Полиакрилат натрия (ПААС), номер CAS: 9003-04-7
Полиакрилат натрия (PAAS, CAS 9003-04-7)Это натриевая соль полиакриловой кислоты, представляющая собой белый порошок или вязкую жидкость с формулой [−CH₂−CH(CO₂Na)−]ₙ. Это анионный полиэлектролит, хорошо растворимый в воде, где он диссоциирует, образуя вязкие растворы. Известный как суперабсорбентный полимер (САП), он способен поглощать и удерживать воду в сотни раз больше своего веса, что делает его незаменимым в одноразовых подгузниках, гигиенических салфетках и водоудерживающих гелях. Помимо впитывающих свойств, его способность связывать ионы и диспергировать обуславливает широкое промышленное применение: в качестве средства против повторного осаждения и наполнителя в стиральных порошках, ингибитора образования накипи в водоочистке, а также загустителя/стабилизатора в покрытиях, косметике и пищевой промышленности.
1. Обзор
Полиакрилат натрия — это белый гранулированный или порошкообразный суперабсорбентный полимер (САП). Он представляет собой натриевую соль полиакриловой кислоты и обладает замечательной способностью поглощать в 100–1000 раз больше воды, чем весит сам, превращая её в гель. В отличие от традиционных абсорбентов, он удерживает поглощенную жидкость даже под давлением. Он доступен как в сшитом (нерастворимом гелеобразном виде), так и в несшитом (водорастворимом) вариантах.
2. Ключевые особенности
Суперабсорбент: впитывает в 100-800 раз больше своего веса в деионизированной воде.
Сохранение давления: удерживает жидкость даже при механическом воздействии (закупорка гелем).
Чувствительность к соли: Всасывание значительно снижается в солевых растворах (моча, морская вода).
Термостойкость: Функционален в условиях высоких температур (буровые растворы).
Разнообразные формы выпуска: доступен в виде порошка, гранул или водного раствора.
Нетоксично: безопасно для использования в сельском хозяйстве и производстве потребительских товаров (для определенных сортов).
3. Основные характеристики с пояснениями
| Параметр | Типичное значение | Объяснение |
|---|---|---|
| Появление | Белый порошок/гранулы | Свободнотекущий; изменение цвета указывает на загрязнение. |
| Поглощающая способность | 300–800 г/г (деионизированная вода) | Измеряет задержку жидкости. Чем выше показатель, тем лучше для использования подгузников/в сельском хозяйстве. |
| Молекулярная масса (Мв) | 1k – 78k+ (или сшитые) | Низкомолекулярный материал действует как ингибитор образования накипи; высокомолекулярный материал (сшитый) предназначен для абсорбции. |
| pH (1% раствор) | 5,5 – 7,5 (или 6-9) | Нейтральная или слабощелочная среда. Зависит от сорта. |
| Остаточный мономер | ≤ 300-500 ppm | Непрореагировавшая акриловая кислота; ее концентрация должна быть низкой для соблюдения гигиены/в сельском хозяйстве. |
| Объемная плотность | 0,4 – 0,7 г/мл | Влияет на упаковку и обращение с товаром. |
| Размер частиц | 50 – 850 мкм | Мелкозернистая текстура подходит для быстрого впитывания; крупнозернистая – для нетканых материалов, полученных методом воздушной формовки. |
4. Приложения
| Область применения | Специальное применение |
|---|---|
| Гигиенические товары | Основной материал в детских подгузниках, прокладках для взрослых при недержании мочи и гигиенических салфетках (технология SAP). |
| Сельское хозяйство | Удержание влаги в почве (кристаллическая почва), антитранспиранты и покрытие рассады для снижения частоты полива. |
| Очистка воды | Загуститель, ингибитор образования накипи (с низкой молекулярной массой) и средство для обезвоживания осадка. |
| Промышленный | Водонепроницаемая лента для кабелей, средство для локализации разливов (затвердевание жидких отходов) и добавка к буровому раствору для нефтедобычи. |
| Строительство | Затирка для бетона (удержание влаги) и гидроизоляция. |
| Пищевая упаковка | Впитывающие прокладки для лотков с мясом и рыбой (пищевого качества). |
| Текстиль | Загуститель для печатных паст. |
5. Сравнение типов/моделей
| Параметр | Сшитый суперабсорбент (SAP) | Низкомолекулярный (ингибитор образования накипи) |
|---|---|---|
| Структура | 3D-сетка (нерастворимая) | Линейная цепь (растворимая) |
| Поглощение | 300-800x (Суперабсорбент) | < 10x (утолщение) |
| Основное использование | Подгузники, сельское хозяйство, кабельная лента | Моющие средства, водоподготовка, диспергаторы |
| Устойчивость к соли | Низкий уровень (не подходит для соленой воды) | Высокое содержание алкоголя (стабильна в рассоле) |
Варианты коммерческого класса:
| Оценка | Чистота | Поглощение | Ключевая сертификация | Лучшее для |
|---|---|---|---|---|
| Базовая модель | ≥95% | 200x | Стандартный | Общая промышленность, контроль разливов |
| Расширенная модель | ≥98% | 500x | РЕАХ / ЭПА | Сельское хозяйство, подгузники |
| Профессиональный / Пищевой класс | ≥99,5% | 800x | Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов / ИСО | Упаковка для пищевых продуктов, медицинские изделия |
6. Руководство по покупке
Определите приложение:
Для производства подгузников и сельского хозяйства: выбирайте высокомолекулярный/сшитый суперабсорбент с водопоглощением >400x.
Для моющих средств и водоподготовки: выбирайте растворимый порошок с низкой молекулярной массой (<10 000).
Для контакта с пищевыми продуктами: необходимо указать пищевой класс (требуется сертификация FDA).
Проверьте размер частиц:
Порошок (<150 мкм): быстро всасывается, высок риск закупорки геля.
Гранулы (150–850 мкм): лучшая воздухопроницаемость, идеально подходят для гигиенических продуктов.
Просмотрите данные по безопасности:
Необходимо обеспечить низкий уровень остаточного содержания акриламида/мономера, особенно при использовании в сельском хозяйстве или личных целях.
Обратите внимание на сертификаты REACH или EPA, подтверждающие соответствие экологическим требованиям.
7. Часто задаваемые вопросы
В: Токсичен ли полиакрилат натрия?
О: Как правило — нет, если речь идет о самом полимере. Однако мономер (акриловая кислота) является раздражителем. Высококачественные марки, используемые в подгузниках, прошли дерматологическое тестирование и нетоксичны.
В: Может ли оно впитывать соленую воду?
А: Да, но значительно меньше. В солевых растворах (например, в моче, морской воде) абсорбционная способность резко снижается из-за «эффекта общего иона». В рассоле она может поглощать лишь в 30-50 раз больше своего веса, по сравнению с 800 разами в дистиллированной воде.
Вопрос: Является ли он биоразлагаемым?
А: Стандартный полиакрилат натрия разлагается в окружающей среде очень медленно. Однако некоторые сельскохозяйственные марки содержат биоразлагаемые добавки или обладают способностью разлагаться под воздействием УФ-излучения.
В: В чем разница между полиакрилатом натрия и полиакриламидом?
А: Полиакрилат натрия является анионным (отрицательно заряженным) и суперабсорбентом. Полиакриламид (ПАМ) обычно неионогенен или катионен и в основном используется в качестве флокулянта (комкующихся частиц) при очистке воды.
8. Доставка, сертификация и обслуживание
Упаковка: многослойные бумажные/пластиковые мешки по 25 кг, биг-бэги по 500 кг или бочки по 200 кг (жидкий раствор).
Условия хранения: Хранить в прохладном, сухом месте. Высокогигроскопичен – хранить в герметичной упаковке, чтобы предотвратить предварительное впитывание атмосферной влаги.
Документация: Сертификат анализа (абсорбционная способность, размер частиц, остаточное содержание мономера), паспорт безопасности материала.
Сертификаты: ISO 9001, REACH, FDA (для пищевых продуктов), EPA.
