含有多價金屬離子時,例如於與海水接觸的海洋工程,當雨水或淤泥的水中含有金屬離子,它的吸水膨脹性能就會受到影響。為了避免這種影響,可在配方中加入金屬離子封閉劑,如縮合憐酸鹽和乙二胺四乙酸及其金屬鹽之類的氨基羧酸衍生物,其用量在1〜50份之間,視水質情況而定。在某些對金屬有腐蝕性的應用場合中還要加入0.5〜1.0份抗金屬腐蝕劑。
⑷ 求高吸水性樹脂工藝比較
高吸水性樹脂工藝比較
高吸水性樹脂(SPA)又稱超強吸水劑,是一種新型的功能高分子材料。吸水倍數可達自身質量的數百乃至數千倍。最早的高吸水性樹脂是1974年美國學業部北方研究所研製的澱粉接枝丙烯腈共聚物的水解物,但20世紀80年代初卻是日本的高吸水性樹脂開發技術占據了主導地位。雖然高吸水性樹脂的開發時間較短,但各方面發展非常快,如1983年世界總產量為6000t,到1987年僅日本的產量就達到了36000t;目前全世界生產高吸水性樹脂的廠家達30-40個,主要分布在日本、美國及歐洲;產品從澱粉接枝丙烯腈發展到澱粉接枝丙烯酸、交聯纖維素類、聚丙烯酸鹽、共聚物水解、聚醚、聚氨酯等類;高吸水性樹脂的吸水率從80年代的百倍提高到目前的四五千倍。我國開展高吸水性樹脂研製的時間較短(20世紀80年代初開始),但研究、生產單位已達數十家,高吸水性樹脂的專利已達數十種。1999年的累計產量已達近千噸,但仍存在品種單一、質量參差不齊等問題,缺少高功能的產品,某些含量的指標偏高。目前世界上佔主導地位的是聚丙烯酸鹽類高吸水性樹脂。
1 高吸水性樹脂生產方法
1.1 天然高分子的接枝
通過天然高分子的接枝改性合成的高吸水性樹脂的優點是成本較低、產物超過使用周期可以分解,缺點是工藝復雜、產品易腐敗,強度較差。天然高分子的接枝主要有以下幾種方法。
澱粉-丙烯腈接枝共聚物:澱粉-丙烯腈接枝共聚物的水解產物是世界上第一個開發的高吸水性樹脂。特點是吸水倍數高(1000-3000倍)、成本低。缺點是水解工藝比較復雜,乾燥效率低。合成所用的硝酸鈰銨是至今澱粉接枝不飽和單體最有效的引發劑,其工藝過程為:澱粉糊化→冷卻→接枝共聚→加壓水解→冷卻→酸化→離心分離→中和→乾燥→成品包裝。如果採用三價錳鹽-硫酸亞鐵銨雙氧水組成的復合引發體系,則接枝效率可達95%。合成時需要控制引發劑用量、加入方式、溫度、澱粉種類和丙烯腈用量等。但關鍵是控制共聚物的皂化方法和皂化程度。
澱粉-混合單體的接枝共聚物:即在澱粉上除了接枝丙烯腈外,還可以接枝丙烯、甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯醯胺等單體。其優點是進一步提高產物的吸水倍數,此外,如採用顆粒澱粉,可省去糊化工序,縮短皂化時間,產品容易過濾、分離、清洗、貯存。
澱粉-聚丙烯酸鈉的接枝共聚物優點是將澱粉和聚丙烯酸鈉水溶液在加熱條件下進行混煉,即過程力化學接枝形成產物。
纖維素的接枝共聚物:即將丙烯腈等單體分散在纖維素漿液中,在鈰鹽引發劑的作用下進行接枝共聚,再加壓水解。其優點是:雖然吸水倍數不如澱粉類共聚物,但可製成高吸水性織物,可與纖維混紡,改善最終產品的吸水性能。
天然高分子羧甲基化:特點是控制羧甲基化的程度,交聯後可得吸水性不同的產物。
1.2 交聯水溶性合成樹脂
以水溶性合成樹脂為原料合成高吸水樹脂是目前的主導,其優點是克服了天然高分子接枝後改性的不足,並且原料豐富,缺點是成本偏高。具體合成方法為:
聚乙烯醇的交聯改性:主要通過酸酐的交聯,並引入-COONa基團。特點是吸水性能可調。
聚丙烯醯胺的交聯改性:主要通過輻射引發或引發劑引發磷酸、馬來酸酐、鄰苯二甲酸酐等與聚丙烯醯胺交聯,如採用丙烯酸鈉與丙烯醯胺共聚交聯,可得吸水量可達2000g/g的高吸水性樹脂。
聚丙烯腈的改性:主要是通過丙烯腈與甲基丙烯酸、N-羥甲基丙烯醯胺進行共聚、紡絲、再硫酸浸漬製得纖維狀吸水樹脂。
聚丙烯酸的改性:主要是通過丙烯酸鹽類單體的水溶液聚合或反相懸浮聚合製得,其產量是最大的。交聯方法可以採用交聯劑交聯、自身交聯、離子交聯等方法。
2 高吸水性樹脂的應用
2.1 在農業與園藝方面的應用
用於農業與園藝方面的高吸水性樹脂又稱為保水劑和土壤改良劑。我國是世界上缺水較嚴重的國家,因此,保水劑的應用就顯得越來越重要,目前國內已有十幾家科研院所的研製高吸水性樹脂產品用於糧、棉、油、糖、煙、果、菜、林等60多種植物上進行應用試驗,推廣面積超過7萬多公頃,並在西北、內蒙等地利用高吸水性樹脂進行大面積防砂綠化造林。用於這方面的高吸水性樹脂主要是澱粉接枝丙烯酸鹽聚合交聯物和丙烯醯胺-丙烯酸鹽共聚交聯物,其中鹽已由鈉型轉向鉀型。使用的方法主要有拌種、噴撤、穴施、或用水調成糊狀後浸泡植物根部。同時,還可以利用高吸水性樹脂對化肥進行包衣後施肥,充分發揮化肥的利用率,防止浪費和污染。國外還利用高吸水性樹脂作為水果、蔬菜、食品保鮮包裝材料。
2.2 在醫用、衛生方面的應用
主要用作衛生巾、嬰兒尿布、餐巾、醫用冰袋;用於調節環境氣氛的膠狀日用芳香材料。用作軟膏、霜劑、擦劑、巴布劑等的基質醫用材料,具有保濕、增稠、皮膚浸潤、膠凝的作用。還可以製作成控制葯物釋放量、釋放時間、釋放空間的智能載體。
2.3 在工業方面的應用
利用高吸水性樹脂高溫吸水低溫釋放水的功能製作工業防潮劑。在油田採油作業中,尤其老油田的採油作業,利用超高相對分子質量的聚丙烯醯胺的水溶液進行驅油效果非常好。還可以用於有機溶劑的脫水,尤其對極性小的有機溶劑其脫水效果十分顯著。還有工業用的增稠劑、水溶性塗料等。
2.4 在建築方面的應用
在水利工程使用的遇水快速膨脹材料,是純粹的高吸水性樹脂,主要用於汛期大壩洞的堵漏、地下室、隧道、地鐵預制縫的堵水;用於城市污水處理和疏竣工程的泥漿固化,以便於挖掘和運輸等。
高吸水性樹脂基本成本核算
廣泛用於農業、工業、生活領域,極具發展前景的國內高吸水性樹脂行業,由於反傾銷後原材料市場形成壟斷,價格暴漲,導致30多家高吸水性樹脂企業紛紛倒閉、停產,與此同時,國外產品趁機大量湧入國內市場。
反傾銷後丙烯酸價格驚人上漲
作為國內生產丙烯酸及酯的最大生產企業——北京東方化學工業集團(以下簡稱東方化工)、上海高橋石化丙烯酸廠、吉聯(吉林)石油化學有限公司,針對國外出口丙烯酸酯的大量低價傾銷行為提起了反傾銷調查。2001年6月和2003年4月,國家先後公布了對原產日本、美國、德國,及韓國、印尼、馬來西亞和新加坡等進口丙烯酸酯的反傾銷案終裁決定。三家企業獲得了反傾銷的勝訴。
據了解,近10年來,我國丙烯酸工業發展很快,但仍不能滿足迅速增長的市場需求。國內自給率呈逐年下降趨勢,由1996年的80%降至2001年的44%,對進口依賴度相應由20%增加到56%。
實行反傾銷措施後,國內丙烯酸由原來的供過於求,一下變為奇貨可居,其價格出現了驚人的上漲:東方化工乙烯產品出廠價格報單顯示,從2003年七八月份至今年2月,丙烯(基礎原料)單價一直穩定為5700元/噸,但丙烯酸酯的最高價格為每噸17000元,上漲了1倍。而相關產品丙烯酸,由最低時的每噸6750元漲至21600元,上漲約3倍。
化工專家介紹,東方化工等三家企業的丙烯酸酯產品在市場上佔有絕對優勢,它們同時又是丙烯酸的僅有生產廠家。反傾銷後,由於利潤較低,國外已基本不再向我國出口丙烯酸。面對旺盛的市場需求,三家企業生產能力有限,對丙烯酸的價格又具備排他性。在這種情況下出現的大大超出成本的反常提價行為,令丙烯酸下游產業、高吸水性樹脂行業難以為繼。
下游企業遭受「滅頂之災」
投資達5000萬元的唐山博亞科技工業開發有限公司,是全國最大的保水劑生產示範基地,如今企業已經停產半年。財務主管任海霞說:「去年八九月份,丙烯酸價格往上猛躥,實在太離譜了,我們的產品賣一噸要賠3000多元,賣得越多,賠得就越多,不停產拖不下去了。原料廠家獲得這樣的超額利潤不正常。」
另一家被迫停產的陝西漢中樹脂有限公司,也是一家國有企業,去年丙烯酸價格漲到1.3萬元左右,就無力生產了。總經理隆建民說:「我們1989年就正式出高分子產品,到2000年占據了比較大的市場份額,光設備投入就有500萬元。誰想到,市場剛剛發育並替代了進口,就遭致『滅頂之災』,職工放假8個多月了。」
目前我國高吸水性樹脂生產企業有近40家,年產能力3萬噸,但產量不到3000噸。國有企業尚且如此遭遇,由於原料供應不能保證,且價格大大超出企業承受能力的民營企業更是紛紛倒閉關門。
唯一苦苦支撐的濟南昊月樹脂有限公司,曾占據國內高分子吸水樹脂銷售市場的30%份額,是東方化工的丙烯酸大客戶,幾度全面停產,各項經濟損失近500萬元。這家企業自今年2月先後向商務部、發展改革委等提出反壟斷調查,到目前沒有明確結果。
昊月公司總經理楊志亮說:「最初丙烯酸價格飛漲,我們覺得是原材料丙烯價格上漲所致,然而,經過認真調查發現,丙烯的價格一直很穩定,而丙烯酸價格暴漲,廠家利用的正是他們供不應求的趨勢及絕對的支配地位,是明顯的不正當競爭。」
對下游企業的這些遭遇,東方化工銷售部工作人員的說法是,由於一段時間以來石油、水、煤價格普遍上漲,加之丙烯酸類產品一直供不應求,多重因素作用其價格「隨行就市」,國際上也是如此。至於高吸水樹脂企業的停產、倒閉,這是市場的正常「洗牌」行為。
國外廠商進貨量迅速上漲
企業負責人普遍反映,丙烯酸類項目都是國家巨資投入,發展改革委嚴格審批,目的就是考慮整個產業的配置,實現進口替代。可如今企業利用國家的保護政策,只顧自己生產,而無視下游廠商的死活,最終還是讓國家財產和行業發展受損。
據國外一些企業駐中國代表處透露,今年高分子吸水樹脂的進貨量上漲了5倍。日本、韓國企業紛紛湧入,開始都採用平價供應策略,沒想到國內競爭對手沒有了,價格最近開始上漲。記者在調查中了解到,像天津小護士、重慶絲爽、四川吉慶衛生用品有限公司,自去年底以來,已紛紛轉向採用進口商的產品。
化工專家表示,化工類產品實際是個鏈條產業。丙烯酸的漲幅過高,導致國內吸水性樹脂企業萎縮、垮掉。昂貴的化工設備不用,老化是很快的,這些還都是有形損失,而無形損失呢?我國有三四億人使用衛生巾,失去這樣大的市場太可惜了。
反傾銷是把「雙刃劍」
著名反壟斷法專家、對外經濟貿易大學博士生導師黃勇教授認為,我國雖然沒有反壟斷法,但相關精神在反不正當競爭法和價格法中都有體現,問題是很多關鍵的技術性衡量指標無法可依。高吸水樹脂行業的遭遇,反映出反壟斷與反傾銷也存在協調問題,特別是要防止對原材料產品佔有壟斷地位的企業借機抬高價格,使相關產業的發展受損。
一般而言,判斷其行為是否發生壟斷,有三個構成要件:一是企業是否占市場支配地位;二是企業之間是否有共謀,可從其價格上漲趨勢、後果等進行推定;三是在一定時期內不正當地維持高定價。市場支配地位很好判斷,但是否濫用就要進行更細致的調查。需要明確一點,各國的反壟斷法不是反占市場支配地位的企業,而反的是對其支配地位的濫用行為,因而,國家應加快出台反壟斷法。
黃勇教授同時指出,反傾銷也是一把「雙刃劍」,實施這項措施,特別是對化工類原材料產品,要進行上下游及相關產品的成本核算。丙烯酸酯反傾銷,維護了國內幾家企業的利益,但相關產業卻瀕臨倒閉。這是令人深思的,表面上我們奪回了丙烯酸酯市場,但又拱手相讓了高分子樹脂市場。不管是反傾銷還是反壟斷,要建立制度性的溝通和協調機制,最終目的是維護公平的競爭格局,保護消費者福利的整體提高。
⑸ 用水泡大的海洋生物球(泡大珠)原理是什麼
泡大珠學名猛尺叫高吸水性樹脂,高吸水性樹脂是新開發的一種含有強親水性基團並具有一定交聯度的功能性高分子材料。這些樹脂不溶於水,也不溶於有機溶劑,能吸收數百倍至數千倍於自身重量的水,而且保水性強,即使加壓水也不會被擠出。
如澱粉接枝丙烯酸鹽類、高取代度交聯羧甲基纖維素、交聯型羥乙基纖維素接枝丙烯醯胺聚合物等,一般可以吸收相當於樹脂體積100倍以上的水分,最高的吸水率可達1000倍以上,一般作為醫用材料,如尿布、衛生巾等,工業上亦用作堵漏材料。
(5)吸水樹脂如何堵漏擴展閱讀
高吸水性樹脂的用途:
高分子吸水樹脂,為網狀高分子無毒聚合物,有極強的吸水性能。
1、醫療衛生:衛生巾,尿墊,尿褲,醫用床墊,吸水紙,緩釋性葯物,膏,水袋等。
2、農業和園林:種子包衣,拌種育苗。
3、工業:止水膨脹橡膠,吸水防污塗料,防靜電塗料,油田堵水及油水分離,光纜
用阻膠帶及纜膏,混凝土的養護等。
4、食枝晌高品工業用吸水劑,水果和蔬菜的保鮮劑。