吸水树脂是一种新型功能高分子材料,能吸收比自身重百倍甚至上千倍的水,当它吸水膨胀后与水发生凝固,成为一种水凝胶,锁水能力强,因此水无法流出,即使是用力挤压也不会漏水。
纸巾、毛巾和海绵等都是日常生活中用来吸水的材料,它们能吸自身重量20倍左右的水,而且保水性不强,用力挤压就可把水挤出。在高吸水性树脂面前,它们可都是小巫见大巫。与纸张、棉花和海绵等材料类似,高吸水性树脂的吸水能力也主要通过羧基、羟基等亲水性基因与水分子间强烈的氢键作用来实现,不同的是后者可利用的亲水性基因含量大大高于前者,且分子链网格结构可高度溶胀,进一步将水分子束缚于其中,从而获得了强的吸水性能。
吸水性树脂从何而来?
吸水树脂的主要来源是天然高分子或者合成聚合物。天然高分子为淀粉,纤维素、壳聚糖等,也就是说我们日常生活中的土豆淀粉就能制备吸水树脂;而合成聚合物则包括聚丙烯酸(PAA)、聚丙烯酰胺(PAM)和聚乙烯醇(PVA)等。
吸水树脂的应用
吸水树脂因为具有很强的保液性,无毒无刺激性,和人体皮肤接触后不会产生反应,对环境也不会产生较大的影响,因此用途十分广泛,涵盖医疗卫生、工业、农业、建筑等行业,其中医疗卫生包括冰袋、卫生巾等产品,在工业中有水溶性涂料、增稠剂等工业用剂,另外在农业上也可以作为蔬菜保鲜材料。提到卫材,大家比较熟悉的就是面膜和纸尿裤。没错,面膜和纸尿裤也都用到了吸水树脂中的一类——聚丙烯酰胺(PAM)。
吸水树脂主要生产厂商
吸水树脂的主要生产厂商有德国赢创、巴斯夫、日本触媒、三大雅、住友、韩国LG、NA工业、万华化学、台塑、诺尔集团、卫星石化等。而在高吸水树脂(SAP)领域,据新思界产业研究,全球SAP三巨头分别为日本催化剂、德国巴斯夫和德国赢创。从国内市场来看,2020年,国内SAP产能前三的企业分别是宜兴丹森、山东诺尔和南通,合计占比百分之50。
据中国石油和化工大数据推出的《2021中国石油和化工大宗产品报告》之高吸水性树脂(SAP)篇显示,2020年世界产能前十的高吸水性树脂生产企业产能占总产能的百分之76.1。
高吸水性树脂(SAP)下游消费中,用于生产婴儿纸尿片/裤占总消费量的百分之70.0;用于生产成人失禁用品占总消费量的百分之17.0;用于生产女性卫生用品占总消费量的百分之7.0;用于工业、农业保水剂等其它领域占总消费量的百分之6.0。婴儿纸尿裤一直是SAP大下游市场,但随着世界人口逐步老龄化,未来成人失禁用品或将拉动SAP需求持续增长。
中国SAP市场消费潜力巨大,未来SAP产能仍将持续增长,但增速放缓。近年国内SAP市场供需基本平衡,但存在结构性矛盾。国内用于卫生用品的SAP主要依赖进口及外资企业产品,产品供不应求,而品质相对较低的产品产能过剩,小型装置普遍开工率不高。