第一節(jié) 高吸水樹脂的定義

高吸水樹脂(Super Absorbent Polymer，SAP)是一種新型功能高分子材料，具有親水基團(tuán)、能大量吸收水分而溶脹又能保持住水分不外流的合成樹脂。（立項報告）

第二節(jié) 高吸水樹脂的應(yīng)用前景

從我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境和生態(tài)恢復(fù)等客觀條件來看，高吸水樹脂市場前景良好，其原因如下：其一，近年來，全球干旱面積在擴(kuò)大，在旱澇病蟲害等災(zāi)害中，旱災(zāi)已經(jīng)成為對農(nóng)作物影響最大的天災(zāi);其二,我國水資源緊缺,而且水資源分布不均勻。

高吸水樹脂有巨大的市場需求，但沒有在我國廣泛應(yīng)用其制約因素如下：

（一）理論吸水倍率高，實際使用效果差

在實際使用過程中，金屬離子和環(huán)境的ph等因素對其吸水保水性能有顯著影響。在純水中高吸水樹脂在高鹽堿地區(qū)的實際使用過程中僅有幾十倍甚至幾倍的吸水能力。

（二）一次吸水倍率高，而反復(fù)使用性能差

高吸水倍率的樹脂，因交聯(lián)強(qiáng)度低，反復(fù)使用性能差，如粉末狀的保水劑吸水后呈糊狀，透氣差，造成板結(jié)土壤；反復(fù)使用性能提高后，樹脂的吸水倍率又較低，因此如何協(xié)調(diào)好二者之間的關(guān)系是需要進(jìn)一步解決的關(guān)鍵。

（三）成本高，功能單一

目前高吸水性樹脂的價格偏高，淀粉類一般具有較高的吸水倍率但是其耐鹽堿性差，凝膠差，使用壽命短，纖維素類有良好的耐鹽堿性，但是其吸水倍率差。所以農(nóng)用高吸水樹脂的高性能化、復(fù)合化和低成本成為未來 研究 的發(fā)展方向。

我國的 研究 起步較晚，尚未形成規(guī)模生產(chǎn)能力，因此未來在 研究 和應(yīng)用高吸水性樹脂應(yīng)主要加強(qiáng)以下幾個方面的工作：

1．加強(qiáng)其制備方法的 研究

它的綜合性能的改善取決于多種因素，但制備方法的 研究 非常重要。反應(yīng)原料不同的聚合工藝或采用相同的反應(yīng)原料而不同的合成手段，其產(chǎn)物的性能有較大差別。

2．加強(qiáng)有機(jī)-無機(jī)復(fù)合 研究

復(fù)合化是改進(jìn)樹脂吸水性能和強(qiáng)度的新方法。樹脂可易于無機(jī)物、有機(jī)物復(fù)合，制備出性能優(yōu)良，成本低廉的吸水材料，其兼有多種性能。

3．加強(qiáng)多功能的 研究

目前在農(nóng)業(yè)應(yīng)用中，單一用高吸水性樹脂很難發(fā)揮作用，需要與各種肥料抗旱劑和微量元素配合使用，以提高土壤的保水抗旱能力和肥力。

第三節(jié) 高吸水樹脂的發(fā)展

高吸水聚合物是上世紀(jì)60年代末發(fā)展起來的。1961年美國農(nóng)業(yè)部首次將淀粉接枝于丙烯腈，制成一種超過傳統(tǒng)吸水材料的 HSPAN淀粉丙烯腈接枝共聚物。1978年日本率先將高吸水聚合物用于一次性尿布，從此引起了世界各國科學(xué)工作者的高度重視。上世紀(jì)70年代末，美國提出用放射線處理交聯(lián)各種氧化烯烴聚合物，合成了非離子型高吸水聚合物，其吸水能力達(dá)到2000倍，從而打開了合成非離子型高吸水聚合物的大門。1983年，日本又采用丙烯酸鉀在甲基二丙烯酰胺等二烯化合物存在下，進(jìn)行聚合制取高吸水聚合物。之后，又連續(xù)制成了各種改性聚丙烯酸和聚丙烯酰胺組合的高吸水聚合物體系。上世紀(jì)末，各國科學(xué)家又相繼進(jìn)行開發(fā)，使高吸水聚合物在世界各國迅速發(fā)展。

國內(nèi)高吸水樹脂的 研究 工作起步較晚，始于20世紀(jì)初，經(jīng)過多年發(fā)展，全國已有30多家單位從事超強(qiáng)吸水樹脂 研究 。其在我國經(jīng)歷了剖析仿制、跟蹤研發(fā)和自主創(chuàng)新三個階段。20世紀(jì)中后期，經(jīng)過眾多 研究 單位和努力，取得了一批成果。90年代中后期， 研究 工作的深入，開發(fā)發(fā)展較快，生產(chǎn)一系列農(nóng)用高吸水樹脂，并在節(jié)水農(nóng)業(yè)等方面得到了應(yīng)用。

第四節(jié) 高吸水樹脂的用途

高吸水聚合物用途廣泛，應(yīng)用前景非常廣闊。目前其主要用途仍然是衛(wèi)生用品，約占市場總量的70%左右。由于聚丙烯酸鈉高吸水樹脂吸水能力很大，并具有優(yōu)異的保水性能，所以作為土壤保水劑在農(nóng)業(yè)、林業(yè)方面應(yīng)用范圍很廣。如果在土壤中加入少量的高吸水性聚丙烯酸鈉，就能提高某些豆類的發(fā)芽率和豆苗的抗旱能力，使土壤的透氣性能增強(qiáng)。另外，由于高吸水樹脂的親水性及優(yōu)良的防霧性和抗結(jié)露性能，所以又可作為新的包裝材料。利用高吸水聚合物獨特性能制成的包裝薄膜可有效地保持食品鮮度。在化妝品中加入少量的高吸水聚合物，還可使其乳液粘度增大，是一種理想的增稠劑。利用高吸水聚合物只吸水不吸油或有機(jī)溶劑的特點，在工業(yè)上又可作為脫水劑。

由于高吸水聚合物具有無毒、對人體無刺激性、無副反應(yīng)、不引起血液凝固等特點，近年來，已被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥領(lǐng)域。例如，用于含水量大、使用舒適的外用軟膏；生產(chǎn)能吸收手術(shù)及外傷出血和分泌液，并可防止化膿的醫(yī)用繃帶及棉球；制造能使水分和藥劑通過而微生物不能透過的抗感染性人造皮膚等。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，環(huán)境保護(hù)已越來越受到人們的關(guān)注。如果將高吸水聚合物裝入到一個可溶于污水的袋中，并將此袋浸入污水中，當(dāng)袋子被溶解后，高吸水聚合物就可迅速地吸收液體而使污水固體化。

在電子工業(yè)中，高吸水聚合物還可用作濕度傳感器、水分測量傳感器及漏水檢測器等。高吸水聚合物可作為重金屬離子吸附劑及吸油材料等。

總之，高吸水聚合物是一種用途非常廣泛的高分子材料，大力開發(fā)高吸水聚合物樹脂具有巨大的市場潛力。今年在我國北方大部分地區(qū)干旱少雨的情況下，如何進(jìn)一步推廣和使用高吸水聚合物，是擺在農(nóng)業(yè)和林業(yè)科技工作者面前的一項迫切任務(wù)。在西部大開發(fā)戰(zhàn)略實施過程中，在改良土壤的工作中，大力開發(fā)和應(yīng)用高吸水聚合物的多種實用功能，具有現(xiàn)實的社會效益和潛在的經(jīng)濟(jì)效益。

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