高分子吸水樹(shù)脂是一種新型功能性高分子材料，由美國(guó)和日本聯(lián)合研制而成，其最顯著的特點(diǎn)是吸水性能比較突出，與一般的海綿或者是吸水紙不一樣，它的吸水機(jī)理比較出眾，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出了一般的吸水材料的吸水性。

高分子吸水樹(shù)脂是首先由美國(guó)和日本開(kāi)發(fā)成功的新型功能高分子材料，由于它具有較大的吸水能力，不同于脫脂棉、海綿、吸水紙等通用吸水材料的吸水機(jī)理，受到各國(guó)的高度重視。

自1974年美國(guó)農(nóng)業(yè)部一研究所用鈰鹽作引發(fā)劑合成淀粉——丙烯腈接枝聚合物吸水樹(shù)脂以來(lái)，先后有美國(guó)的Grain Processing公司，Hercules公司，National Starch公司，Dow化學(xué)公司，日本的住友化學(xué)公司，花王石堿公司，觸媒化學(xué)公司，三洋化成公司以及許多學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)對(duì)樹(shù)脂的合成和應(yīng)用進(jìn)行了的研究。

八十年代后我國(guó)先后有二十多家單位對(duì)吸水樹(shù)脂進(jìn)行研究，發(fā)表了該方面的科研論文數(shù)十篇，極大地促進(jìn)了高分子樹(shù)脂合成技術(shù)和產(chǎn)品應(yīng)用在我國(guó)的發(fā)展。世界范圍內(nèi)高分子吸水樹(shù)脂需求量也不斷增加，估計(jì)年增長(zhǎng)率可達(dá)30~40%，且應(yīng)用領(lǐng)域也逐步從個(gè)人衛(wèi)生用品擴(kuò)展到了醫(yī)用材料，建筑用防滲堵漏材料，高效緩釋農(nóng)藥，化肥以及緩釋藥品，土壤保濕劑，食品干燥劑，保鮮劑，空氣清新劑等廣泛領(lǐng)域之中，其開(kāi)發(fā)運(yùn)用的前景十分廣闊。

用棉花、紙漿等材料做的吸水體是根據(jù)毛細(xì)管現(xiàn)象，由基材的間隙進(jìn)行吸水，所以吸水量很小(只能吸收自身重量20多倍的水)，而且保水能力很差，稍微受壓，水又輕易被擠出來(lái)，發(fā)生液體返滲現(xiàn)象。而高分子吸水樹(shù)脂則是將水吸入分子鏈之間，它不但具有很強(qiáng)的吸水能力，而且受壓下的保液能力很好，不易產(chǎn)生液體返滲現(xiàn)象，吸收用品的表面很干爽。

聚丙烯酸鈉型高分子吸水樹(shù)脂，存在高濃度的-COO-和Na+。由于高分子吸水樹(shù)脂內(nèi)部的離子濃度與外部水溶液中的離子濃度之差，產(chǎn)生滲透壓。外部水溶液中的離子濃度越低，離子濃度的差距越大，因此滲透壓便越大。由于此滲透壓，水溶液將被吸入高吸水性樹(shù)脂的內(nèi)部。

高分子吸水樹(shù)脂的親液性也發(fā)揮吸水的作用。高分子吸水樹(shù)脂中親水基-COOH或-COONa與水的親和力高，由于這種親和力，水溶液被吸人吸水樹(shù)脂的內(nèi)部。但是親和力沒(méi)有滲透壓的力量那么大。依靠這兩種力量，高分子吸水樹(shù)脂能不斷吸水，直到離子濃度差消失為止。

高分子吸水樹(shù)脂分糞方法很多。按原料可分成淀粉衍生物，纖維素衍生物和合成樹(shù)脂三大類;按制各樹(shù)脂的化學(xué)過(guò)程不同又分為接枝共聚物，羧甲基化物及水溶性高分子交聯(lián)樹(shù)脂。按產(chǎn)品最終形態(tài)可分成粉狀樹(shù)脂，膜狀樹(shù)脂和纖維狀吸水樹(shù)脂等等。

以往用的吸水材料，如海綿、吸水紙，脫脂棉等，吸水量最大可達(dá)到自身重量的20倍，且主要依靠物理吸附來(lái)吸水，在受壓時(shí)吸附的水會(huì)被擠出。

高分子吸水樹(shù)脂是一類高分子電解質(zhì)，在吸水過(guò)程中，發(fā)生電離引起同類電荷的基團(tuán)相互排斥，樹(shù)脂骨架膨脹，同時(shí)也與水發(fā)生化學(xué)作用，生成凝膠物質(zhì)。吸水速度快，保水性也很好，吸水量除受種類，形態(tài)等因素影響外，還受到水液體系性質(zhì)的影響，一般可吸收自身重量幾十倍、甚至上千倍的水。

1、淀粉類

以淀粉為原材料的合成是目前比較常見(jiàn)的方法，主要通過(guò)自由基引發(fā)聚合將乙烯基單體接枝到淀粉上。主要通過(guò)化學(xué)引發(fā)，對(duì)于一些有特殊要求的也可以采用輻射引發(fā)。

2、纖維素類

纖維素也是一種容易獲得，來(lái)源比較廣泛，而且價(jià)格也不是很昂貴，自身的屬性也容易通過(guò)化學(xué)進(jìn)行改變，受到了廣大制造商的青睞。隨著技術(shù)的發(fā)展，加強(qiáng)了對(duì)纖維素型吸水材料的研究，成熟的技術(shù)為廣泛的應(yīng)用打下了基礎(chǔ)。

3、合成樹(shù)脂類

合成樹(shù)脂類起步雖晚，但其發(fā)展非常迅速，自從在日本得到了廣泛傳播之后，緊接著在西方發(fā)達(dá)國(guó)家也得到了廣泛的關(guān)注，現(xiàn)階段已經(jīng)成為重要的研究方向。由于合成樹(shù)脂類種類比較多，研究仍在進(jìn)一步進(jìn)行，更多的研究者在投入大量的精力尋找新的合成樹(shù)脂。

高分子吸水對(duì)脂因具有較大的吸水能力，較好的保水性能，在個(gè)人衛(wèi)生用品、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)用材料、日用化學(xué)品中得到了廣泛的應(yīng)用。

1、用于堵水調(diào)剖

吸水樹(shù)脂擁有較強(qiáng)的吸水性，而對(duì)疏水性烴類物質(zhì)不敏感，通過(guò)與其他的物質(zhì)形成復(fù)合材料，用于石油開(kāi)采中的注水井和采油井，提高吸水能力，改善滲透層的過(guò)水能力，減少水資源的滲漏。

2、個(gè)人衛(wèi)生用品

高分子吸水樹(shù)脂是低交聯(lián)度親水性的三維空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，具有很強(qiáng)的吸水性能，且吸收的水分容易被保存，不容易被擠出，最早用于衛(wèi)生巾等一些個(gè)人衛(wèi)生用品。全球每年生產(chǎn)大量的吸水樹(shù)脂，絕大部分用于衛(wèi)生用品。

3、化妝品的添加劑

高分子吸水樹(shù)脂除了有較強(qiáng)的吸水性，還能有較高的保濕性，可以廣泛應(yīng)用于化妝品中，通過(guò)加入少量的吸水樹(shù)脂就能使化妝品保持很高的保濕性，使皮膚長(zhǎng)久保持濕潤(rùn)狀態(tài)。另外，在吸收水分后可以形成凝膠狀，會(huì)優(yōu)于一般的高分子，通過(guò)調(diào)整好稠性來(lái)確保一定的粘度，如在雪花膏﹑香皂等化妝品中加入少量，可以長(zhǎng)久保持想要的香味，達(dá)到祛除異味的目的。

4、應(yīng)用于石油開(kāi)采

一般來(lái)說(shuō)，油井中酸性較強(qiáng)，通過(guò)添加少量的用乙醛交聯(lián)的丙烯酞胺-丙烯酸共聚物凝膠，可以減緩酸液的產(chǎn)生速率，更加有助于地層的合理酸化。還可以利用凝膠樹(shù)脂形成的凝膠，使水中的酸性更加趨向于中性，讓更多的酸液流入低滲透層中，從而確保高質(zhì)量的開(kāi)采效率。

5、除臭劑、殺菌劑

對(duì)于新型的吸水樹(shù)脂，可以達(dá)到吸氨的功能，這樣的話就可以去除衛(wèi)生間中的臭味，保持空氣清新。例如，利用混合型的制成可以祛除臭味的混合物，始終保持中性以下的溶液，就可以很好地利用它來(lái)祛除臭味，消滅病菌，還可以適當(dāng)加入香料，使基材散發(fā)出香味。

6、醫(yī)用材料

高分子吸水樹(shù)脂再吸收水分后，會(huì)形成一種比較柔軟的凝膠，很大程度上減少了對(duì)生物組織產(chǎn)生刺激作用，這種凝膠可以吸收大量的水分，其性能與生物組織類似，還具有能迅速凝固，擁有較強(qiáng)的通透性，在短時(shí)間內(nèi)能形成較高的適應(yīng)性。除此之外，通過(guò)高分子材料可以提高機(jī)械強(qiáng)度，減少生物組織受損程度，被廣泛應(yīng)用于醫(yī)用材料。

目前高分子吸水樹(shù)脂的性能主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：

1、采用表面架橋技術(shù)

以往未經(jīng)表面架橋處理的高分子吸水樹(shù)脂，具有高的飽和吸水量，且吸水速度快，位于上部的高分子吸水樹(shù)脂因吸水膨脹太快，易產(chǎn)生膠體阻塞現(xiàn)象，阻礙液體進(jìn)一步向下滲透。這樣的高分子吸水樹(shù)脂膠強(qiáng)度也差，用于吸收性衛(wèi)生用品中，產(chǎn)品易變形，有粘濕感。

而經(jīng)過(guò)表面架橋處理后的高分子吸水樹(shù)脂，其結(jié)構(gòu)為外殼+芯子，外殼部分具有高的架橋密度，低的飽和吸收量，吸收速度適中，不易膠體阻塞，無(wú)粘濕感;其中心部分具有低的架橋密度，高的飽和吸收量，易膠體阻塞，有粘濕感，但因有外殼包裹，這樣的高分子吸水樹(shù)脂吸收量及吸收速度適中，膠強(qiáng)度增高，在壓力下的吸收力也得到提高，可使吸收用品向超薄型方向發(fā)展。

2、高分子吸水樹(shù)脂表面處理技術(shù)

高分子吸水樹(shù)脂在吸收血液時(shí)，其吸收速度很慢。因?yàn)檠褐泻醒?、血漿等成分。當(dāng)有血球存在時(shí)，球狀的血不易被凝膠狀的高分子吸水樹(shù)脂所吸收，血球只停留在高分子吸水樹(shù)脂表面。因血球的直徑為8μm左右，且流動(dòng)性較差，而丙烯酸分子的直徑則以10-10為計(jì)量單位，小于血球的直徑。

經(jīng)過(guò)表面處理的高分子吸水樹(shù)脂將血球分散成小血球后，血液即易于被高分子吸水樹(shù)脂吸收。