高吸水性树脂吸收水基灭火剂的研究与应用文献综述
摘要
高吸水性树脂从发现以来就被运用于各个行业，从其化学结构、微观结构及其物理结构上来看都有很高的吸水性和保水性。随着工业发展，各类火灾频发，特别是对于普通灭火剂难以扑灭的油类火，其所需的高效水基灭火剂的研发越来越引起人们重视，本文要利用的就是运用高吸水性树脂的吸水性和保水性，通过实验探索最佳吸水率的配方，让其去吸收水基灭火剂，从而制备可以运用于油类火灾的高吸水性树脂水基灭火剂，并对其吸收性能和灭火性能进行测试。
关键词 高吸水性树脂 水基灭火剂 灭火性能 吸水性能
国内外研究发展现状
高吸水性树脂按原料分为淀粉系、纤维素和合成树脂系三大类，以及有机-无机的复合系。合成SAP的原料主要源于石油化工，主要产品分为两大类，即聚丙烯酸盐系列和改性聚乙烯醇系列。其中聚丙烯酸（盐）类SAP由于其优异的吸水保水、耐热性能，成本较低，且较之淀粉系、纤维素系，在工业生产中后处理、储存和抗霉变等方面有明显的优势，因此在SAP市场中占据了主导地位。目前用于卫生用品的大部分SAP是丙烯酸类高吸水性聚合物。[1]
高吸水性树脂从开始研发至今已经有好几十年的历史了，最开始是在20世纪50年代由美国的Goodrich公司开发的，经过了近20年的研究过后，Flory Paul John提出了凝胶吸水理论，这是首次提出高吸水性树脂的相关吸水理论，以这一理论为基础，后来相关高吸水性树脂的研究也得以顺利快速的发展。这一理论为相关领域做出的贡献也使得Flory获得了诺贝尔化学奖[2.3]。
高吸水性树脂是一种含有强亲水性基团并具有一定交联度的水溶胀型高分子聚合物，具有以下的优势：一、能快速吸收自重几百倍乃至上千倍的水。二、保水能力强，即使在高温受压下也不易失水。三、高吸水性树脂性能可调范围广，无毒且环保。[4]在最近的10到20年内，高吸水性树脂用于各个行业的研究在国外也是飞速进行着。其中在农业方面，Guilherme等科学家在2010年[5]，对果胶为基础的水凝胶进行了性能研究。着重研究了其对重金属离子的吸附性，以及对农业所用的化肥成分的释放能力。这使得相关的高吸水性树脂在农业中获得了极大的青睐。不仅仅可以使土壤保持一定的水分湿度，而且能够使土壤长时间保持肥度，既能够抵抗病并减少干旱灾害的影响，还能是农作物得到充分全面的成长，得到更加优质的作物。这里提到的果胶为基础的水凝胶也是属于高分子材料，并且其吸附溶液中离子及溶剂水的超强能力，使其归为高吸水性树脂一类。
不止在农业中发光发热，高吸水性树脂在医疗行业也广泛可见的被人们运用，最最常见的包括卫生巾，纸尿裤，止血海绵等。这一类的高吸水性树脂可以配合抗菌剂使用，不会出现使皮肤红肿发炎而感到不适的情况。对于这类高吸水性树脂，外国科学家Mohammad，Murthy等人做出了许多相关的研究[7.8]，对此类高吸水性树脂的吸附特性，结构特性进行了深度的剖析，并且为其在该行业的推广使用做出了巨大的贡献。同时也提供了充分的理论基础。
