海绵
海绵(英语:ponge)它是一种三维多孔聚合物材料。根据获取方式,可分为天然海绵和人工海绵。天然海绵是通过人工采收海绵并加工而成,分布广泛、易采集等特点,在医疗行业、环境监测等方面得到了广泛应用。人造海绵的主要成分是聚氨酯、聚苯乙烯、三聚氰胺树脂如果长期使用,会对人体健康造成严重危害,其生产和废弃海绵的处理也会对环境造成危害。作为一种多孔聚合物材料,人造海绵具有优异的吸水性、良好的柔韧性和高弹性等,清洗中、洗涤、化妆、家具装饰、医疗、化学吸附等领域应用广泛。
海绵分类
根据原料来源,海绵可分为天然海绵和人造海绵,其中常用的人造海绵由木质纤维素纤维或泡沫塑料聚合物制成。此外,还有低密度聚醚的使用(不吸水海绵)聚乙烯醇(超强吸水材质,无明显毛孔)以及由三种材料制成的合成海绵,即聚丙烯和聚酯。
性能特点
海绵有丰富的毛孔、再生能力强、吸水性强,耐腐蚀性好、防静电性好(海底矿物丰富)干时坚硬,湿时柔软、pH适中等特点。可分为天然海绵和人工海绵。
天然海绵
天然海绵是通过人工收割海绵并加工而获得的。分布广泛、容易采集。
人工海绵
人造海绵又称合成海绵,是利用聚合物相互聚合,加入不同的添加剂和发泡剂,最后干燥而成,具有柔软的质地、蓬松度好、高孔隙率、良好的吸收能力、同时具有亲水性和亲油性、以及优异的可压缩性和弹性,存在环境污染、难以降解、易燃等显著缺点。
聚氨酯海绵
聚氨酯海绵具有良好的减振性能、耐低温性能、耐辐射、耐臭氧、耐霉菌性能、高弹性、吸附性和吸水性、耐溶剂性和耐磨性、机械强度高,生物相容性好,但原料紧缺,制备过程中产生有害物质,难以降解,会产生二次污染。
聚乙烯醇缩甲醛海绵
聚乙烯醇缩甲醛海绵是聚乙烯醇和甲醛聚合产生的缩合产物外观为白色无定形固体,可根据实际需要染成不同颜色,不易褪色。它是典型的树枝状连续多孔体,介质中孔隙不规则,开口结构丰富,耐油性好、耐热性、绝缘耐酸碱柔软和机械强度高、开孔结构丰富、硬度高、强吸水性和保水性、良好的化学稳定性和生物相容性,对环境无害。
三聚氰胺海绵
三聚氰胺海绵是一种合成高分子三聚氰胺泡沫,又称三聚氰胺海绵它由三聚氰胺树脂发泡制成,具有良好的热稳定性,可在400℃的高温环境下正常使用。含氮量高的三聚氰胺海绵被点燃后会释放出大量的氮气,具有良好的阻燃效果。它还具有出色的隔热性能、吸音可回收价格低廉、结构稳定、弹性高、机械性能强、良好的吸声性能、隔热性能和二次加工可用性。三聚氰胺海绵的结构以三维网状为主,孔隙率高比表面积大吸水性好。
制备方法
天然海绵
天然海绵主要是每年 9人工生产、6月集中采摘加工,10 ,随后清洗、机械压挤、浸泡、晾干、分检、包装,最后上市。
人工海绵
聚氨酯海绵
聚氨酯海绵的制备过程也叫发泡过程。通过将发泡树脂、发泡助剂和粘合树脂(使成品具有粘性)混合在一起,并发泡。乙烯醋酸乙烯酯(EVA)APAO PT 3385、偶氮二甲酰胺、以CaCO和过氧化二异丙苯计,CaCO和过氧化二异丙苯的含量为80: 26036036536.6放入模具中发泡,通过机械力将封闭的气孔打破,得到发泡海绵。聚氨酯海绵主要有聚酯和聚醚两种,可切片或卷制,也可根据具体需要加工、热压喷砂和开孔处理等。
聚乙烯醇缩甲醛海绵
通常,聚乙烯醇缩甲醛海绵是通过将聚乙烯醇和水加入装有搅拌和温度控制装置的反应器中,并在搅拌状态下持续加热以完全溶解聚乙烯醇来制备的。冷却后,加入甲醛、发泡剂、将酸充分混合,倒入模具中,并在50 ℃的烘箱中固化;取出后,洗去未反应的甲醛和酸,得到聚乙烯醇缩甲醛海绵。在这个制备过程中,聚乙烯醇的缩甲醛反应是制备聚乙烯醇缩甲醛海绵的关键反应。
三聚氰胺海绵
三聚氰胺海绵是三聚氰胺与甲醛溶液发生加成反应,再经羟甲基化后发生缩聚反应而形成的链中含有三嗪环的聚合物。
应用领域
天然海绵
由于天然海绵具有蜂窝状结构和丰富的内部孔隙,因此它可以与人体组织紧密接触并清除代谢皮肤细胞等,并广泛应用于洁净浴室领域。而且由于海绵具有吸水性强耐腐蚀和抗静电的特点,因此被广泛用于实验用品装饰、皮革护理等领域也有广泛应用。此外,海绵中还含有一些抗癌药物、具有抗肿瘤作用的活性成分淡水海绵还含有许多化学和医学成分,因此海绵在制药工业中也有很大的应用前景。
人工海绵
人造海绵具有良好的吸水性、高弹性和良好的柔韧性等,在家具装饰中、清洁洗浴、化学吸附等领域应用广泛此外,改性后的人工海绵还可用于油水分离、医疗手术、高端电子材料封装等领域。
聚氨酯海绵
聚氨酯海绵具有隔热性、隔热、吸声、减振、阻燃、防静电和良好的透气性在汽车行业得到广泛应用、电池工业、化妆品业、内衣制造和高端家具制造等领域。
聚乙烯醇缩甲醛海绵
聚乙烯醇缩甲醛海绵具有高弹性、高拉伸强度和撕裂强度、柔韧性好、不含纤维、不受微生物侵害、开孔结构丰富、使用后易于清洗、操作简便、耐用耐磨等特点,常用作清洁和美容材料、过滤和消声材料、功能医用材料、洗涤清洁采用环保生物载体材料和可降解复合天然高分子材料、化妆品业、医疗行业、污水处理、航空航天、环保型复合泡沫的制备,以及对环境要求特别高的半导体行业。
三聚氰胺海绵
三聚氰胺海绵成本低、良好的热稳定性、高孔隙率、由于其密度低且易于规模化,被广泛应用于材料改性的三维模板中。改性三聚氰胺海绵常用于超级电容器和柔性导体的制备、催化反应的载体工业废水中重金属离子的吸附回收油水分离等工业领域。
超疏水海绵
相比于离心法、传统的处理海上溢油事故的方法,如生物氧化法,具有吸附容量高操作简单成本低吸附速度快可循环使用等优点、无二次污染,选择性高,海上不漏油、工业废物和有机污染已被广泛使用。
防静电海绵
防静电海绵可应用于火工品、电爆装置、弹药、炸药、电子引信等军工产品的运输、存放过程中,防止其摩擦、冲击等静电,造成严重危害。同时,防静电海绵还可用于所有需要防止静电的领域,如高端电子材料包装。此外,因为海绵具有高弹性、良好的吸水性和机械性能,在生活家具包装材料、车辆内饰、清洁用品、它广泛应用于体育用品。
多孔高分子海绵
多孔聚合物海绵具有高孔隙率、比表面积大、清洁效果好、吸水能力强等它在处理废水中的污染物如染料或重金属离子方面具有很大的优势,并且它可以通过吸附来净化污水以防止来自水资源污染源的污染。
安全事宜
环境危害
人造海绵的化学成分主要是聚苯乙烯或聚氨酯,其制备过程中可能产生二氧化硫等有害物质,废弃后难以自然降解,容易对环境造成二次污染。
储存运输
由于制备工艺不同,相应海绵的性能也不同,因此在储存和运输过程中需要根据具体海绵的性能选择合适的储存条件。如果运输和储存非阻燃海绵,禁止吸烟并远离热源;吸水性强的海绵在运输和储存过程中要防雨,否则很难干燥,长期潮湿也会影响其物理性能;耐腐蚀性差的海绵在运输和储存过程中应防止腐蚀,以避免与强腐蚀性药物接触。