SuperabsorberNicola Heer

Superabsorber

Nicola Heer

Inhalt

1. Was ist ein Superabsorber?

2. Wie werden Superabsorber hergestellt?

3. Wie funktioniert ein Superabsorber?

4. Verwendung von Superabsorbern

5. Literatur

01SuperabsorberNicola Heer

1. Was ist ein Superabsorber?

02SuperabsorberNicola Heer

-Superabsorber sind funktionelle Polymere

-Können bis zum 300fachen ihres Eigengewichts an Wasser absorbieren

-2004 wurden 432 Mio. € Jahresumsatz bei der DEGUSSA mit Superabsorbern

-Chemische Bezeichnung: Natriumpolyacrylat (vernetzt)

2. Wie stellt man einen Superabsorber her?

03SuperabsorberNicola Heer

Inititiation

Natriumacrylat

H2C

H

COONa

P + P CH2 C

H

COONaStarterradikalz.B. AIBN Polymerradikal

Polymerisation

P CH2 C

H

COONa

+ nH2C

H

COONa

P CH2 C

H

COONa

CH2 C CH2 C

H

COONa

H

COONan-1

Abbruchsreaktionen-Addition zweier Polymerradikale

-Addition von Starterradikal an Polymerradikal

Vernetzung des Natriumpolyacrylats

04SuperabsorberNicola Heer

Vernetzungsreaktion

CH2 C

H

COONa

+

nH2C C

H

COONa

+

H2C CH

CO

NH

CH2

NH

CO

CHH2C

CH2 CH CH2 CH CH2 CH

COONa COONaCO

NH

CH2

NH

CO

CH CH2 CH

COONa

CH2CH

COONa

CH2

Vernetzte PolymerN,N‘-Methylen-bisacrylamid (MBA)

3. Wie funktioniert ein Superabsorber?

05SuperabsorberNicola Heer

OH

H

C

O-ONa+

OH H

O HH

OH

H

Dissoziation des Natriumpolyacrylats

Absorption der Wassermoleküle durch das Polycarboxylat

O HH

OH

H

OH

H

OH

H

3. Warum funktioniert ein Superabsorber nicht mit Salzwasser?

06SuperabsorberNicola Heer

OH

H

C

O-ONa+

OH H

O HH

OH

H

Dissoziation des Natriumpolyacrylats

Aufgrund der hohen Natrium-Ionen-Konzentration ist das Dissoziationsgleich-Gewicht auf die Seite des Natriumpolyacrylats verschoben. Der Wasserabsorptionseffekt ist geschwächt, da die negative Ladung des Carboxylats von den Natrium-Ionen ausgeglichen wird.

O HH

OH

H

OH

H

OH

H

Na+

Na+Na+

Na+

Na+

Na+

4. Verwendungen von Superabsorber

07SuperabsorberNicola Heer

In der Erdölindustrie zur tertiären Erdölförderung.

Als Löschmittelzusatz

In Hygiene Produkten wie bspw. Windeln und Binden.

In Tiefseekabeln als Feuchtigkeitsschutz

5. Literatur

[1] www.degussa.de

[2] Tausch, von Wachtendonk, Chemie 2000+ Band1 und 2

[3] www.wikipedia.de

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