医药日化级高吸水性树脂项目商业计划书文档格式.docx
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4、项目投资：
总投资6500万元
5、建设地点：
利津县盐窝镇南洼村
6、劳动定员与工作班制：
劳动定员40人，年操作时间7200小时
项目建设背景介绍
高吸水性树脂，又称超吸水性树脂或高吸水性聚合物，是一种含有羧基、羟基等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。
它不溶于水，也不溶于有机溶剂，却有着奇特的吸水性能和保水能力，同时又具备高分子材料的优点，与传统的吸水材料相比具有更大的优势：
与海绵、棉花、纤维素、硅胶相比，高吸水性树脂的吸水量大，可以吸收比自身重几百倍甚至上千倍的水，并且保水性强，即使在受热、加压条件下也不易失水，对光、热、酸、碱的稳定性好，有的产品具有良好的生物降解性能。
随着我国卫生、医药、农林业及建筑工业等的迅速发展，高吸水性树脂的需求量也日益俱增，开发利用前景广阔。
山东中科博源新材料科技有限公司拟投资6500万元建设20XX0吨/年高吸水性树脂项目。
项目的建设可提高国内高吸水性树脂的供应能力，解决当地卫生用品、农林园艺、医用材料、工业助剂、建筑材料等生产企业的需求，带动区域经济发展，促进国内卫生用品、农林园艺、医用材料、工业助剂、建筑材料等产业稳定与持续发展。
2建设项目政策符合性
与《产业结构调整指导目录（20XX年本）》（20XX年修正）的符合性
根据《产业结构调整指导目录》（20XX年修正），本项目拟建设20XX0吨/年高吸水性树脂项目，属于《产业结构调整指导目录》（20XX年修正）中鼓励类第十一类石化化工中第11小类“吸水性树脂、导电性树脂和可降解聚合物的开发与生产”的相关内容，符合国家产业政策要求，目前本项目已通过了利津县发展和改革局备案。
规划符合性
本项目位于东营市利津县盐窝镇南洼村东400m，省道永馆路北侧。
拟建项目占地类型为工业用地，符合当地土地利用总体规划的要求。
与鲁环涵263号文符合性
表与鲁环涵263号文符合性对比指标表
由上表可以看出，拟建项目符合符合鲁环函[20XX]263号文审批原则的要求。
3、建设项目主要建设内容、生产工艺及产品方案
项目建设内容
详细内容见表。
表拟建项目工程组成表
项目工艺简述
中和反应
将丙烯酸从储罐中通过计量泵打入中和釜，打开搅拌器搅拌混合，同时将质量浓度为30%的氢氧化钠水溶液从储罐中通过物料泵打入碱液滴加罐，根据丙烯酸中和度75%计量碱液滴加量，滴加适量碱液于中和釜中，直至加入工艺所要求的氢氧化钠水溶液的总量，阀门自动关闭，在碱液滴加过程中控制速度，以控制中和反应温度不超过40℃，滴加完后继续搅拌反应，待中和釜中无气泡生成，温度降低，中和反应完成，通过物料泵打入中和液储罐待用，一个批次的中和作业结束，再进行下一个批次的中和作业。
此环节主体工程设备均为密闭型，无废气产生。
中和反应方程式：
CH2CHCOOH+NaOHCH2CHCOONa+H2O
计量混合
此过程为四种液体原料的计量和混合过程，原料为四种液体状物料，分别为储存于四个储罐中：
中和液储罐、引发剂1储罐、引发剂2储罐、交联剂储罐。
计量过程采用四台带称重传感器的计量罐完成，由储料罐向计量罐中进料分别由四台计量泵来实现，采用称重传感器与计量罐进料管线电磁阀的连锁控制，实现精确计量
计量和混合过程采用两套系统完成，分别向同步运动的两列聚合槽中放料。
聚合
篇二：
高吸水性树脂简介
高吸水性树脂简介
高吸水性树脂也称超强吸水性聚合物简写为SAP.它是一种含有羧基,羟基等强亲水性基团并具有一定交联度的水溶胀型的高分子聚合物,不溶于水也不溶于有机溶剂,能够吸收自身重量的几百倍甚至上千倍的水,且吸水膨胀后生成的凝胶具有良好的保水性和耐候性,一旦吸水膨胀成水凝胶,即使加压也难以将水分离出来.同时,高吸水性树脂可循环使用.因此,越来越受到人们的关注.目前,超强吸水树脂已在工业,农业,林业,卫生用品等领域中得到广泛应用,并显示出更为广阔的发展前景.
1.SAR的结构与吸水机理
SAR的交联网络结构
SAR与传统的吸水材料不同,它可以吸收比自身重几百倍甚至几千倍的水.在处于吸水
状态时其保水性好,在压力下水也不会从中溢出.而传统的吸水材料只能吸收自身重量的20
倍的水.树脂的高吸水性主要与它的化学结构和聚集态中极性基团的分散状态有关,它具有
低交联度亲水性的三维空间网络结构.它是由化学交联和聚合物分子链间的相互缠绕物理交联构成.吸水前,高分子链相互缠绕在一起,彼此交联成网状结构,从而达到整体上的紧固度;
吸水后,聚合物可以看成是高分子电解质组成的离子网络和水的构成物.在这种离子网络中存在可移动离子对,它们是由高分子电解质离子组成的.
SAR的吸水机理
关于SAR的吸水机理存在不同的说法.其中有两种占主要地位,金益芬等认为SAR吸水有3个原动力:
水润湿,毛细管效应和渗透压.高吸水能力主要由这3个方面的因素决定.水润湿是所有物质吸水的必要条件,聚合物对水的亲和力大,必须含有多个亲水基团;
毛细管效应的作用则是让水容易迅速地扩散到聚合物中去;
渗透压可以使水通过毛细管扩散,渗透到聚合物内部或者渗透压以水连续向稀释聚合物固有的电解质浓度方向发动.刘廷栋等
[2]则认为当水与高分子表面接触时主要有3种相互作用:
一是水分子与高分子电负性强的氧原子形成氢键;
二是水分子与疏水基团相互作用;
三是水分子与亲水基团的相互作用.上述两种理论虽然表述不相同,但二者的理论都是建立在高吸水聚合物的主体网络结构基础之上的,实质是相同的。
2高吸水性树脂的分类
高吸水性树脂从诞生起发展到现在,种类繁多.根据现有品种及其发展按以下几个方面进行分类.
按原料分类
高吸水性树脂从原料来分,有三大系列,分别是淀粉系,纤维素系,合成聚合物系.
淀粉类
对天然淀粉进行改性制备SAR是成本较低的一种方法,主要有两种形式:
一是在淀粉上
引入亲水基团,并使其有一定的交联度;
另一种是先对淀粉进行部分交联,再引入羟甲基亲水性基团得到SAR,该方法原料丰富,成本低,吸水率高,其缺点是耐热性与其保水性能差,使用中易受微生物分解而失去吸水保水能力.
纤维素类
纤维素类SAR也包括两种类型,一种是纤维素与亲水性单体接枝共聚,另一种是氯醋酸与纤维素反应引入羟甲基再用交联剂交联而得,该类树脂的主要特点是可以制成高吸水织物,与合成纤维混纺,改善最终产品的性能.
其他种类
此类主要是指淀粉,纤维素以外的多糖类SAR,其中有些接枝物也有较好的吸水能力.
按亲水化方法分类
高吸水性树脂从亲水化方法来分,有四大系列.分别是:
1.亲水性单体的聚合物;
2.疏水性聚合物的羧甲基化反应物;
3疏水性聚合物接枝聚合亲水性单体共聚物;
4.含腈基,酯基,酰胺基的高分子水解反应物.
按交联方法分类
高吸水性树脂按不溶化方法分为用交联剂进行网状化反应,自交联网状化反应,放射线照射网状化反应和水溶性聚合物导入疏水基或结晶结构等四种.其中用交联剂进行网状化反应主要有多反应官能团的交联剂交联水溶液性的聚合物,多价金属离子交联水溶液性的聚合物,多价酸交联水溶液性的聚合物和用高分子化合物交联水溶液性的聚合物等重要品种;
自交联网状化反应有聚丙烯酸盐,聚丙烯酰胺等的自交联聚合反应;
放射线照射网状化反应的重要品种是聚乙烯醇,聚氧化烷烃等通过放射线照射而进行交联.
按亲水基团的种类分类
高吸水性树脂按照亲水基团的种类可分为含有羧酸,磺酸,磷酸类的阴离子系,叔胺,季铵类的阳离子系,两性离子系,羟基和酰胺基的非离子系和多种亲水基团系等五大种类.
按制品形态分类
从制品形态上高吸水性树脂可分为粉末状,纤维状,薄膜状和珠状.
3高吸水性树脂的性能
高吸水性树脂作为一种功能材料应用,其应用领域不同,对它的性能也有各种各样的要求.高吸水性树脂主要有以下几项性能.
吸水性
高吸水性树脂的吸水性可从两个方面反映:
一是其吸水溶胀的能力,以吸水率表示,目前最大吸水率是5000倍;
另一个是其保水性.其吸水能力不仅决定于聚合物的组成,结构,形态,分子量,交联度等内在因素,外界条件对其影响也很大.高吸水性树脂吸水性的测定方法很多,有筛网法,茶袋法,抽吸法,离心法等,因测定方法的不同而有差异.
凝胶强度
高吸水性树脂吸水后,其凝胶需具有一定的强度,以维持良好的保水性和加工性能.聚合物本身的结构及组成直接决定了高吸水性树脂吸水后的强度,而且强度与吸水能力,吸水速度三者有相互依赖和相互矛盾的关系.
高吸水性树脂不但吸水能力强,而且保水能力也非常强.所谓保水能力指的是吸水后的膨胀体能保持其水溶液不离析的状态的能力.众所周知,含有大量水的一般水凝胶都具有加压难脱水,蒸发慢,对水的保持能力高的特点.高吸水性树脂是水凝胶,当然具有这些性质.通常物质的脱水主要有加热蒸发脱水和加力脱水两种.因此,高吸水性树脂也有自然条件保水性,热保水性和加压保水性等几种保水性能.
稳定性
高吸水性树脂作为吸水性材料使用必然会受到外界条件,如光,热,化学物质以及其它条件的影响,使其吸水性能发生改变.因此,高吸水性树脂的稳定性主要包括热稳定性,光稳定性和储存稳定性等.不同种类的高吸水性树脂吸水后,其稳定性有差异,如聚丙烯酸盐类树脂随交联度增加热稳定性也增大.常温下,高吸水性树脂可在密闭容器内储存3～5年,其吸水能力不变,稳定性很好.
增稠性
高吸水性树脂凝胶具有特殊的流变性能,增稠性是其显著特性,很少量的树脂就可使溶液粘度大大提高.
除以上性能外,高吸水性树脂还具有吸氨性,扩散性,安全性,相溶性等特殊性能.4高吸水性树脂的应用
高吸水性树脂由于其优良的吸水性和保水性,应用范围在不断扩展,已广泛应用于卫生材料,农林园艺,脱水剂,化学蓄冷剂,蓄热剂,污泥固化剂,防露水用壁材,食品保鲜剂,水膨胀涂料和复合吸水材料等方面.因此,其生产能力迅速增加,特别是美国和日本发展最快,年产量已超过20万t.
农林,园艺方面的应用
我国土地辽阔,有大面积的沙漠及干旱,半干旱西北,改造治理沙漠,防止水土流失,提高干旱半干旱地带,为高吸水性树脂绿化祖国再造山川秀美的大地区的作物产量提供了用武之地.研究者发现,在农业上应用高吸水性树脂可以减少灌溉水的损耗,降低植物的死亡率,提高土壤的肥力,加快作物的生长速度,增加作物的产量.而且可使土壤形成团粒结构,可以增加土壤的透水性,透气性,降低壤的昼夜温差.同时与肥料,农药作用可使它们缓慢释放,增加肥料和农药的利用率和有效性.用于耕作的高吸水性树脂可以是薄膜状,凝胶状和泡沫状,其用途是用于正在生长的蔬菜和花的种子,以增加生产的稳定性和产量,节省劳动力.高吸水性树脂吸水后,保存在苗床下面的适当位置,利用毛细作用,逐渐供给植物水分,这样可以达到缓释水分的作用.
医药卫生用品方面的应用
在医疗卫生用品领域,人们利用高吸水性树脂的吸收尿液,血液,药物等特性作为吸收材料,如卫生巾,尿布,餐巾纸,失禁片,医用药棉等.高吸水性树脂的超强吸水能力和保水能力使得生理卫生方面的产品大大轻便化,小型化,舒适化.
建筑材料方面的应用
随着现代化建设的发展,各行各业都在突飞猛进地发展,水是建设中须考虑的重要因
素.在各项建设中节水保水,综合治理水资源是当务之急.研究开发超强吸水剂是加快建设,治理的重要措施之一.目前,高吸水性树脂在建材工业中主要应用于止水堵漏,防结露,调湿除湿,建材涂料,提高建筑工效等方面.
其它方面的应用
除以上几个方面外,高吸水性树脂在日用化工,石油工业,环保工业,纤维工业,电子工业等方面同样具有广阔的应用前景.高吸水性树脂在日常生活中也得到很好的应用.如食品保鲜剂,化妆品添加剂,香水缓释剂,油田处理剂等方面高吸水性树脂均发挥了巨大的作用.
5展望
SAR是一种多品种,多功能的材料.目前已经开发出淀粉接枝共聚物,聚乙烯醇—丙烯酸共聚物,异丁烯—顺酐共聚物等系列产品.它们具有很多优良的性能,如吸水性,防雾性,防带电性,水膨润性,耐热性,耐候性,生物组织适应性等,有着广泛的应用.然而高吸水性树脂目前尚存在许多不足.其中最突出的是阴离子型的高吸水性树脂耐盐性比较差,吸水速度较低.而非离子型的高吸水性树脂的吸水速度较快,耐盐性也较好,但吸水能力比较低.另外,高吸水性树脂虽然种类繁多,但普遍应用的品种还比较少,价格比较高,理论和应用研究均跟不上需要,合成和加工方法尚待更新开发.可以预料,SAR今后必将以其独具的优性能受到人们的日益青睐.人们将不断努力解决其聚合反应工艺技术上的困难,并努力开发其潜在的用途,降低造价,改善其抗盐性,使SAR得到飞速发展.
篇三：
高吸水性树脂的吸水机理
姓名：
赵林玲
学号：
SA11020XX3
班级：
11级高分子科学与材料
高吸水性树脂的吸水机理
自然界中能吸水的物质很多,按其吸附水的性质来分,基本上分类,一类是物理吸附,像传统的棉花、纸张、海绵等,其吸附主要是毛细管的吸附原理,所以此类物质吸水能力不高,只能吸收自身重量的20倍水,一旦有压力,水便会从中流出。
另一类是化学吸附,通常是通过化学键的方式把水和亲水性物质结合在一起成为一个整体。
此种吸附结合很牢,加压也不能把水放出。
高吸水性树脂是由三维空间网络构成的聚合物,它的吸水,既有物理吸附,又有化学吸附,所以,它能吸收成百上千倍的水。
一．高吸水性树脂与水的作用
当水与高分子表面接触时,有种相互作用,一是水分子与高分子电负性强的氧原子形成氢键结合二是水分子与疏水基团的相互作用三是水分子与亲水基团的相互作用。
高吸水性树脂本身具有的亲水基和疏水基与水分子相互作用形成自为水合状态。
树脂的疏水基部分可因疏水作用而易于折向内侧,形成为不溶性的粒状结构,疏水基周围的水分子形成与普通水不同的结构水。
用DSC、NMR分析、高吸水性树脂处于凝胶状态时,存在大量的冻结水和少量的不冻水。
发现亲水性水合,在分子表面形成厚度为一的一个水的分子层。
第一层,极性离子基团与水分子通过配位键或氢键形成的水合水。
第二层,水分子与水合水通过氢键形成的结合水层。
由此计算,水合水的总量不超过一水极性分子,这些水合水的数量与高吸水性树脂的高吸水量相比,相差一个数量级,由此可见高吸水性树脂的吸水,主要是靠树脂内部的三维空间网络间的作用,吸收大量的自由水贮存在聚合物内,也就是说,水分子封闭在边长为一聚合物网络内,这些水的吸附不是纯粹毛细管的吸附,而是高分子网络的物理吸附。
这种吸附不如化学吸附牢固,仍具有普通水的物理化学性质,只是水分子的运动受到限制。
二．高吸水性树脂的离子网络
高吸水性树脂在结构上是轻度变联的空间网络结构,它是由化学交联和树脂分子链间的相互缠绕物理交联构成的。
吸水前,高分子长链相互靠拢缠在一起,彼此交联成网状结构,从而达到整体上的紧固程度。
高吸水性树脂可以看成是高分子电介质组成的离子网络和水的构成物。
在这种离子网络中,存在可移动的离子对,它们是由高分子电介质的离子组成的其离子网络结构如图高吸水性树脂的吸水过程是一个很复杂的过程。
吸水前,高分子网络是固态网束,未电离成离子对,当高分子遇水时,亲水基与水分子的水合作用,使高分子网束张展,产生网内外离子浓度差。
如高分子网结构中有一定数量的亲水
离子,从而造成网结构内外产生渗透压,水分子以渗透压作用向网结构内渗透。
同理,如被吸附水中含有盐时,渗透压下降,吸水能力降低、由此可见,高分子网结构的亲水基离子是不可缺的,它起着张网作用,同时导致产生渗透功能。
亲水离子对是高吸水性树脂能够完成吸水全过程的动力因素,这一点也可从式中看出。
高分子网结构特有多量的水合离子,是高吸水性树脂提高吸水能力,加快吸水速度的另一个因素。
高吸水性树脂三维空间网络的孔径越大,吸水率越高,反之,孔径越小,吸水率越低。
树脂的网络结构是能够吸收大量水的结构因素。
三．吸水性与保水性
吸水和保水是一个问题的两个方面在一定温度和压力下,高吸水性树脂能自发地吸水,水进入到树脂中,使整个体系的自由能降低,直到满足平衡为止。
如水从树脂中放出,使自由能升高,不利于体系的稳定。
通过差热分析表明,高吸水性树脂吸收的水在150℃以上时,仍有50%的水封闭在水凝胶的网络中,当温度达到200℃时,水分子的热运动超过高分子网络的束缚力后,水才挥发逸出。
因此在常温下,加多大的压力,水也不从高吸水性树脂中溢出。
另外,高吸水性树脂的吸水能力还与网络链上的离子密度和所吸附介质等因素有关,这已被实验所证明。
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