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农用保水剂的作用机理

来源:高碑店市绿雪草种销售有限公司 访问量:0 发布时间:2021-09-24 14:19:58

保水剂属于高分子化合物,这种高分子化合物的分子链无限长地连接着,分子之间呈复杂的三维网状结构,使其具有一定的交联度。保水剂吸收和贮存水分就是由于其结构中的三维网络上有许多—COONa、—COOH、—OH等亲水基团,—COONa、—COOH基团遇水发生解离,产生—COO-和Na+、H+,由于高分子链上的—COO-不能向水中扩散,而网络中的Na+浓度高于水中的Na+浓度,产生了浓度差,使高分子聚合物网络外部的水向网络内部渗透,以达到网络内外Na+浓度的平衡;其次,由于解离后网络上—COO-之间同性离子浓度变大,产生斥力,使网络吸水扩张,同时网络上的亲水基团—COO-、—OH、—CONH2可与H2O形成氢键,当保水剂遇水后可以迅速吸收和贮存较多的水,形成水凝胶。这与传统的吸水材料如海绵、棉花、纸浆等物理吸水机理是不同的。所以保水剂的吸水是由于高分子电解质的解离和离子排斥所引起的分子扩张与网状结构阻碍分子扩张相互作用所产生的结果。


从保水剂结构和吸水机理可以看到,当水中出现一定浓度外加电解质时,降低了水中离子与吸水网络的离子浓度差,特别是Ca2+离子在浓度较小时就可与吸水网络上的—COO-结合或与其上的Na+进行离子交换形成难电离物,使网络上的羧基所带负电性大大减少,从而阻止了网络的吸水膨胀,网络吸水动力变小,贮水空间减小,使保水剂吸水率降低[6,7]。


高分子的聚集态同时具有线性和体型2种结构,由于链与链之间的轻度交联,线性部分可自由伸缩,而体型结构却使之保持一定的强度,不能无限制地伸缩。因此,保水剂在水中只膨胀形成凝胶而不溶解。当凝胶中的水分释放殆尽后,只要分子链未被破坏,其吸水能力仍可恢复。