“海洋寶寶”靠什么突然長大

在兒童玩具市場，我們經(jīng)?？吹接幸环N稱為“海洋寶寶”的玩具，買回來是一顆顆五顏六色的小珠子，將其浸泡在水中一段時間后發(fā)現(xiàn)小珠子竟然會“長大”10幾倍，捏起來軟軟的富有彈性。

(相關(guān)資料圖)

“海洋寶寶”屬于高吸水性樹脂。那么這種材質(zhì)究竟為何物？

高吸水性樹脂是一種既不溶于水也難溶于有機溶劑的水溶脹型功能高分子聚合物。該分子鏈上含有羥基、羧基、酰氨基、磺酸基等親水基團和松散網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，具有超強吸附能力，能夠吸收比自身重量幾百至上千倍的水。當(dāng)吸水膨脹后，高吸水性樹脂與水發(fā)生凝固會成為一種水凝膠，具有吸水速率快、保水性能好等優(yōu)點。之所以具有這么強大的功能，是因為該材料中具有羧基、羥基等親水性基因與水分子中的氫鍵發(fā)生作用，并且其分子鏈網(wǎng)格結(jié)構(gòu)可高度溶脹，將水分子牢牢束縛其中，在受熱、加壓的條件下液體依舊不易擠出。

近年來，高吸水性樹脂發(fā)展迅速，原料來源豐富，一般可分為合成聚合物類、生物質(zhì)類、有機—無機復(fù)合物三大類。

合成聚合物類吸水樹脂是小分子經(jīng)過聚合件交聯(lián)得到的，其中聚丙烯酸鹽類原料簡便易得，具有耐熱性好、對大多數(shù)酸堿具有良好的抵抗性、長期存儲不易腐蝕等優(yōu)點，但是這種吸水性樹脂很難被生物降解，容易污染土壤。

生物質(zhì)類吸水樹脂原料有淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)等天然產(chǎn)物，具有成本價格低廉又容易得到，并且能夠被生物降解，極大地降低了環(huán)境污染，因此在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有很大的應(yīng)用前景。

有機—無機復(fù)合類吸水樹脂解決了傳統(tǒng)高吸水性樹脂吸水能力強，但機械性能不好，因此利用納米材料的優(yōu)越性能，通過將無機納米材料加入有機高吸水樹脂中進行改性，來提高吸水材料的穩(wěn)定性、耐鹽性等綜合性能。

目前，高吸水性樹脂在化妝品、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生鮮運輸行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。

為了達(dá)到清涼的效果，科研人員會在一些化妝品中添加酒精，而酒精具有易揮發(fā)特性，向其中加入一定量的高吸水性樹脂便可起到防止揮發(fā)的作用。高吸水性樹脂吸水后的樹脂呈凝膠狀，具有很好的黏度，可用作化妝品的增稠劑。在配制染發(fā)水時，聚丙烯酸鹽、甲基溶纖劑、酸性染料和水配制成的染發(fā)水，加入高吸水性樹脂便可使材料之間更加融合，具有一定的護發(fā)、染色效果。

在干旱缺水的環(huán)境中，當(dāng)水量充沛時高吸水性材料可大量吸水，在干旱期間緩慢釋放出水分，能夠較好地保存儲蓄雨水，既減少灌溉次數(shù)又節(jié)約灌溉成本，使土壤在較長時間保持較高的水分含量，水利用率得到極大提高，實現(xiàn)了最大的經(jīng)濟效益。

生鮮類食物自身含水量較多，在運輸過程中與干燥空氣接觸后容易失去水分，儲藏時間越長越容易變質(zhì)。為了提高生鮮食品的保鮮期，高吸水性材料可以和具有抑菌作用的丙二醇配制的保鮮劑一起對食物進行保鮮處理，這樣就延長了食品的儲存時間。

（第一作者系西北師范大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師，第二作者系西北師范大學(xué)研究生）

標(biāo)簽： 海洋寶寶 聚丙烯酸 生物降解