淀粉基高亲水性树脂研究状况

淀粉基高亲水性树脂研究状况目录TOC\o"1-3"\h\u淀粉基高亲水性树脂研究状况 引言 随着新世纪的到来，地球上的自然资源越来越少，通过一系列的高科技手段产生人们日常生活急需的生活用品，越来越来受重视，而高亲水性树脂的出现一定程度的满足了人们在农林、医药、生理卫生、日用品、环境保护等方面的要求。如今，一些高亲水性树脂大国已经具备了先进的工艺，完善的研发体系和高水平的销售网络，并且不断地研发和创新，不断扩大规模。我国也需要快速发展淀粉高亲水性树脂，在研发上投入更多的人才和经费，引进国外先进技术和设备，并加大这一方面的科技投入，迅速占领这一高增长的市场。在此，本论文通过高亲水性树脂研究进行综合介绍，指出了淀粉基高亲水性树脂的性质、优点以及未来发展方向。一、淀粉基高亲水性树脂概述（一）高亲水性树脂的定义高亲水性树脂(SuperAbsorbentResin)又称高亲水性聚合物(SuperAdsorbentpolymer简称高亲水性树脂)是一种含有羧基、羟基等强亲水性基团并具有一定交联度的水溶胀型高分子聚合物[1]。由于其分子结构上带有大量亲水性基团，合成过程中有交联反应，分子间的会形成一定交联密度的三维网络结构，从而赋予高亲水性树脂良好的性能，即使在加压和受热的条件下也不易脱水。它不溶于水，也不溶于有机溶剂，却有着奇特的吸水性能和保水能力，同时又具备高分子材料的优点，与传统的吸水材料相比具有更大的优势。如与海绵、棉花、纤维素、硅胶相比，高亲水性树脂的吸水量大，可达自身重量的数千倍，并且保水性强，即使在受热加压条件下也不易失水[2]。对光、热、酸、碱的稳定性好，具有良好的生物降解性能。由于高亲水性树脂具有许多优异的性能，从而被广泛应用于农、林、园艺、医药、医疗、生理卫生、石油、化学化工、日用品、环境保护、美容化妆、建材、生化技术和食品等众多领域，并越来越受到人们的关注和青睐。在国民经济及生活中所起的作用也越来越大[3]。（二）高亲水性树脂的分类高亲水性树脂从诞生起发展到现在，种类繁多，产品的性能各异，应用各有侧重点，分类比较复杂。根据现有的品种及其发展按一下几个方面进行分类[4]。1）按原料来源分类高亲水性树脂从来源来分，有三大系列，分别是淀粉系、纤维素系、合成聚合物系。2)按亲水化方法分类高亲水性树脂从亲水化方法分为四大系列，分别是亲水性单体的聚合物、疏水性聚合物的羧甲基化反应物、疏水性聚合物接枝聚合亲水性单体共聚物、含有酯基、酰胺基的高分子水解反应物。3）按交联方法分类高亲水性树脂按不溶化方法分为用交联剂进行网状化反应、自交联网状化反应、放射线照射网状化反应和水溶性聚合物导入疏水基或结晶结构。4）按亲水基团的种类分类高亲水性树脂按照亲水基团的种类可以分为含有羧酸、磺酸、磷酸类的阴离子系，叔胺、季胺类的阳离子系，两性离子系，羟基和酰胺基的非离子系和多种亲水基团系。5）按制品形态分类高亲水性树脂从制品形态分为粉末状、纤维状、薄膜状和珠状。（三）高亲水性树脂的吸水保水原理自然界中能吸水的物质很多，按吸水性质分可分为两类:一是物理吸附，传统的吸水材料如棉花、纸张、海绵等，其吸水主要是毛细管的吸附原理，这类物质吸水能力不高，最多只能吸收自身重量的几十倍水，一旦加热加压，水就逸出，另一是化学吸附，通过化学键结合水分，这种吸附牢固，加压加热也不易失水[5]。高亲水性树脂是由三维空间网络结构构成的高聚物，它的吸水，既有物理吸附，又有化学吸附和网络吸附，因此它有神奇的吸水能力，可吸收成百上千倍的水。高亲水性树脂是分子中含有亲水基团和疏水基团的交联型高分子电解质，当亲水基与团水分子形成自由水合状态[6]。树脂的疏水基团因疏水相互作用而折向内侧，形成局部水不溶性的微粒结构，使进入网格的水失去活动性。由此可见，高亲水性树脂的吸水主要是靠高亲水性树脂内部的三维网络的作用。吸收大量的自由水储存在高亲水性树脂内，也就是说水分子封闭在网络里，这是网络的物理吸附，只是使水分子运动受到限制，而不是牢固的化学吸附。高亲水性树脂的吸水过程是一个非常复杂的过程，最初阶段是通过毛细管吸附和分散作用实现的，然后水分子通过氢键作用于树脂的亲水基团，使得离子型的亲水基团开始离解，阳离子可移动的向外扩散，阴离子不动固定在高分子链上，随着亲水基团的进一步解离，阴离子数目越来越多，导致树脂网络扩张[7]；同时为了维持中性，阳离子不能向外部溶剂扩散，导致树脂网络内外的浓度差增大，形成一定的浓度梯度，从而产生渗透压，使水分子进一步渗入。网络内外的渗透压差是高亲水性树脂吸水的动力来源，而网络中的大量水合离子是提高吸水能力、加快吸水速度的一个重要因素，树脂网络是吸水能力强大的结构因素。高亲水性树脂能自发吸水，水进入树脂后，使体系的自由能降低，直到平衡为止，如水从中逸出，则自由能升高，不利体系稳定。可见高亲水性树脂的吸水与保水能力是由热力学性质决定的。（四）高亲水性树脂的发展高亲水性树脂产生的历史较短，1974年诺贝尔化学奖获得者，FloryPaulJohn通过大量实验研究，提出了高分子凝胶的吸水理论。Flory吸水理论从产生至今一直是高吸水树脂研究开发的指南[8]。20世纪50年代，美国Goodrich公司将丙烯酸进行交联，制备出可作为增稠剂使用的聚丙烯酸[9]。在1958年，美国的迈诺和凯塞曼就研究了以硝酸铵为引发剂，将丙腈接枝到多糖上的反应[10]。1974年美国农业部北方研究中心进一步研究并推广了此技术。此后世界各国对高亲水性树脂的品种，制造方法，性能和应用等方面进行了大量的研究，其中成效最大的是美国和日本[11]。日本以纤维素为原料制成了高亲水性树脂，将原料拓展为纤维素，扩大了自然界再生资源的利用。由于用其制作而成的卫生巾和纸尿片等产品质量轻、吸液量大，一经推出就受到了市场的欢迎。此后，德国、法国也相继开始了对高亲水树脂的研究和工业化[12]。随着现代技术的不断进步和工艺的改善，高亲水树脂的研究越来越全面，产品性能也越来越好，其应用面也越来越广泛。据统计，全球高亲水树脂的年产量及消耗量已达百万吨级。（五）淀粉基高亲水性树脂的起始与发展1.国外对淀粉基高亲水性树脂研究高亲水性树脂的研究与应用最早于淀粉系开始，1975年美国研究开发成功淀粉——聚丙烯腈系高亲水性树脂并进入市场，从此高亲水性树脂便逐渐形成一个独立新兴的科研领域。对它的研发工作方兴未艾，尤其是日本后来居上。1961年美国北方农业省研究所研究丙烯腈在淀粉上的接枝，并成功将此产品于1966年在亨克尔股份公司工业化[13]。之后，日本的企业如三洋化成工业、花王石碱、日本住友化学等公司都相继研发成功具有良好性能的高亲水性树脂[14]。在此后的40多年间，美、日、德、法等国都相继对此进行了大量的研究，中国也于上世纪90年代开始研究，研究者们不断地扩展新思路、新方法，在对原料、单体、合成工艺、机理等方面的研究中不断深入，相关技术也越来越完善和成熟。无论是在高亲水性树脂的产品种类及数量，还是从加工和应用以及理论研究方面，高亲水性树脂已经有了巨大并且飞快的发展[15]。2.国内对淀粉基高亲水性树脂研究我国高亲水材料的研究开发是从20世纪80年代开始的，华南工学院张力田教授在1982年对国际上有关亲水性树脂所取得的成就做了综述[16]，1982年中科院化学研究所的黄美玉等人在国内首先合成出聚丙烯酸钠高亲水性材料[17]。20多年来，全国已有40多个科研院所从事此方面研究工作，比如北京化工大学、南开大学、华东理工大学、中国科学院化学所等等[18]。研究主要集中在亲水树脂的合成与性质方面，研究内容涉及天然、合成及复合型高吸水材料，主要产品集中在聚丙烯酸盐、淀粉接枝丙烯晴共聚水解物、淀粉接枝丙烯酰胺、淀粉/丙烯酸盐类系列上。但遗憾的是这些研究大部分是实验室成果，尽管发表的论文不少，但专利报道较少，产业化就更少[19]。这从另一个侧面反映了我国高亲水性材料的研究相对落后的状况。不过，在短短的近30年来，高亲水性树脂特别是淀粉高亲水树脂已经深入到国民生产的各个领域，成为很有价值的重要材料。根据目前高亲水性树脂的状况，在今后的研究工作中应更广泛的开发天然资源、改进合成方法、提高超强亲水剂的质量和性能、加强高亲水性树脂应用开发[20]。只有这样，才能制造出品种多样、质量高、价廉物美、性能好、用途广泛的淀粉高亲水性树脂，以满足国民经济的需要。因此，有待人们更加积极努力的开展研究，全面发展，使其在新世纪为人类的发展做出更大的贡献。二、淀粉基高亲水性树脂的制备方法高亲水性树脂的种类很多，按产品的外形可分为粒末状、颗粒状、薄膜状和纤维状等；按原料主体又可分为淀粉类、纤维素类、合成树脂以及最近由日本开发的蛋白类和氨基酸类[21]。淀粉高亲水性树脂合成的原理是自由基引发聚合(即在引发剂用途下，首先在淀粉等原料大分子上产生游离基和单体反应，形成接枝共聚物，经处理得淀粉高亲水性树脂。)可分为亲水性单体均聚、共聚和接枝亲水性共聚，其引发方法以化学引发为主，另外还有物理法引发。根据聚合方法的不同，高亲水性树脂的制备有水溶液辐射聚合法、密炼法、聚合法、反向悬浮液聚合法、反向乳液聚合法等。在淀粉基高亲水性树脂的制备过程中，这些方法基本也可适用。但目前大多采用水溶液聚合法、反向悬浮液聚合法和反向乳液聚合法。在此介绍接枝亲水性共聚法的接枝原理：图1：淀粉高亲水性树脂合成的接枝原理（一）辐射聚合法在聚合反应中，辐射聚合的效率也较高，辐射聚合是通过射线的辐射作用，引发聚合反应，大多为自由基反应。这种方法优点是：反应物的纯度高，无需助剂，所得产物较纯净，产品在医药和生理卫生应用方面有很大优势。缺点是：辐射聚合生产高亲水性树脂的研究也较多，但只限于基础性研究，这种方法的产业化尚未形成。（二）水溶液聚合法水溶液聚合法是淀粉基高亲水性树脂生产中重要的制备方法，它是将淀粉溶于水中，将部分中和或者全部中和后的丙烯酸加入水与淀粉的混合物中，通过加热和引发剂的引发作用，淀粉、单体与交联剂进行反应。将产物干燥、粉碎，即可制得高亲水性树脂。此方法优点是：对反应设备要求低，易操作且生产过程中不产生污染。其缺点是：如反应速率快，不易控制，干燥过程中需要大量能量，粉碎时容易产生过细粉末等。此法的工艺流程如下：图2：淀粉基高亲水性树脂水合法的制备流程（三）密炼法这种方法需要用到密炼机，而密炼机是橡胶和塑料工业中常用设备，通常是由两个啮合螺杆与腔体组成。腔体可加热和降温以给腔体内物料提供温度，啮合的螺杆可以为物料提供剪切力，促进其熔融塑化，并可在较大粘度和阻力的情况下转动并提供剪切力。密炼机同样也可以对淀粉进行加工及化学反应。此方法优点是克服高的粘度和阻力，使得高浓度淀粉溶液能够更好的进行接枝共聚反应，并且产量高于溶液法所得产品。缺点是：需要建立新的密炼反应体系，需要保证淀粉与反应试剂足够反应时间和保证比较好的效率的基础上对淀粉进行接枝共聚。（四）反向悬浮液聚合法高亲水性树脂的另外一种重要合成方法是反向悬浮聚合法，首先配置悬浮分散剂，将一定中和度的丙烯酸在搅拌条件下分散为水相液滴，同时将淀粉加入水相中，引发剂溶解在油相中进行接枝共聚反应。此方法优点是：反应体稳定、产物颗粒均匀、吸水率高，可克服水溶液聚合法中温度控制和粘度较大难以搅拌的问题，可以直接获得经过粒径调节大小的珠状产品。其缺点是：容易产生污染、需要有机溶剂回收装置、间歇式生产效率比较低等。（五）反向乳液聚合法与反向悬浮液法不同，这种方法中反应物被分散在油性介质中，通过乳化剂的作用，物质在搅拌成乳液的状态下进行反应。体系中单体聚集成乳胶粒，属于油包水体系。此方法优点是：反应中采用油溶性引发剂，单体的引发在油相中进行，生成的自由基形成液滴胶束，进而链增长和链终止，属于乳液聚合机理，特别是产率非常高。缺点是因为采用油溶性物质，容易引起污染，需要大量的油物质。综上所述，不论哪种方法合成，它们有着一定相似的制备工艺，高亲水性树脂通用的制备工艺流程图如下：图3：高亲水性树脂通用的制备工艺流程图三、淀粉高亲水树脂效果的影响因素从高亲水性树脂定义中可以看出它既然是一种含有羧基、羟基等强亲水性基团并具有一定交联度的水溶胀型高分子聚合物。从而通过高亲水性树脂良好的吸水性能，在加压和受热的条件下也不易脱水。它不溶于水，也不溶于有机溶剂。因此对淀粉高亲水树脂效果的影响可以说是对其吸水倍率的影响。（一）中和度对吸水倍率的影响因为丙烯酸中和度指丙烯酸分子中的羧基被碱中和的百分数，因此改变中和度就是使树脂中-COOH和-COONa的比例发生变化。刘慎等研究表明随着丙烯酸中和度的增大，高亲水性树脂吸水倍率逐渐升高，达到最大值后又随着中和度的增大而降低[22]。因为中和度较低时，反应体系中的醋酸根离子含量较高，在反应和干燥过程中易发生自交联，形成高度交联的均聚物，导致吸水倍率降低;同时中和度较低时，聚合物网络结构中的离子浓度降低，与外界溶液的渗透压变小，也会使吸水倍率较低。中和度过高时，反应体系中的醋酸根离子大部分转化为醋酸钠离子，而醋酸钠离子不易发生自交联反应，产物的交联密度不够，部分水溶，也导致吸水倍率降低。（二）交联剂用量对吸水倍率的影响交联剂的作用是在淀粉接枝丙烯酸共聚物的大分子链之间形成一定的交联度，使聚合物形成网络状结构和一个较大的三维吸水空间。在一定范围内高亲水性树脂吸水倍率随交联剂用量的增加而上升，达到一定值后又随交联剂用量的增加而下降。因为交联剂用量太大，聚合物内部交联密度过大，网络空间较小，吸水溶胀时网络难以扩张，所能容纳的水也较少，吸水倍率反而减少；交联剂用量过少，聚合物交联密度过低，导致树脂水溶性增加，也不能起到吸水作用。（三）淀粉用量对吸水倍率的影响当淀粉用量必须控制在一定的合适范围内，用量既不能太多也不能太少。因为淀粉含量过低，丙烯酸未完全被接枝到淀粉支链上，接枝效率低，吸水倍率也低；淀粉含量过高，虽然接枝反应比例也相应提高，但淀粉含量过高，接枝率增加不明显，高亲水性树脂吸水倍率偏低。因此在制备过程中控制淀粉用量为丙烯酸用量的50%，这样的比例高亲水性树脂吸水倍率最大。当淀粉用量低于或高于50%时，高亲水性树脂吸水倍率减小。（四）引发剂用量对吸水倍率的影响引发剂用量的大小，直接影响高亲水性树脂的接枝聚合和交联程度。随着引发剂用量的增加，高亲水性树脂吸水倍率增大，达到最大值后，又逐渐下降。因为引发剂用量小，引发剂的分解速率低，链引发反应缓慢，树脂分子量大但交联度小，接枝率低，高亲水性树脂吸水倍率低。引发剂用量过大，引发剂的分解速率高，聚合的总速度大，树脂交联密度大但分子量小，易生成溶于水的丙烯酸均聚物，也使高亲水性树脂吸水倍率降低；同时引发剂用量过多，易发生氧化反应，导致反应后乳液呈现黄色。（五）反应温度对吸水倍率的影响反应温度影响引发剂分解速率，当温度在50℃时，高亲水性树脂吸水倍率出现最大值。温度过高或过低，高亲水性树脂吸水倍率均有不同程度下降。因为随着反应温度的升高，体系的黏度下降，单体易于分散，引发剂分解速度加快，产生的自由基增多，接枝率提高，高亲水性树脂吸水倍率增加；但温度过高，造成体系温度不均匀，局部产物自交联，链转移和链终止反应的几率增加，高亲水性树脂吸水倍率反而降低。综上所述在制备淀粉高亲水性树脂时，丙烯酸中和度、反应温度、淀粉用量、交联剂用量及引发剂用量等因素对吸水倍率有重要的影响；环境温度也是影响保水率的因素之一。如何使产物具备轻度交联的三维网络结构，是提高淀粉高亲水性树脂吸水倍率的关键。四、淀粉高亲水性树脂的具体应用由于人们对全世界范围的环境污染问题的关注，对资源型化工产品替代物的寻求，以及农副产品充足的发展中国家希望对农产品进行高效、多样化应用等原因，对来源广泛、价格低廉、天然无污染、可降解的淀粉基产品的研究，吸引了众多研究人员的关注和探索。高亲水性树脂与传统吸水材料相比所具有的巨大优势，决定了其用途的广泛以及广阔的前景，也引起了大量研究人员的兴趣[23]。研究人员针对其吸水性、保水性、对外界刺激的应答性等方面进行了研究及开发应用，在几十年的发展及应用过程中，已经取得了显著的效果。其应用有对土壤进行增肥和改良、沙漠植被保护与保水、医疗及生理卫生、敏感性材料、密封用途等。针对高亲水性树脂吸水易膨胀、可增加稠度、可吸附金属离子等特性的应用研究也逐渐成为焦点，目前已经展开了其用于医药和卫生、建筑辅料、食品添加剂、农林及园艺等方面的研究[24]。（一）淀粉高亲水性树脂在医药和卫生方面的应用由于人体结构的复杂和免疫功能的特异性，对医药卫生所用材料有要求的严格。在医药方面高亲水性树脂得到广泛的应用，例如：1）作为医疗用材料必须满足基本的生物体适应性，医疗用品如纱布、绷带等，已有高亲水性树脂的应用，高亲水性树脂也可以用来制作人工皮肤、人工玻璃体等器官；2）在医药类产品中，聚丙烯酰胺制备的人工血浆已经有临床应用二十多年的历史；3）研究人员对其湿布药物基材和药物缓释制品方面应用也进行了较深入的研究。由于在卫生用品方面具有质量轻、使用感觉舒适、活动方便、吸水快、不发黏、小型化等优点，在美、日、欧洲等国家用高亲水性树脂作卫生材料已经相当普及，其制品极为广泛，如卫生巾、餐巾纸、药棉、止血栓、失禁片、吸汗内衣、尿纸等，并在某些方面已完全替代了天然吸水材料。（二）高亲水性树脂在建筑业中的应用在建筑材料的应用方面，高亲水性树脂同样展现出了优势。相比于传统的沥青、水泥沙子等止水、隔水材料，高亲水性树脂的膨胀率大、密封性好，而且具有耐老化、耐化学药品腐蚀等特点，在与水的接触过程中膨润、耐酸、耐碱并且可保持良好的机械性能。高亲水性树脂还可作为耐火被覆材料和有效灭火材料用于防火灭火材料的制作。此外，由于现代建造的房屋气密性高，所以易造成结露问题。高吸水树脂可以用作结露防止剂和调湿材料，随着研究的深入它将在建筑材料方面有更大的发展[25]。（三）高亲水性树脂在食品中的应用食品的组成和结构比较复杂，但是大部分食品是由天然蛋白质、淀粉、纤维素等高亲水性物质组成，可以看作是分散在水中的胶体。食品保鲜包装材料，将吸水树脂与热塑性树脂混合并挤出成型，或者加入纸浆中用于造纸，可得到食品保鲜薄膜和保鲜纸，能有效对食品保鲜储藏。高亲水性树脂在水溶液中的粘度很大，可以作为增稠剂和稳定剂，比如将适量的聚丙烯酸钠添加在啤酒和冰激凌中可以促进泡沫的稳定性，固定冰激凌的形状。另外，在食品工业中作为分离蛋白质的脱水剂，可回收大量蛋白质作为饲料原料。高亲水性树脂在食品中的研究和目前还属于初级阶段，但是前景乐观。（四）高亲水性树脂在农林及园艺方面的应用全世界的沙漠面积占全球陆地总面积的21%左右，已达三千万平方公里，沙漠对人类的生存已产生了巨大的威胁，沙漠治理与改善已成为了世界性的课题，而治理沙漠的难点在于水分的保持和土壤的改良[26]。高吸水树脂为改良土壤和改造沙漠提供了很好的条件。将其混入土壤中可以在自然条件下吸收雨水，增加土壤的吸水饱和度，在干旱条件下减缓土壤中水分的蒸发。事实证明高吸水树脂可很大程度改善土壤持水性，此外它还可增加土壤透气性并改善土壤温度，这些都为农林植被的生长和保护提供了帮助。高亲水性树脂在植物生育促进剂和生长促进剂方面的应用，也已经取得良好效果。植物种子的发芽和生长要求充足的水分和肥料、疏松透气的土壤以及合适的温度[27]。将吸水树脂与肥料、农药、杀菌剂等其他成分混合，然后与种子混合加入土壤中，最后将混合物置于耕地中可有效的增加种子的发芽率，促进植物生长，同时还可减少劳动力灌溉，抗击旱情。但一般土壤和肥料中都含有较多的盐分，吸水树脂在吸收盐溶液能力方面略有欠缺，所以多开展提高其耐盐性的研究才能让其在农林等方面发挥更大的作用。有研究人员曾乐观预言高亲水性树脂有希望成为继三大农用化学品（化肥、农药、薄膜）之后的第四大农用化学品[28]。（五）高亲水性树脂无土栽培技术方面的应用由于土壤栽培存在连作障碍和土壤次生盐渍化等缺点，基质栽培将是设施农业的主要方向之一。高亲水性树脂能有效提高土壤含水率，提高土壤孔隙度，改善土壤结构，增强土壤肥效，因此具有增产增收和提高林木成活率的作用。然而，由于高亲水性树脂类型及性能的不同，试验及生产中所需添加比例及效果差别较大。基质栽培用水也是农业用水的重要组成部分，而目前各类高亲水性树脂在无土栽培基质中的应用尚不成熟[29]。针对基质普遍存在的保水持水性相对较差的“短板”。高亲水性树脂在基质保水性能调控领域具有更加广阔的应用前景。有报道指出：在基质水分耗竭条件下高亲水性树脂可延缓黄瓜“番茄”等植株的萎蔫发生时间，且随添加量的增加，萎蔫发生时间延长，植株叶片量及茎粗等生长指标值也相应提高。但基质与土壤在容重“孔隙度”水力学特性及养分释放等方面存在较大差异，故高亲水性树脂应用于基质的节水效果、对基质的基本性状的影响以及对栽培作物有无负面作用等均需要进行深入研究。五、淀粉高亲水性树脂发展与前景（一）高性能化过去一些研究者从吸水速度、吸水率、凝胶强度三方面来改进高亲水性树脂。将来应该在保证其优良的吸水性能和保水性能的基础上，提高其吸水速度，耐盐性能(吸收盐溶液的能力)和产品的强度与稳定性能(如耐热耐寒、耐光、耐贮存等)研究目前的一些高亲水性树脂产品，往往是吸水率高但吸水速度慢、耐盐性差，而耐盐性好，吸水速度快的又吸水率低。上述性能的改善将大大扩展淀粉高亲水性树脂的应用领域。（二）新用途的探索与高科技化过去人们将非离子型高亲水性树脂不用作吸水材料而作凝胶，用于人造水晶体和酶的固定化方面。在液相色谱、紫外吸收和凝胶传感器等科技领域也广为应用。将来根据高亲水性树脂所具有的许多特殊功能寻找和探索其新用途，并将其应用于高科技领域极具诱人前景。这也许会给至今仍无法解决的科技难题带来一片曙光。（三）复合化及相容性提高复合化是改进高亲水性树脂强度的新方法。高亲水性树脂可与无机物，有机物和高分子等复合，制备出性能优良、成本低廉的吸水材料，往往兼有更多性能，引人关注，但某些复合化高亲水性树脂遇水后，吸水材料易从基体脱出，改善两者的相容性是急需解决的问题。（四）降低成本早在1973年美国UCC公司开始把高亲水性树脂应用于农业，由于价格原因，在农业上的应用研究开展不多，相反刺激高亲水性树脂猛增的是卫生用品方面的应用，至今仍然集中在这一领域。价格问题仍是阻碍高亲水性树脂广泛应用的主要因素[30]。应从简化工艺和设备，并进一步研究和利用好纤维素等廉价资源。目前由于纤维类R的吸水率低，未广泛应用，预计今后在这方面的研究和应用将会越来越多。（五）加强理论研究一直以来，人们对高亲水性树脂的研究主要集中在产品及应用领域，而对其内部结构，吸水机理及定性模拟等方面的研究很少，使得高亲水性树脂的研发工作的理论支持明显不足。这些理论研究比研发应用研究迟了将近20年。我认为理论来自实践的科学论断，但是实践没有(即便是后来提出)理论作为指导，必然会束缚实践的发展，因此加强高亲水性树脂的理论研究是十分迫切和必要的。结束语我国高亲水性树脂的研究主要局限在改进高亲水性树脂合成工艺，寻找新工艺、新原料等方面，对于高亲水性树脂的复合化、功能化以及基础理论和微观结构的研究较少，目前材料复合化、功能化及深化对微观结构的认识是材料研究的新方向。如今，一些高亲水性树脂大国已经具备了先进的工艺，完善的研发体系和高水平的销售网络，并且将产品由国内转向国外，不断扩大规模，吞并高亲水性树脂中小企业，成为高亲水性树脂巨头。然而高亲水性树脂的巨大市场和发展势头看好。我国迫切需要快速发展高亲水性树脂。我国再生资源丰富，高亲水性树脂市场极具潜力，我们应当尽快利用这两大优势，引进国外先进技术和设备，并加大这一方面的科技投入，迅速占领这一高增长的市场。致谢四年的本科学习生活很快就要结束了，即使为这一天的到来已做好了思想准备，但真的等到论文截稿的日子，心里还是有些不舍和依恋。通过一个学期的时间，我终于把论文撰写完成了，得到了学院各位老师的关心和帮助，在每次写作出现问题或没有思路时间，指导老师都会给我认真讲解并写出指导性意见，从论文的选题到资料的搜集直至最后的设计修改，花费了老师的很多精力和宝贵时间，老师严谨的治学态度、严格的要求以及他的和蔼可亲都给我留下了深刻印象，使我终身受益。收获知识，体会友情，在我的人生画卷添上了厚重的一笔，衷心的感谢母校培养了我。还要感谢在背后默默支持和关心我的亲人，有了他们的支持，让我有了更大的动力去奋斗，今后我一定会更加努力，一定会在自己的工作岗位上做出成绩，让他们为我而骄傲。此刻我要感谢的人太多了。我的导师一直以他严谨的工作作风激励着我，在这里我衷心的感谢导师对我的培养和关心，在他身上我不仅学到了知识，也看到了做人的美德，使我终身受益。此篇论文是我对导师这两年辛勤汗水的最好回报，老师，您辛苦了！同时送上深深的祝福，祝愿老师身体健康，万事顺意！参考文献[1].黄祥斌，于淑娟，王湘琼.高亲水性树脂最新进展[J].广西轻工业，2001(03):8-11.[2].田大听.以两性高分子作反相悬浮稳定剂合成吸水剂[J].合成化学，2003(01):41-46.[3].李建颖.高吸水与高吸油性树脂[M].北京：化学工业出版社，2005:8～9.[4].刘慎等.淀粉基高亲水性树脂的制备及吸水性影响因素研究[J].化学与黏合，2007:176-178.[5].祝宝东，王鉴等.淀粉基高亲水性树脂的合成与性能研究[J].化学工业与工程，2010(4):329-333.[6].涂晓燕.淀粉类高亲水性树脂的研究及其应用[J].精细石油化工进展，2007，8(7):29-33.[7].辜英杰，邹伟权，闫世平等.淀粉-丙烯酸钠高吸水树脂的辐射反相悬浮法制备与性能[J].华南农业大学学报，2004，25(2):111-114.[8].郑彤，王鹏，何钟怡.高吸水树脂水凝胶合成与表征方法的研究现状[J].材料导报，2008，22(6):83-86.[9].林杰，等.高亲水性树脂吸附离子性能的研究[J].亚热带植物通讯，1997，26(1):11-12.[10].林润雄，等.高亲水性树脂吸水机理的探讨[J].北京化工大学学报，1998，25(3):20-25.[11].王锡臣.高亲水性树脂的研究与进展[J].北京轻工学院学报，1995，(2):54-59.[12].林杰等.高亲水性树脂在园林绿化中应用研究[A].福建省科协第四届青年学术年会论文集[C]，学会，2001，348.[13].高桥彰.吸水性树脂吸水性的研究[J].化学工业(日)，1987(7):194-197.[14].Zohuriaan-MehrM.J.，KabiriK.Superabsorbentpolymermaterials:Areview[J].IRANIANPOLYMERJOURNAL,2008,17(6):451-477.[15].OmidianH.，HashemiS.A.，SammesP.G.，etal.AModelfortheSwellingofSuperabsorbentPolymers[J].Polymer,1998,39(26):6697-6704.[16]李景生等.土壤保水剂的吸水保水剂性能研究动态[J].中国沙漠，1996，16(1):86-91.[17]KazanskiiK.S.，DubrovskiiS.A.ChemistryandPhysicsof“Agricultural”Hydrogels[M].Polyelectro