海绵 （多孔材料）

海绵分类

根据海绵的原材料来源，可分为天然海绵和人工海绵，其中常用的人工海绵由木纤维素纤维或发泡塑料聚合物制成。此外，还有利用低密度聚醚（不吸水海绵）、聚乙烯醇（高吸水材料，无明显气孔）和聚酯这三类材料制成的合成海绵。

性能特点

海绵内部孔隙丰富、再生能力强、吸水性强，耐腐蚀性好、防静电性好（含有丰富的海底矿物质），以及干燥时坚挺，湿润后柔软、pH适中等特点。可分为天然海绵和人工海绵。

天然海绵

天然海绵通过人工采收海绵动物和加工获得。分布广泛、容易采集。

人工海绵

人工海绵又称合成海绵，通过利用高分子相互发生聚合反应，同时加入不同的添加剂和发泡剂，最后烘干制成的，具有质地柔软、蓬松度好、高孔隙率、良好的吸收能力、同时具备亲水和亲油特性、以及优异的可压缩性和弹性等特点，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吸振性能、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、抗溶剂和耐磨蚀损性、机械强度高和生物相容性好等优点，但原料紧缺，制备过程产生有害物质，难降解，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与甲醛发生聚合反应生成的缩合物，外观上为白色无定形固体，可以根据实际需要染成不同颜色，且不易褪色。是一种典型的树枝状连续多孔体，介质内部分布着大小不规则的孔，且开孔结构丰富，具有良好的耐油性、耐热性、绝缘性，耐酸碱性和柔软性，并且机械强度高、开孔结构丰富、硬度高、吸水和保水能力强、化学稳定性和生物相容性好，对环境不造成危害等特点。

三聚氰胺海绵

三聚氰胺海绵是一种合成高分子密胺泡沫，又称密胺海绵，通过以三聚氰胺树脂作为基体，经发泡后制得，具有良好的热稳定性，可在400℃的高温环境中正常使用。高含氮的三聚氰胺海绵被点燃后会释放出大量的氮气，有良好的阻燃效果。其还具有优异的隔热保温性能、吸音性能和可循环压缩性，具有价格低廉、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使用性等特点。聚氰胺海绵的结构以三维网格为主，开孔率较高，比表面较大，具有良好的吸水性。

制备方法

天然海绵

天然海绵主要通过人工在每年的 9、10 月份集中采摘和加工得到，后续通过清洗、机械压挤、浸泡、晾干、分检、包装，最后上市销售。

人工海绵

聚氨酯海绵

聚氨酯海绵的制备过程又称为发泡过程。通过将发泡树脂、发泡助剂和黏合剂树脂（使成品具有黏合性）混合在一起，进行发泡加工制得。将乙烯乙酸乙烯酯（EVA）、APAO PT 3385、偶氮二甲酰胺、CaCO和过氧化二异丙苯以80:20:20:19:0.6的比例混合均匀，置于模具中发泡，并用机械力击破闭孔，即可制得发泡海绵。聚氨酯海绵主要包括聚酯及聚醚型可切片或卷切，也可根据具体需求进行复合加工、热压加工及爆破开孔处理等。

聚乙烯醇缩甲醛海绵

聚乙烯醇缩甲醛海绵通常是在装有搅拌及温控调节装置的反应器内，加入聚乙烯醇和水，在搅拌状态下，不断升温使聚乙烯醇完全溶解。冷却后，加入甲醛、发泡剂、酸充分混合，倒入模具，在50 ℃烘箱中保温固化；取出后，洗去未反应的甲醛和酸，即可得到聚乙烯醇缩甲醛海绵。在该制备过程中，聚乙烯醇的缩甲醛化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

三聚氰胺海绵是由三聚氰胺和甲醛溶液发生加成反应，经过羟甲基化后再进行缩聚反应形成缩聚反应形成链段中含有三嗪环的聚合物。

应用领域

天然海绵

由于天然海绵的结构类似蜂窝状，内部孔缝丰富，可与人体组织密切接触，去除人体新陈代谢的皮肤细胞等，其在清洁卫浴领域应用广泛。并且由于海绵具有强吸水性，耐腐蚀性和抗静电性等特点，在实验用品，装饰、皮革护理等领域也应用广泛。此外，海绵动物中还含有一些具有抗癌、抗肿瘤作用的活性成分，淡水海绵中也含有等多种化学医药成分，因此海绵也在医药行业也有着巨大的应用前景。

人工海绵

人工海绵具有吸水性好、弹性高和柔韧性好等特点，在家具装饰、清洁洗浴、化学吸附等领域应用广泛，此外，经过改性的人工海绵还可应用于油水分离、医疗手术、高端电子材料包装等领域。

聚氨酯海绵

聚氨酯海绵由于具有保温、隔热、吸声、减振、阻燃、防静电和透气性能好等特性，被广泛应用于汽车工业、电池工业、化妆品业、内衣制造业及高档家具制造业等各个领域。

聚乙烯醇缩甲醛海绵

聚乙烯醇缩甲醛海绵因具有高弹性、拉伸强度和撕裂强度高、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、经久耐磨等特点，常被作为清洁和美容材料、过滤和消声材料、功能医用材料、环保和生物载体材料和可降解复合天然高分子材料应用于洗涤清洁、化妆品业、医疗行业、污水处理、航空航天、环境友好型复合泡沫制备，以及对环境要求特别高的半导体工业等领域。

三聚氰胺海绵

三聚氰胺海绵具有低成本、良好的热稳定性、高孔隙率、低密度以及易规模化等特点，被广泛用于材料改性的三维模板。改性后的三聚氰胺海绵常被应用于超级电容器和柔性导电体的制备、催化反应的载体以及工业废水中重金属离子的吸附回收与油水分离等工业领域。

超疏水海绵

相比于离心法、生物氧化法等传统海上溢油事故的处理办法，超疏水海绵具有吸附容量高，操作简单，成本低，吸附速率快，可循环利用、不产生二次污染和选择性高等优势，在海上漏油、工业三废和有机污染等领域受到了广泛的应用。

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、贮存过程，防止其因摩擦、撞击等产生静电，造成严重危害。同时，防静电海绵还可用于高端电子材料包装等一切需防止静电的领域。此外，因海绵具有高弹性、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、体育用品方面均应用广泛。

多孔高分子海绵

多孔高分子海绵具有孔隙率高、比表面积大、清洁效果好、吸水能力强等特点，对处理废水中含有染料或重金属离子等污染物极具优势，通过吸附以净化污水防止水资源污染源污染。

安全事宜

环境危害

人工海绵的化学成分主要为聚苯乙烯或聚氨酯等，其制备过程可能会产生二氧化硫等有害物质，且废弃后难以自然降解，容易对环境造成二次污染。

储存运输

由于具体制备工艺不同，相应海绵的性质也有所差别，在储存和运输过程中需根据具体海绵的性质选择适宜的储存条件。如非阻燃海绵在运输和贮存时要严禁烟火，远离热源；吸水性强的海绵在运输和贮存时要避免雨淋，否则难以晾干，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贮存时要注意防腐，避免与强腐蚀性药品接触等。