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Superabsorber

Polyacrylsäure

Die weitaus größte Verbreitung als kommerziell eingesetzter Superabsorber hat vernetzte Polyacrylsäure. Jede Repetiereinheit enthält hier eine Carbonsäure-Gruppe. Polyacrylsäure-Netzwerke können bis zu 1000 g Wasser pro Gramm Polymer aufnehmen. Dies wird in der folgenden Abbildung veranschaulicht, die den Größenunterschied zwischen trockenen und gequollenen Superabsorberpartikeln zeigt. Dabei wird das Wasser durch Wasserstoff-Brücken so fest an das Polymer gebunden, dass es selbst unter Druck nicht mehr abgegeben wird.

Abb.1
Polyacrylsäure-Partikel: trocken (links), gequollen (rechts)
S. Büchel, Lehrstuhl für Makromolekulare Stoffe, TU München

Wird zu einer solchen Lösung ein "normaler" Elektrolyt, z.B. NaCl, zugegeben, so werden die Ladungen der Carboxylat-Gruppen durch die Natrium-Ionen ausgeglichen. Die elektrostatische Abstoßung der Polymerketten untereinander wird geringer und somit auch das Bestreben des Gels, weiter Flüssigkeit aufzunehmen. Die gestreckten Moleküle verknäulen sich wieder. So binden Superabsorber nur noch das 100-fache des eigenen Gewichtes einer physiologischen Kochsalz-Lösung (0,9 % (m/m)), während sie von entionisiertem Wasser das 1000-fache binden können.

Abb.2
Abb.3
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