高吸水树脂的性能及农业应用展望
高吸水性树脂产品指标
高吸水性树脂产品指标高吸水性树脂是一种吸水量可达自向重量几十倍甚至几千倍的树脂。
这种树脂不但吸水量大，而且保水能力强，并有很强的增稠性能，因此可广泛应用于生理卫生用品、农林园艺、改选沙漠、医药、土木工程、工业用品、保鲜包装材料、日用品等领域。
一、物理性质高吸水性树脂是一种具有吸水功能的透明粉剂，本品同时含有植物生长所需的氮、磷等元素、降解后元素、无残留、不污染土壤。
二、主要指标三、主要用途1、用作土壤改良剂：将高吸水性树脂与栽培土按一定比例混合，可以改善团粒结构，提高土壤的保水性、透水性和透气性，缩小土壤昼夜温差变化，调节封的干湿度，减少灌溉次数，达到改良劣质土壤、抗旱保收的目的。
2、用作种子培育促进剂和苗木移植保存剂：高吸水性树脂以混合法、片法和涂覆法用于植物种子培育，可使其提早发育，提高发芽率，缩短发芽时间，促进生长。
将高吸水性树脂与草籽拌种，可提高飞机在干旱地区播种的成活率；将高吸水性树脂吸水凝胶涂覆在出土的幼苗的根部，进行保水处理，可大大提高幼苗的成活率和移植存放时间。
3、用作化肥缓释剂：用高吸水性树脂对化肥进行包衣后施肥，可使肥料缓慢释放，提高化肥的利用率，减少肥料流失造成的浪费和对环境的污染。
4、其它：高吸水性树脂还可用于土壤培土、农药扩散剂、菌固培养等方面。
四、包装及储存1、包装：本公司的产品均采用三合一牛皮纸包装，内衬聚乙烯塑料膜，每袋净重25公斤。
2、储存：该产品应置于阴凉通风的库房中，注意防潮。
聚丙烯酸钠百科名片聚丙烯酸钠聚丙烯酸钠是一种新型功能高分子材料和重要化工产品，固态产品为白色(或浅黄色)块状或粉末，液态产品为无色(或淡黄色)粘稠液体。
溶解于冷水、温水、甘油、丙二醇等介质中，对温度变化稳定，具有固定金属离子的作用，能阻止金属离子对产品的消极作用，是一种具有多种特殊性能的表面活性剂。
目录[隐藏]概述性质加工或制造方法用途概述性质加工或制造方法用途[编辑本段]概述聚丙烯酸钠，英文名Sodium polyacrylate，缩写PAAS或简称PAA-Na，结构式为[－CH2－CH(COONa)]n－。
高吸水性树脂的应用与市场分析及发展预测
高吸水性树脂的应用与市场分析及发展预测摘要：高吸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。
由于它具有独特的吸水性、保水性、膨胀性、缓释性、生物亲和性而被广泛应用，行业应用前景广阔。
关键词：高吸水性树脂生物亲和性应用与预测一、高吸水性树脂高吸水性树脂，又称高吸水性聚合物（Super absorbent polymer，SAP）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。
通常采用含羧基、羟基、或氨基等的亲水性单体，在引发剂和交联剂的作用下，发生聚合、水解、交联的化学反应，形成不溶于水但在水中能高度溶胀的三维网状聚合物。
这种树脂不但吸水性高，而且吸收的水不易蒸发，并有很强的增稠性能，但在含有盐类电解质的水溶液中，吸水量会大大下降。
按所用原料不同，可分为淀粉系、纤维素系、聚丙烯酸系和聚乙烯醇系。
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：与海绵、棉花、纤维素、硅胶相比，高吸水性树脂的吸水量大，可以吸收比自身重几百倍甚至上千倍的水，并且保水性强，即使在受热、加压条件下也不易失水，对光、热、酸、碱的稳定性好，具有良好的生物降解性能。
高吸水树脂多为交联结构，靠所含亲水基团和渗透压作用而起吸水和保水作用。
常见种类有淀粉-丙烯腈接枝共聚物的水解产物、淀粉-丙烯酸盐接枝共聚物、羧甲基纤维素、乙烯醇-丙烯酸钠共聚物、聚丙烯酸钠等。
二、主要应用高吸水性树脂是指与水接触时能很快吸收水份而发生膨胀的高分子材料，它可以吸收自身重量几十倍到千倍以上的水份。
由于它具有独特的吸水性、保水性、膨胀性、缓释性、生物亲和性而被广泛应用于生理卫生用品、农林园艺、工业密封堵漏、光纤电缆阻水、水力、油田、日用化工、电子工业等。
高吸水保水材料具有优异的性能，除了用于植物栽培、土壤改良、沙漠改造和生理卫生用品等领域外，高吸水保水材料还在医疗(人工角膜、医药缓释材料、多孔材等)、土木建筑(密封材料、防火灭火材料、防结露防雾材料、调湿除湿材料等)、食品(保鲜添加剂、脱水剂、干燥剂等)、工业(油田处理剂、油水分离剂等)、日用化工(化妆品、保湿乳液、肥皂等)方面取得广泛的应用。
高吸水性树脂的性能及应用
高吸水性树脂的性能及应用叶良隐 02300021[摘 要]综述了高吸水树脂的制备、结构及吸水机理，介绍了高吸水树脂在各方面的应用，并提出了目前的主要研究趋势。
[关键词]高吸水树脂；吸水机理；发展；制备；应用。
高吸水性树脂也称超强吸水性聚合物(SuperabsorbentPolymers ),简写为SAP。
它是一种含有羧基、羟基等强亲水性基团并具有一定交联度的水溶胀型的高分子聚合物，不溶于水也不溶于有机溶剂，能够吸收自身重量的几百倍甚至上千倍的水，且吸水膨胀后生成的凝胶具有良好的保水性和耐候性,一旦吸水膨胀成水凝胶 ,即使加压也难以将水分离出来。
同时 ,高吸水性树脂可循环使用。
因此 ,越来越受到人们的关注。
目前 ,超强吸水树脂已在工业、农业、林业、卫生用品等领域中得到广泛应用 ,并显示出更为广阔的发展前景[1]。
1.SAR的结构与吸水机理1.1 SAR的交联网络结构SAR 与传统的吸水材料不同，它可以吸收比自身重几百倍甚至几千倍的水。
在处于吸水状态时其保水性好，在压力下水也不会从中溢出。
而传统的吸水材料只能吸收自身重量的 20倍的水。
树脂的高吸水性主要与它的化学结构和聚集态中极性基团的分散状态有关，它具有低交联度亲水性的三维空间网络结构[2]。
它是由化学交联和聚合物分子链间的相互缠绕物理交联构成。
吸水前，高分子链相互缠绕在一起，彼此交联成网状结构，从而达到整体上的紧固程度；吸水后，聚合物可以看成是高分子电解质组成的离子网络和水的构成物。
在这种离子网络中存在可移动离子对，它们是由高分子电解质离子组成的[3]。
1.2 SAR的吸水机理关于SAR的吸水机理存在不同的说法。
其中有两种占主要地位，金益芬等[3]认为SAR吸水有3个原动力：水润湿、毛细管效应和渗透压。
高吸水能力主要由这3个方面的因素决定。
水润湿是所有物质吸水的必要条件，聚合物对水的亲和力大，必须含有多个亲水基团（如—OH，—COOH等）；毛细管效应的作用则是让水容易迅速地扩散到聚合物中去；渗透压可以使水通过毛细管扩散、渗透到聚合物内部或者渗透压以水连续向稀释聚合物固有的电解质浓度方向发动。
2023年高吸水树脂行业市场分析现状
2023年高吸水树脂行业市场分析现状高吸水树脂是一种具有极高吸水能力的聚合物材料，其吸水能力可达到自身重量的几百倍。
由于其独特的性能，在多个行业具有广泛的应用，如农业、医疗、卫生和环境保护等领域。
以下将对高吸水树脂行业的市场现状进行分析。
首先，高吸水树脂市场的发展前景广阔。
随着人们对环境保护和资源节约意识的提高，高吸水树脂将会在农业领域起到重要的作用。
高吸水树脂可以有效地提高土壤的保水能力，减少灌溉水的使用量，并改善土壤的肥力。
在干旱和缺水严重的地区，高吸水树脂的需求将会大幅增加。
其次，高吸水树脂在医疗和卫生领域也有着广泛的应用。
高吸水树脂可以用于制作医用敷料和尿不湿等产品，以吸收和保持体液。
随着人们对个人卫生和舒适性要求的提高，高吸水树脂的市场需求将会增加。
另外，高吸水树脂在环境保护领域也有着潜力巨大的市场。
高吸水树脂可以用于治理污水和防止土壤的污染，减少环境污染对生态系统的影响。
随着环境保护意识的不断增强，高吸水树脂在环境保护领域的应用将会得到更多关注和推广。
然而，高吸水树脂市场也面临一些挑战。
首先，市场竞争激烈。
随着技术的不断发展，越来越多的企业进入高吸水树脂市场，导致市场竞争加剧。
此外，高吸水树脂的生产成本较高，限制了其在一些领域的应用。
为了应对市场竞争和降低生产成本，高吸水树脂企业需要不断提高产品质量和技术水平，降低生产成本。
同时，还需要积极拓展新的应用领域，创造更多的市场需求。
总结而言，高吸水树脂市场在农业、医疗、卫生和环境保护等领域有着广阔的应用前景。
然而，市场竞争激烈和生产成本较高是行业面临的主要挑战。
高吸水树脂企业需要通过提高产品质量和技术水平，并积极拓展新的应用领域来应对这些挑战。
希望本分析能对高吸水树脂行业的发展有所启示。
高吸水树脂在种植业领域的应用与发展趋势
木根部 浸润即可， 也可以将Ｓ Ａ Ｒ产品、 泥 土、 肥料 等与水充分混 合后 ， 喷 是 可降 解性好 ， 可避 免环 境污染 。 吉 林工学 院研 制 的Ｐ Ｐ Ａ Ｃ － 超 强吸 水 洒在 移植 的苗木根部 使 用Ｓ ＡＲ 后， 可使植物 根部保 持充足的 水分， 苗 剂， 不仅具 有优 良的吸水保水 、 抗旱 和调节耕 层土壤 水分供应 的作用 ， 还具有独特的植物生长调节作用。 湖南省原子能农业应用研 究所生产的 木移 植成活率可大大提高。
黼
论
高吸水树脂在种植业领域的应用与发展趋势
孙宾宾 陕西 国防工业职业技术学院 陕西西安
【 摘 娶ｌ介绍了高 吸 水树脂在种植 业领域 的应用， 如用 作 保水剂、 花
７ １ ０ ３ ０ ０
对于ｓ Ａ Ｒ， 比较 重要的几个性能指 标 是 ： 吸水率 、 吸水 速率 ， 保水
卉苗木的蘸根剂、 种子 包衣荆 喷薄用保 水荆、 水晶泥等。 展望了 种植 业用 率等。 吸水 率是指 ｌ ｇ Ｓ ＡＲ 所 能吸收水 的质量 （ 或体 积 ） ， 也 叫吸 水倍 高吸水树脂的研发趋 势， 如提 高综合性能、 降低 生产成本、 合成可以降解或 率。 吸水 速率是指 ｌ ｇ Ｓ ＡＲ 在单位时 间内吸收水的质量 （ 或体 积） 。 保水 易降解的绿 色高吸 水树脂等。 相信随着研究的深 入， 将会有性 能更加优 良 率是指 Ｓ Ａ Ｒ吸水饱和 并在一定 条件下蒸发 掉部 分水分后 ， 仍保有 的水 的高吸 水树脂产品问世 ， 其在种植业领域的应用也 将更加广泛 。 分占 原 吸收水分 的比例。 由于土壤溶液 中往往 不同程 度的含有电解质离 【 关键 词】高吸水树脂； 种植 业； 应用； 发展趋势 子， 而 溶液中的离－ Ｔ － ￣ ｏ 类和浓度是影响 Ｓ Ａ Ｒ ｔ ２ Ｊ ￣ 能指 标的重要因素之一，
高吸水性树脂在土壤水分调节中的应用前景
高吸水性树脂在土壤水分调节中的应用前景近年来，随着全球气候变暖和干旱频发，土壤水分调节成为农业领域的重要课题。
而高吸水性树脂作为一种新型复合材料，在土壤水分调节中的应用前景备受关注。
本文将探讨高吸水性树脂在土壤水分调节中的应用前景以及其改善农田灌溉和节水的作用。
高吸水性树脂是一种具有很强吸水能力的聚合物材料，其在干燥状态下体积小，但可以吸收大量的水分并迅速膨胀。
这种特性使得高吸水性树脂可以在土壤中起到调节水分的作用。
当土壤水分过多时，高吸水性树脂会吸收多余的水分，形成凝胶状，并将其储存起来。
当土壤水分不足时，高吸水性树脂会释放储存的水分，使土壤保持一定水分含量。
因此，高吸水性树脂在农业和园林领域中有着广泛的应用前景。
首先，高吸水性树脂可以改善农田的灌溉效果。
传统的灌溉方法往往会造成水分浪费和不均匀分布。
而高吸水性树脂的使用可以减少灌溉需求，有效节水。
高吸水性树脂可以与土壤混合使用，通过吸水和释水的过程，实现土壤中水分的均匀分布。
这不仅可以提高灌溉效果，还可以减少土壤中养分的流失，保持土壤的肥力。
因此，高吸水性树脂的应用可以提高农田灌溉的效率，降低农业用水的成本。
其次，高吸水性树脂可以改善土壤的质地。
高吸水性树脂在吸水后会膨胀，形成一种多孔的凝胶结构。
这种结构可以增加土壤的孔隙度和透气性，有利于植物根系的生长和通气。
同时，高吸水性树脂还可以改善土壤的保水性，减少水分的流失。
通过与土壤混合使用，高吸水性树脂可以改善贫瘠土壤的结构，提高土壤的保水能力和肥力，从而促进植物的生长和发育。
这对于干旱地区的农业生产尤为重要，可以提高农作物的产量和品质。
此外，高吸水性树脂还可以应用于城市绿化和园林建设中。
城市的空气质量和生态环境一直是人们关注的焦点。
而高吸水性树脂可以提供持续的水源，减少浇水频率和用水量。
它可以帮助城市绿地和公园保持良好的湿度，促进植物生长，并减少水分的流失和蒸发。
高吸水性树脂还可以用于建筑绿化和屋顶花园等场所，提供给植物足够的水分，创造良好的生态环境。
高吸水性树脂在农田水土保持中的应用前景
高吸水性树脂在农田水土保持中的应用前景农田水土保持是农业领域中一项非常重要的环境保护工作。
随着人口的增长和农业的发展，农田水土流失问题日益凸显。
为了解决这一问题，科学家们不断研究探索新的技术手段。
高吸水性树脂作为一种具有优异吸水性能的材料，被越来越多地用于农田水土保持中。
本文将探讨高吸水性树脂在农田水土保持中的应用前景。
高吸水性树脂是一种性能优异的吸水材料，能够在短时间内吸收大量的水分，并保持其稳定。
在农田水土保持中，高吸水性树脂有以下几个应用前景。
首先，高吸水性树脂可以用于土壤保水。
农田的水土保持核心之一是保持土壤的湿润程度。
通过在土壤中引入高吸水性树脂，可以增加土壤中的水分含量，并保持土壤的湿润状态。
这种方法可以显著减少土壤水分的蒸发和流失，有效提高土壤的水分利用效率，从而增加农田的产量。
其次，高吸水性树脂可以用于抗旱保苗。
干旱是农田水土保持中的一大难题，尤其对苗期植物的生长影响较大。
通过在苗期种植时，将高吸水性树脂混合于土壤中，可以为植物提供足够的水分。
这种方式可以显著改善植物的生长环境，增加植物的抗旱能力，提高苗期植物的成活率。
另外，高吸水性树脂还可以用于土壤固结。
农田水土保持的一个重要目标是防止土壤的冲刷和流失。
高吸水性树脂具有一定的粘合性能，可以通过与土壤混合使用，使土壤颗粒之间形成致密的结构。
这种方式可以有效减少土壤的冲刷和流失，防止土壤因雨水冲刷而导致的损耗。
此外，高吸水性树脂还可以用于农田的排水。
在农田中，地下水位过高会对作物生长产生不利影响。
通过在农田排水系统中引入高吸水性树脂材料，可以增加排水系统的排水能力，并维持地下水位的稳定。
这种方式可以帮助农民有效管理农田的排水问题，保护作物的生长环境。
最后，高吸水性树脂还可以用于农田的保护性覆盖。
为了保护土壤免受水土流失的影响，农业领域使用了大量的保护性覆盖材料。
高吸水性树脂可以制成覆盖膜，覆盖在农田表面，形成一层保护层。
这种覆盖膜可以降低土壤表面的温度，减少水分的蒸发，防止水土流失，同时也提供了一种肥料的缓释方式，为作物的生长提供有利条件。
关于高吸水性树脂的研究与应用
关于高吸水性树脂的研究与应用摘要：高吸水性树脂广泛地应用于各个行业领域，在经济建设中起着举足轻重的作用。
本文主要介绍了高吸水性树脂的研究方向和研究领域，以及高吸水性树脂在各个行业的应用与作用，并展望了高吸水性树脂的未来发展方向。
关键词：高吸水高分子树脂研究高吸水性树脂（SAP）是一种新型功能高分子材料。
它是具有亲水基团、能大量吸收水分而溶胀又能保持住水分不外流的合成树脂，一般可以吸收相当于树脂体积100倍以上的水分，最高的吸水率可达1000%以上。
SAP的优良特性决定了它具有广阔的应用前景，一般在医用材料、工业、建筑行业、轻工业、食品以及日用品等方面应用比较广泛。
一、高吸水性树脂的研究方向高吸水性树脂的研究主要是从吸水率、吸水速度、凝胶强度三个方面进行研究。
通过改进树脂粒子的形状，增大比表面积，可以提高其吸水率。
离子型的高吸水性树脂，如聚丙烯酸盐，由于同离子屏蔽效应造成其耐盐性差，通过于非离子型单体共聚，可以提高其耐盐性。
复合吸水材料是改进吸水性树脂凝胶强度的新方法。
为了提高吸水性树脂的吸水性能，广大科研工作者已经做了大量工作，不断优化和改进已有的合成体系，同时还在努力探索新的聚合方法和聚合体系。
高性能化、复合化和低成本的农用高吸水性树脂是未来研究的发展方向。
我国的研究起步较晚，尚未形成规模生产能力，因此未来在研究和应用高吸水性树脂主要加强以下几个方面的工作：1.加强其制备方法的研究：它的综合性能的改善取决于多种因素，但制备方法的研究非常重要。
反应原料不同的聚合工艺或采用相同的反应原料而不同的合成手段，其产物的性能有较大差别。
2.加强有机-无机复合研究：复合化是改进树脂吸水性能和强度的新方法。
树脂可易于无机物、有机物复合，制备出性能优良，成本低廉的吸水材料，其兼有多种性能。
3.加强多功能的研究：目前在农业应用中，单一用高吸水性树脂很难发挥作用，需要与各种肥料抗旱剂和微量元素配合使用，以提高土壤的保水抗旱能力和肥力。
高吸水性树脂在农业上的应用与前景展望
的凝胶保水性很强。首次开发成功后 ， 界各 国对高 吸水性 树 世 脂在体系 、 、 种类 制备方 法 、 能改 进 、 用 领域 等 方 面进 行 了 性 应
胀成水凝胶 ， 加压 也难 以将 水分 离 出来 。同时 ， 吸水 性 即使 高
树脂可循环使用 ， 因此越来 越受到人们的关注 。
ｔ等发明 了淀粉接枝 丙烯 腈皂 化水解 物 （ Ｇ ） ａ Ｓ Ｐ 吸水性树 脂 ， 首 先应用于农业 ， 在土壤保 水 、 种子 发芽 、 高发芽率 方 面进 促进 提
［ 关键词 ］高吸水性 树脂 ； 用； 应 农业
［ 要】高吸水性树脂是一种新型的功能高分子材料 ， 摘 由于它能吸收 自身重量几百至几千倍的水， 且吸水膨胀后生成
的凝胶具有优 良的保水性 ， 因而在农业方 面具有广 阔的应 用前景 ， 可用 于治理 沙漠、 旱保 水、 良土壤 、 肥 增效及 作 抗 改 保 为农膜防雾荆等。对其应用前景作 了展 望。 ［ 中图分类号 ］Ｔ ３５ Ｑ ２ ［ 文献标识码 ］Ｂ ［ 文章 编号 ］１０ ０ ４ （０ ６ ０ ０ ４ ０ ００— ９ １ ２ ０ ）４— ０ ５— ３ 烯 醇变性物 ， 有优越的性能 。苏州大 学从 提高 吸盐水 能力和 具
个关 键问题。高吸水性树脂 由于其特 殊的化 学成分 、 物理 结构
和吸水性 能 ， 使其在 医疗卫 生 、 农胺、 醋酸乙烯酯等制备超强吸水剂进行了
系统研究 ， 品的性能 也非 常 优异 。同 时 ， 产 他们 还 对耐 盐性 高 吸水性树脂 进行 了大量 的研究 。 ２ 高吸水性树脂在农 业上的应用 水 土资 源是人类赖 以生存 和发 展 的基础 。近年来 ， 着全 随 球大气变暖 ， 世界 干旱 和半 干旱 地 区面 积不 断 扩大 ， 再加 上 水 土流失加剧 、 生态环 境不 断 恶化 ， 重影 响 了世 界 各 国农 业 的 严 发展和人类 的生存环境 。如何 有效地 利用 土壤水 分 ， 克服 干旱 对植物生 长的不 利影响 ， 已成为 国内外关 注和研究 的热点 。 ３ ０多年前 ， 国农业部 北方研究 所 ｃ． ． ｕｓｌ Ｇ Ｆ Ｆ ｎ 美 Ｒ Ｒ ｓｅ 、 ． ． ａ— ｌ
高吸水性树脂在水域治理中的应用前景
高吸水性树脂在水域治理中的应用前景引言：随着全球水资源的快速消耗和环境污染问题的日益严重，对水域治理的需求变得越来越迫切。
高吸水性树脂作为一种新型材料，具有优异的吸水性能和环境适应性，在水域治理中展现出广阔的应用前景。
本文将从高吸水性树脂的基本特性、应用领域以及未来发展方向三个方面进行探讨和分析。
一、高吸水性树脂的基本特性高吸水性树脂是一种具有超强含水性的树脂材料，其最大特点就是在吸水后能够迅速形成凝胶状物质，并能保持相对稳定的体积。
这种材料在吸水后能够将大量的水分固定在凝胶中，形成一种类似于海绵状的结构，具有良好的持水性和附水性。
同时，高吸水性树脂具有较高的物理强度和化学稳定性，能够承受一定的外部压力而不易变形或破碎。
二、高吸水性树脂在水域治理中的应用领域1. 水质净化高吸水性树脂可以作为一种有效的水质净化材料，通过其优异的吸附性能，可以吸附和固定水体中的有害物质，如重金属离子、氨氮等。
此外，高吸水性树脂还能够起到过滤和分离的作用，去除水中的悬浮物和浮游生物，提高水质的透明度和纯净度。
2. 水体截污水域污染问题严重时，高吸水性树脂可以用于水体截污工程。
通过将高吸水性树脂投放到污染源周围的水域中，可以迅速吸附水中的有害物质并形成凝胶，阻止污染物的进一步扩散和蔓延，有效控制污染源的扩散范围，减轻对水环境的破坏。
3. 废水处理高吸水性树脂作为一种理想的吸附材料，在废水处理中具有广泛的应用前景。
其优良的吸附性能可以有效地吸附并去除废水中的有害物质，如有机物、色素、重金属离子等。
与传统的废水处理方法相比，高吸水性树脂具有操作简便、成本低廉、净化效果好的优点，能够为废水处理带来新的解决方案。
4. 水域生态修复水域生态修复是目前水域治理中一个重要的课题。
高吸水性树脂可以作为一种生态修复材料，用于改善受损水域的水环境条件。
通过投放高吸水性树脂，可以恢复水域中的水位、湿度和养分等，为水体生态系统的恢复和重建提供有利条件，促进水中生物的繁衍和生长。
高吸水性树脂介绍与应用
高吸水性树脂介绍与应用一、高吸水性树脂介绍：高吸水性树脂又称为超强吸水剂，是一种含有羧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。
不溶于水和有机溶剂，但具有吸水性和保水性亦具高分子材料的优点。
二、高吸水树脂的分类：高吸水性高分子材料按照原料的不同可以分3 类：淀粉系列、纤维素系列和合成系列。
前两类以淀粉或纤维素为主要原料，在主链上接枝共聚上亲水性或水解后为亲水性基团的烯烃单体；后一类主要由聚丙酸型树脂或聚乙烯醇型树脂为主要原料，经过适度的交联即可制得，近年来已经成为了高吸水性高分子材料的热点。
三、高吸水性树脂的结构：高吸水性树脂是一种三维网络结构，它不溶于水而能大量吸水膨胀，形成高含水凝胶。
高吸水性树脂的主要性能是具有吸水性和保水性，这是因为其分子中含有强吸水性基团和一定的网络结构，即具有一定的交联度。
实验表明：吸水基团极性越强、含量越多，吸水率就越高，保水性也越好。
而交联度需要适中，交联度过低则保水性差，尤其在外界有压力时水很容易脱除。
高吸水性树脂的微观结构因合成体系的不同而呈现出多样性。
大多数高吸水性树脂是由分子链上含有强亲水性基团（如羧基、磺酸基、酞胺基、羟基等）的三维网状结构所组成。
吸水时，首先是离子型亲水基团在水分子的作用下开始离解，阴离子固定在高分子链上，阳离子作为可移动离子在树脂内部维持电中性。
由于网络具有弹性，因而可容纳大量水分子，当交联密度较大时，树脂分子链的伸展受到制约，导致吸水率下降。
随着离解过程的进行，高分子链上的阴离子数增多，离子之间的静电斥力使树脂溶胀，同时，树脂内部的阳离子浓度增大，在聚合物网络内外溶液之间形成离子浓度差，渗透压随之增大，使水进一步进入聚合物内部。
当离子浓度差提供的驱动力不能克服聚合物交联结构及分子链间的相互作用（如氢键）所产生的阻力时，吸水达到饱和。
四、高吸水性树脂的吸水机理：高吸水性树脂吸水机理有多种解释，其中有两种占主要地位。
一者认为高吸水性树脂吸水有3个原动力：水润湿、毛细管效应和渗透压。
高吸水树脂的研究现状及其应用前景
离吸 秘 胎灼珥究观状及莫应用前景
卢 潮 陵
（ 京 工 业 大 学 环 境 学 院 江 苏 南 京 南
２００ ） １０ ０
摘 要 高吸 水 性 树 脂 是 一 种 新 型 的 功 能 高分 子 材 料 ， 于 它 能 吸 收 自 身 质 量 几 百 至 上 千 倍 的 水 ， 吸 水 膨 胀 后 生 成 的 凝 由 且
来 源 等 进 行 分 类 ． 中按 原 料 来 源 可 把 高 吸 水 性 树 脂 主 要 分 其
为 天 然 系 和 合 成 系 吸 水 树 脂 。 天 然 系 主 要 包 括 淀 粉 系 、 维 纤
素 系 等 ， 成 系 包 括 聚 丙 烯 晴 类 、 乙 烯 醇 类 、 丙 烯 酰 胺 合 聚 聚 类 、 丙 烯 酸 （ ） 、 氧 化 乙烯 类 、 聚 合 类 等 。 聚 盐 类 聚 共
２１ 淀 粉 系高 吸 水 树 脂 ．
淀 粉 系 高 吸 水 树 脂 吸 水 后 凝 胶 强 度 低 ．长 期 保 水 性 差 ．
在 使 用 中易 受 细 菌 等 微 生 物 分 解 而 失 去 吸 水 、 水 作 用 但 保
是 其 原 料 来 源 广 泛 ， 品吸 水 倍 率 较 高 。 常 都 在 千 倍 以上 ． 产 通
集 、 离 、 析 或 回收 等 。高 吸 水 性 树 脂 已 经 广 泛 地 应 用 于 分 分
多个领域
２ 高 吸 水 树 脂 的 分 类 及 研 究 现 状
高 吸 水 性 树 脂 自问 世 以 后 发 展 迅 速 ． 类 繁 多 ， 分 类 种 其 方 法也 较多 ， 以按亲水 性方 法 、 品形 态 、 联 方法 、 料 可 样 交 原
内 外 产 生 渗 透 压 ， 分 子 以 渗 透 压 作 用 向 网 结 构 内 渗 透 。 同 水 理 ， 吸 附 水 中 含 有 盐 时 ． 透 压 降 低 ， 水 能 力 降 低 。 由 此 被 渗 吸
高吸水性树脂在农田水利中的应用研究
高吸水性树脂在农田水利中的应用研究随着农业科技的不断发展，农田水利系统的建设对提高粮食产量和农田生态环境的保护起到了重要的作用。
而高吸水性树脂作为一种新型的水润性材料，正在逐渐被广泛应用于农田水利中。
本文将从高吸水性树脂的特性、在农田水利中的应用以及未来的发展方向等方面进行探讨。
高吸水性树脂以其卓越的吸水性能而闻名，它可以吸收自身重量数十倍甚至数百倍的水分。
这种吸水能力与其内部微孔的独特结构密切相关。
与传统的保水材料相比，高吸水性树脂不仅具有更大的吸水容量，而且还能够稳定地释放吸收的水分，保持土壤的湿润状态。
此外，高吸水性树脂还具有优异的保水性能，在干旱地区和山区等水资源短缺地区，可以发挥重要的作用。
在农田水利中，高吸水性树脂可以应用于多个方面。
首先，它可以用于土壤改良。
通过在农田中添加高吸水性树脂，可以有效地改善土壤结构，提高土壤保水能力。
这对于干旱地区和沙质土壤的灌溉和植物生长非常有益。
其次，高吸水性树脂还可以用于植物种植。
将高吸水性树脂与肥料混合施用到植物根部附近，可以延长植物根系的吸水范围，提高植物的抗旱能力和养分吸收效率。
高吸水性树脂还可以用于农田水利系统的节水管理。
在灌溉过程中，高吸水性树脂可以作为水分转运媒介，将水分输送到植物根部附近，减少水分的损失和浪费。
此外，高吸水性树脂还可以作为土石坝的堵水材料，用于修复和加固农田水利工程中的渗漏问题。
这在防治滑坡和土壤侵蚀等问题上具有重要意义。
虽然高吸水性树脂在农田水利中的应用已经取得了一定的突破，但仍然存在一些挑战。
首先，高吸水性树脂的成本相对较高，这增加了其在农田水利中的使用成本。
其次，高吸水性树脂的长期稳定性和环境友好性也需要进一步的研究和改进。
因此，在未来的发展中，除了继续改善高吸水性树脂的性能和降低成本外，还需要加强与其他农田水利技术的结合，实现更加综合、可持续的农田水利管理。
综上所述，高吸水性树脂在农田水利中的应用潜力巨大。
通过充分发挥其吸水保水的特点，高吸水性树脂可以有效地改善土壤环境，提高植物的生长条件，减少水资源的浪费。
高吸水性树脂在植物生长调控中的应用研究
高吸水性树脂在植物生长调控中的应用研究植物生长调控是现代农业领域的一个重要研究方向，旨在提高农作物的产量和质量，改善植物对环境的适应能力以及减少化学肥料和农药的使用。
近年来，高吸水性树脂作为一种新型的调控材料，逐渐受到越来越多的关注。
本文将重点探讨高吸水性树脂在植物生长调控中的应用研究进展。
首先，我们需要理解高吸水性树脂的特性。
高吸水性树脂是一种具有良好吸水性能的聚合物材料，其在吸水过程中可以吸收并保持大量的水分。
这种树脂能够在水分充足时保持植物根系周围的湿度，从而降低植物的蒸腾作用，减少水分流失。
同时，高吸水性树脂还可以释放出吸收的水分，确保植物根系在水分缺乏的情况下得到足够的滋润。
在植物生长调控中，高吸水性树脂的应用主要体现在三个方面。
第一，它可以作为一种优质土壤改良剂，改善土壤的保水性能。
高吸水性树脂与土壤混合后，可以吸收并保持大量的水分，避免水分的过度排出，确保植物根系得到充分的水分供应。
此外，高吸水性树脂还能释放出吸收的水分，提供给植物根系，从而在水分缺乏的情况下保持土壤湿润。
第二，高吸水性树脂可以作为一种植物营养物质的缓释剂。
我们知道，植物需要各种营养物质来正常生长和发育，而这些营养物质往往以肥料的形式施用。
然而，肥料的施用方式往往不利于植物的吸收和利用。
高吸水性树脂可以与肥料结合，形成一种缓释肥料。
这种缓释肥料可以在一定时间内逐渐释放出营养物质，使植物能够更有效地吸收和利用这些养分。
第三，高吸水性树脂还可以作为一种植物生长调控剂。
植物生长调控剂是一种可以调节植物生长发育的化学物质或生物体。
高吸水性树脂可以通过调节植物根系周围的水分含量和湿度，影响植物的根系生长和发育。
此外，高吸水性树脂还可以通过与植物根系接触，释放出一些生物活性物质，促进植物的生长和发育。
总之，高吸水性树脂在植物生长调控中具有广阔的应用前景。
它可以改善土壤的保水性能，提供充足的水分供应；作为植物营养物质的缓释剂，提高养分的吸收和利用效率；同时还可以作为植物生长调控剂，影响植物的根系生长和发育。
高吸水树脂农业应用
高吸水树脂农业应用2002 年 2 月The Chinese Journal of Process Engineering Feb. 2002高吸水性树脂在农业中的应用李开扬,任天瑞(中国科学院过程工程研究所,北京100080)摘要:介绍了高吸水性树脂的吸水机理及农用高吸水性树脂的性能、种类和使用方法,分析了高吸水性树脂抗旱节水、改良土壤和促进作物生长的作用机理和影响因素,指出了当前研究中所存在的问题及改进的方向.关键词:高吸水性树脂;改良土壤;农业;节水中图分类号:S157.9 文献标识码:A 文章编号:1009−606X(2002)01−0091−061 前言高吸水性树脂是近年来开发的一种新型功能高分子材料,它可以吸收其自重几百倍甚至上千倍的水,由于优越的吸水保水性能,在个人卫生用品、土木建筑、工农业生产、医用材料中得到广泛的应用.作为一种化学调控节水材料,高吸水性树脂一经问世就受到了广泛的关注. 自美国 60年代首先研制成功,70年代进行玉米、大豆种子涂层试验取得成功并在农业中应用推广后,世界各国竞相研制出多种高吸水性树脂,已在沙漠绿化、水土保持、土壤改良等方面取得明显效果. 我国高吸水性树脂的研制始于80年代,至今全国已有20多个单位研制出了数十种类型的产品,并应用在粮食作物、经济作物、花卉蔬菜、果树林木、草坪培植等方面,取得了较好效果,逐渐成为节水农业技术体系的一个重要组成部分[1,2].2 农用高吸水性树脂的特性2.1 吸水机理传统的吸水材料,如纸、脱脂棉、海绵、蛭石等主要靠物理吸附吸水,只能吸收其自身质量几倍到几十倍的水,并且稍加压吸附水就被挤出. 而高吸水性树脂由于分子链上有大量的亲水基团(羧基、羧基离子或酰胺基等),可与水发生水合作用,导致网链内外较大的渗透压,同时同性基团间相互排斥作用更使网链扩张,都促使水分子向树脂内部扩散,使吸水率达到上千倍;树脂的交联结构又保证了树脂只能溶胀不能溶解,保证了吸水凝胶的稳定性(保水性). 这种结构也赋予高吸水性树脂吸水、释水的可逆性[3−5].2.2 性能要求[6−8](1) 耐盐性好:根据渗透压原理,水中的离子对高吸水性树脂的吸水率有显著的影响(尤其是离子型高吸水性树脂),同种高吸水性树脂吸收0.9%盐水的能力一般只有吸收纯水能力的1/10,在土壤中的吸水能力也有显著降低. 当前,高吸水性树脂吸0.9%盐水的能力在几十到100 g/g(盐水/树脂)左右,为了达到吸水、保水效果,树脂通常在土壤中的比例要达到0.2%以上,因此目前在农业上常用于经济作物,只有显著提高耐盐性,才能得到更广泛的应用.(2) 使用安全:土壤添加剂直接或间接与作物根系或种子接触,不能含有对作物有害的化学收稿日期:2001−04−28,修回日期:2001−08−10作者简介:李开扬(1971−), 男, 河南西平县人, 硕士研究生, 化学工艺专业.成份(如毒性有机物质),pH值应呈中性,无毒无臭无害,对人畜无不良影响. 高吸水性树脂在大田应用中,通常以小颗粒或微粉状存在于土壤中,在保水和改善土壤物理状况的同时,不存在传统地膜使用后在土壤中影响植物吸收水份和养份的副作用(主要是难降解地膜残片的形态污染),其本身又无毒性(制备时控制了单体残余量),使用期过后可被微生物降解,因此不会污染环境.(3) 稳定性好:高吸水性树脂在土壤中稳定性越好,有效期越长,使用效益越高. 树脂原料中合成聚合物类的稳定性好,不易被细菌和自然条件所分解,使用期可达3∼5年,甚至十几年;而淀粉接枝类在田间温热潮湿的环境下,很容易发霉变质,分解失效. 农用高吸水树脂宜采用聚合物类,以保持长效和降低成本.(4) 水凝胶要有一定强度:高吸水性树脂的水凝胶具备一定的强度,才能在土壤中维持一定形状,改善土壤的通透性,从而实现良好的吸水释水可逆性,延长在土壤中的使用寿命. 水凝胶的强度随交联度上升而提高,但交联度太高又会降低吸水率,影响吸水保水性能. 农业实践证明,使用吸纯水能力为300∼600倍的高吸水性树脂较为合适.目前,国产农用高吸水性树脂的部分性能已经接近或达到国外同类产品性能,但由于在原材料质量和生产工艺方面的不足,在抗盐性、卫生性和质量稳定性方面还有待提高.3 农用高吸水性树脂的种类和使用方法3.1 种类[8,9,10]高吸水性树脂按原料可分为:淀粉接枝类、纤维素类和合成聚合物类等;根据功能和使用方法可分为:种衣剂、土壤改良剂、化肥缓释剂、果蔬保鲜剂、抗旱保水剂等;产品形态有颗粒状、粉末状、胶液状、膜状等.3.2 使用方法[7,8,10−17]将高吸水性树脂应用于农业已经形成了很多实用技术,主要使用方法如下:(1) 种子包衣:将高吸水性树脂按1%浓度兑水,搅拌使之形成凝胶状,然后将种子浸入,充分混合,静置一段时间后捞出种子,摊开晾干、搓散,使种子互不粘连后即可播种. 此法用于人工播种的小麦、玉米、花生、大豆及小面积直播造林的树种等.(2) 凝胶蘸根:将高吸水性树脂配制成一定浓度的水凝胶液,对幼苗或苗木的根部进行浸蘸处理,使凝胶液均匀附着在根部,然后直接栽植. 蘸根晾干后,可进行捆扎、运输,长途运输时,要根部裹土,用塑料薄膜包缚. 该法适宜于苗木、蔬菜等幼苗的运输和移栽. 用于苗木时凝胶液浓度为1%∼5%,用于粮食作物时浓度为1%∼2%,用于经济作物时浓度为3%∼5%.(3) 土壤直接施用:直接将种子和高吸水性树脂一同均匀地撒入种植沟内,然后覆土耙平. 在挖种植穴的情况下,可先将高吸水性树脂直接撒入穴内与土掺合,或将高吸水性树脂水凝胶与土壤混合,然后播种覆土,在春季造林时用水凝胶混土(土壤含水量低)比干混效果好. 施用量一般为2∼5 kg/亩(干施). 有人在高吸水性树脂中加入无机物质(粘土)做成复合保水剂,提高了与土壤的混合均匀程度,同时也降低了成本.将高吸水性树脂直接撒于地表,吸水后在地表形成一层保水膜,可起到抑制土壤蒸发的作用,如用于铺设草皮或大面积直播栽植. 铺设草皮时树脂用量为6∼10 kg/亩,大田中一般为3∼6 kg/亩.也可以将高吸水性树脂配成1%∼2%的凝胶液喷洒于地面成膜.(4) 流体播种:将0.1%∼0.5%高吸水性树脂水凝胶与种子混合,通过专门的流体播种机直接播种入土,多用于蔬菜播种,出苗效果明显.(5) 流体喷播:将0.1%∼0.2%高吸水性树脂水凝胶与草坪种子混合,通过专门的液力机械喷射覆盖地面或土坡,应用效果显著.(6) 种子丸衣造粒:先使种子形成包衣,将专用高吸水性树脂颗粒与化肥、微肥、农药以及粉碎均匀过筛的腐殖土按1%质量比混合均匀;再将包过外衣的种子与混合好的土按1:3的质量比在制丸机中造粒,同时喷聚乙烯醇雾液增加强度. 此法可使小粒种子大粒化,常用于飞机播种造林、种草. 吸水剂用量一般以占种子质量的1%∼3%较好.(7) 作培养基质:将高吸水性树脂与营养液按1%浓度配成凝胶状,即可直接育种;再与其它基质按1:1混合,可用于盆栽花卉、蔬菜、苗木等的工厂化育苗,效果明显.(8) 农膜防雾:通常的疏水性农用薄膜,会因空气中的水汽凝结产生表面结露,大大降低采光效率,影响作物生长. 使用亲水的高吸水性树脂作为农膜防雾剂,可有效降低农膜的表面张力,使表面露滴自动流下,保证了农膜正常的透光率.(9) 果蔬保鲜:利用高吸水性树脂的吸液性,在其中添加成膜剂、杀菌剂、除氧剂做成保鲜剂或涂覆剂,对水果、蔬菜等进行浸渍涂膜,或将高吸水性树脂作为助剂添加到保鲜袋材料中,以达到保水、保鲜效果.4 农用高吸水性树脂的作用及影响因素4.1 抗旱保水作用高吸水性树脂的加入使土壤水的能态降低,土壤持水容量增大,可减少水份的无效蒸发,减少深层渗漏,从而提高水份持有量. 通过种子包衣、蘸根或施入土壤使高吸水性树脂汇集在种子周围或作物根区,在降水和灌溉期间大量吸收水份,在干旱时期缓慢释放出水份,供植物吸收,提高了农业用水的利用率,延长了灌溉周期,从而增强了植物的抗旱能力. 实验发现,使用高吸水性树脂的果树叶片内脯氨酸浓度明显降低,说明果树体内含水量高于空白对照,从侧面证明了水份利用效率的提高[17,18]. 实测表明, 干旱情况下,加入高吸水性树脂的土壤往往在10 cm深土层含水率大于20 cm土层含水率60%,证明了高吸水性树脂在中上层土壤中网络吸附水份的作用[19].高吸水性树脂减少土壤水份蒸发作用的实验表明,土壤蒸发进入第二阶段(水份非饱和阶段)后,才有这种效果,而在土壤蒸发的第一阶段(水份饱和阶段),水份累积蒸发量比未处理的土壤还高,推测原因为土壤吸水剂的湿胀作用导致了实际蒸发面增加,但添加高吸水性树脂土壤的累积蒸发总量明显低于对照土壤[20].高吸水性树脂的保水效果受到气候、保水剂类型、加入量、施用方法、土壤含盐量、盐份类型、灌溉方式和灌水量等许多因素的制约. 实验表明,在一定范围内土壤吸水能力随高吸水性树脂用量的增加而增加,但用量达到一定限度后,对土壤吸水能力的影响变得不明显. 高吸水性树脂并不能造水. 种子萌发实验表明,在土壤含水量低于6%的情况下,高吸水性树脂的使用意义不大[21]. 高吸水性树脂对不同土壤吸水能力的影响也有差异,对沙土吸水能力的提高最为明显. 土壤中作物可利用的有效水吸力应在1.5 MPa以下,否则作物不能通过渗透作用吸入水份,性能好的高吸水性树脂,90%以上的水能被作物吸收利用成为有效水,性能差的高吸水性树脂,有效水占吸持水份的比例为2/3左右,1/3左右的水份成为无效水;在拌种或蘸根的情况下,保水效果只对当季作物有效,吸水保水性能可维持2∼3个月,用量加大后,有些高吸水性树脂(合成高聚物类)可在土壤中保持有效作用2年以上[12, 18, 22, 23].4.2 缓释增效作用高吸水性树脂吸收和保持水份的作用,可在一定程度上减少可淋溶性养份的淋溶损失,协调水肥耦合环境,显著提高氮、钾肥的利用率,一般可使农药用量减少30%左右. 土壤加入高吸水性树脂后可增加对肥料的吸附作用,明显提高对氨态氮的吸附作用;高吸水性树脂用量一定时,吸肥量随肥料的增加而增加. 根据高吸水性树脂的吸水机制,可以预测电解质类肥料(如NH4Cl, NH4HCO3, K2NO3等)不利于吸水膨胀. 有研究表明,电解质肥料的确降低了高吸水性树脂的吸水率,而对于尿素这种非电解质肥料,高吸水性树脂的保水保肥作用都能得到充分发挥,是水肥耦合的最佳选择[24−28].4.3 改良土壤高吸水性树脂能促进土壤团粒结构的形成,且多形成大于1 mm的大团聚体,这些大团聚体对稳定土壤结构、改善土壤通透性、防止表土结皮减少土面蒸发有较好作用,增强了土壤的抗侵蚀能力. 高吸水性树脂吸水膨胀后对土壤孔隙性质有所改善,主要是提高了毛管孔隙度,同时也大幅度提高了土壤液相比例,降低了气相和固相比例,改善了土壤的水热状况. 据试验,用高吸水性树脂处理的土壤6 d内最高地温比对照组低3o C,最低地温却高出 1.5 o C,地温日温差比对照组缩小近5 o C,说明高吸水性树脂降低地温的日温差方面效果明显[29−33].高吸水性树脂对土壤的改良作用受保水剂种类、施用量、土壤质地等因素影响. 对于雨量不足、过于疏松而不利保水的土壤(如沙土),可通过加高吸水性树脂得以改良,使保水能力有所提高.在粘土质中,如果土壤不是太湿,高吸水性树脂在吸水和排放周期中的膨胀和收缩,有助于提高土壤中的空气含量,改善土壤的通透性. 但在湿浸的土壤中,过低的氧含量不利于作物的生长,加入高吸水性树脂反而会加剧这种不利状况[34, 35].4.4 对作物生长发育的影响高吸水性树脂施用于土壤后起到了保土保墒、改良土壤的作用,而对化肥、农药、杀虫剂及植物生长助剂的缓释作用,提高了化肥和药物的效能. 试验证明,根据作物种类、土壤类型以正确方式和用量施用高吸水性树脂,可明显提高种子的发芽率,促进作物的生长发育,提高作物产量,并且对作物品质无不利影响. 有专利介绍,经过高吸水性树脂特殊处理的胡萝卜、芹菜、菠菜、洋葱和紫萝兰种子,比未处理过的种子平均提前萌发2 d[36]. 用高吸水性树脂处理种子,可使小麦和玉米提早出苗1∼3 d,出苗率提高12.5%∼20%. 对小麦、玉米、花生、棉花等农作物的出苗统计表明,处理组平均比对照组提高单位面积产量15%,尤其是在土壤含水量较低的情况下,出苗率提高10%∼33%. 也有试验发现,高吸水性树脂拌种对玉米生育期无明显影响,但通过增加穗长、提高行数和千粒质量提高了产量[12,18]. 高吸水性树脂可提高幼苗移栽成活率10%∼30%,在一些特定条件下甚至更高,并且可以缩短缓苗期5∼7 d. 有试验发现,以13 g/m2的施用量,大棚育苗提高成苗率10%∼13%,室内育苗提高成苗率6%∼33%,在干旱地区造林中,提高造林成活率20%左右(针叶林)[8, 14, 16, 21].5 当前存在的问题5.1 高吸水性树脂机理研究和成本在吸水机理方面,目前多是从弹性凝胶基本理论和Flory的膨胀公式进行分析,缺乏更进一步的理论模型和对结构的分析,对高吸水性树脂的结构与吸水性能的关系还需深入研究[3−5],目前离子型高吸水性树脂的耐盐性差、非离子型高吸水性树脂吸水能力低的问题有待解决;在生产工艺方面还缺乏深入、细致的研究开发.由于生产工艺复杂,高吸水性树脂价格居高不下,国内如科瀚公司、绿宝集团和博亚公司的农用高吸水树脂价格分别为27, 22和24元/kg,进口产品价格更高,从美国进口的高吸水性树脂价格为70元/kg左右. 高吸水性树脂用量瓜菜类一般为3∼6 kg/亩,半年生农作物,如玉米、花生等用量为5 kg/亩左右,果树类,按树龄不同,每株施用量为80~200 g. 按以上施用量,作物增产幅度在10%∼30%,高吸水性树脂用于一般农作物价格明显偏高.5.2 高吸水性树脂与土壤相互作用高吸水性树脂与土壤颗粒的作用、与土壤中各种矿物质、肥料、水份的作用,决定了改良土壤的效果. 已经有人进行了高吸水性树脂对土壤物理特性、对地表水及其中一些离子吸附作用的研究,但有关报道很少,且由于高吸水性树脂类型、土壤质地、水质、试验条件不一致,致使很多试验结果相互矛盾,仍无系统性的结论或是理论模型[28, 29, 37,38]. 也有人提出在树脂分子链上引入一定量的有机阳离子基团,强化树脂与表面呈负电性的粘土微粒间的吸附作用,既可以使聚电解质树脂具有较大的持久性,减少用量,又可以抑制土壤的水化、膨胀和分散作用,起到既保水又保土的作用[39].5.3 高吸水性树脂的施用对不同农作物及其不同生长阶段的影响不同的农作物有不同的生理特征,不同的生长阶段对水份、营养等有不同的要求,对不同的作物施用何种高吸水性树脂、最佳用量和施用效果还未进行深入系统研究.5.4 影响高吸水性树脂性能的因素目前,由于保水剂种类繁多,其应用效果又受加入量、施用方法、土壤含盐量、盐份类型、灌溉方式、灌水量、作物类型等多种因素制约,虽然在高吸水性树脂对作物的影响方面有大量的文献报道,但很多只是相似的低层次重复,很难有一致的定性结论. 还应结合不同产品和应用条件,系统地研究土壤质地、水肥条件、气候、灌水模式等对高吸水性树脂应用效果的影响机制,探讨不同条件下保水剂的最佳施用量、施用方式.6 结语使用高吸水性树脂降低了土壤水份流失,提高了含水量,对土壤条件也有一定的改善作用,有利于植物种子发芽和生长发育,能明显提高粮、棉、蔬菜瓜果等作物的产量.高吸水性树脂的农业应用,目前还处于小面积试验示范阶段,系统的应用研究及其节水保水机理研究还不多,还需在不同地区、不同土壤类型、不同作物中广泛开展试验研究,总结经验,取得可靠数据以便推广应用.加强吸水树脂与土壤的相互作用机制研究,完善高吸水性树脂的功能,实现保水、保土、保肥、助长四大功能,就有可能为我国的保持水土、减轻荒漠化提供一条新的途径.参考文献:[1] 贾大林, 孟兆江, 王和洲. 农业高效用水及农艺节水技术 [J]. 节水灌溉, 1999, (4) : 7−10.[2] 杜太生, 康绍忠, 魏华. 保水剂在节水农业中的应用研究现状与展望 [J]. 农业现代化研究, 2000, 21(5): 317−320.[3] 林润雄, 江斌, 黄毓礼. 高吸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.[4] 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高吸水性树脂在水资源可持续利用中的应用前景
高吸水性树脂在水资源可持续利用中的应用前景随着全球水资源越发紧缺，人们对于水资源的赏识和利用程度也日益上升。
水资源的保护和可持续利用已成为当代社会发展的重大课题之一。
在这个背景下，高吸水性树脂的应用被广泛关注和研究，因为它具有出色的吸附和保持水分能力。
高吸水性树脂在水资源可持续利用中发挥着重要作用，有着广阔的应用前景。
高吸水性树脂，又称为超强吸水性树脂或水凝胶，是一种以聚合物为基础材料制成的颗粒状物质。
它可以在水中吸收大量的水分，并保持其结构稳定。
高吸水性树脂的优势在于其高度的可吸水性和保水性，有助于从不同角度解决水资源管理和利用中的问题。
首先，高吸水性树脂在农业领域中有着广泛的应用前景。
农业是全球水资源消耗的主要领域之一，而高吸水性树脂的广泛运用可以有效地改善土壤的保水性能。
混合高吸水性树脂和土壤可以增加土壤的水分保持能力，减少农业灌溉的频率和用水量。
这不仅可以节约水资源，还可以提高农田的灌溉效率，增加农作物的产量。
其次，高吸水性树脂在城市水资源管理方面也具有广泛的应用潜力。
城市是水资源利用的主要集中地，而城市化进程的不断加速也给水资源带来了更大的压力。
高吸水性树脂可以用于城市绿化和景观建设中，提供持续水源供给和保持植物的水分平衡。
通过将高吸水性树脂注入花坛、绿化带等地方，可以减少植物的灌溉频率和用水量，有效保持城市绿化的可持续性。
此外，高吸水性树脂也可以在水净化和废水处理方面发挥重要作用。
水净化和废水处理是水资源可持续利用中不可或缺的环节。
高吸水性树脂可以用于吸附和去除水中的重金属离子和有机污染物。
它的出色吸附能力使其成为一种有效的污水处理材料，能够减少水资源中的污染物负荷，提高水质。
另外，高吸水性树脂的应用还包括水资源保护和风险管理领域。
在干旱地区和缺水地区，高吸水性树脂可以用于储存和保持雨水，提供长期的水源供给。
同时，高吸水性树脂也可以用于控制洪水和地下水位的调节，预防水灾和水土流失等问题。
高吸水性树脂在水资源保护中的应用研究进展
高吸水性树脂在水资源保护中的应用研究进展近年来，高吸水性树脂在水资源保护中的应用研究得到了广泛关注。
高吸水性树脂作为一种具有卓越吸水性能的材料，其在水资源的保护、管理和利用方面具有重要的意义。
本文将从高吸水性树脂的特点、应用领域、前景以及研究进展等方面进行探讨。
首先，高吸水性树脂具有卓越的吸水性能，其吸水能力是常规吸水性材料的几十倍甚至上百倍，可以迅速吸收并保持大量的水分。
这一特点使得其在水资源保护中的应用具有非常大的潜力。
高吸水性树脂可以广泛应用于农业灌溉、土壤保水、水培植物、水土保持等领域，有效提高水资源的利用效率。
其次，高吸水性树脂在农业灌溉中的应用已经取得了很大的进展。
农业是水资源消耗最为巨大的行业之一，合理利用水资源对于保护环境、提高农业效益具有重要意义。
高吸水性树脂可以应用于农田的水分调控，实现灌溉的精确供水，减少水分的浪费。
通过将高吸水性树脂混入土壤中，可以增加土壤保水能力，提高农作物的干旱抗旱能力，实现农业生产的可持续发展。
此外，高吸水性树脂还可以应用于水培植物的栽培。
水培植物是一种利用水作为培养介质的栽培方式，常规的栽培介质如土壤、沙土等不适用于水培植物的生长需求。
高吸水性树脂可以为水培植物提供良好的根系生长环境，吸收并保持适量的水分供给植物，同时可以调节水分的供应和排水，提高水培植物的生长质量和产量。
在水土保持方面，高吸水性树脂也具有重要的应用价值。
土壤侵蚀是水资源保护中的重要问题之一，通过应用高吸水性树脂可以提高土壤的抗蚀性能，减少土壤流失，保护土壤质量和水质。
根据实验研究发现，添加高吸水性树脂的土壤在雨水冲刷下具有更好的抗冲蚀能力，在水土流失方面具有显著的改善效果。
尽管高吸水性树脂在水资源保护中的应用前景广阔，但目前仍然存在一些挑战。
首先，高吸水性树脂的生产和应用成本较高，限制了其大规模应用的发展。
其次，高吸水性树脂的生物降解性和环境影响仍需深入研究。
因此，未来的研究重点应聚焦在解决这些问题上，降低成本、改善材料的环境性能，推动高吸水性树脂的可持续发展。
高吸水树脂在种植业领域的应用与发展趋势
高吸水树脂在种植业领域的应用与发展趋势【摘要】介绍了高吸水树脂在种植业领域的应用，如用作保水剂、花卉苗木的蘸根剂、种子包衣剂、喷薄用保水剂、水晶泥等。
展望了种植业用高吸水树脂的研发趋势，如提高综合性能、降低生产成本、合成可以降解或易降解的绿色高吸水树脂等。
相信随着研究的深入，将会有性能更加优良的高吸水树脂产品问世，其在种植业领域的应用也将更加广泛。
【关键词】高吸水树脂；种植业；应用；发展趋势高吸水树脂（SAR）是上世纪70年代在国际上开发成功的一类功能性树脂，能迅速吸收自身质量数百甚至上千倍的去离子水，数十倍至近百倍的盐水，并且具有重复吸水的功能，吸水后溶胀为水凝胶，然后缓慢释放水分供种子发芽和作物生长利用，从而起到增强土壤保水性能、改良土壤结构、减少水分蒸发、提高水分利用率的作用，被普遍认为是继化肥、农药、地膜之后最有希望被农民接受的农用化学品。
本文介绍了SAR在种植业领域的应用，并展望了种植业用SAR 研究的发展趋势。
1、SAR在种植业领域的应用1.1保水剂在土壤中加入一定量的SAR产品，因其自身可以吸收大量的水分，且所吸收水分的释放是比较缓慢的，在外力作用下也可以有效的保持，故可以使土壤的水分含量增加，有效防止由于土壤表面蒸发而造成的土壤水分损失，从而延长土壤的保水时间，从而为农作物生长提供必须的水分。
1.2花卉苗木移植的蘸根剂在苗木花卉的移植过程中，由于根部水分的丢失，常造成成活率低。
将SAR 产品浸泡于水中，也可以配合适量的泥浆使用，将移植的苗木根部浸润即可，也可以将SAR产品、泥土、肥料等与水充分混合后，喷洒在移植的苗木根部。
使用SAR后，可使植物根部保持充足的水分，苗木移植成活率可大大提高。
1.3种子包衣剂干旱等恶劣环境使得种子难以发芽，使用种子包衣剂，形成以种子为中心的微环境，这种环境为种子的发芽和生长初期提供了优良的生态条件，可以耐受恶劣的外环境，提高发芽率和成活率。
使用种子包衣剂后，种子被包裹并增重，特别有利于飞播造林。
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徐 磊，唐玉邦，虞利俊，等．高吸水树脂的性能及农业应用展望［Ｊ］．江苏农业科学，２０１４，４２（４）：１６－１７．高吸水树脂的性能及农业应用展望徐 磊，唐玉邦，虞利俊，裴 勤，王恒义（江苏省农业科学院农业设施与装备研究所，江苏南京２１００１４） 摘要：高吸水性树脂作为一种新型的功能高分子材料，具有大量化学亲水基团，既可以吸收水分溶胀，又能保持水分，吸水能力可达自身重量的数百乃至数千倍，作为土壤保水剂不但能提高土壤保水性能，还能提高土壤的保肥能力，同时，它还能促进植物根系生长，提高出苗率和移栽成活率，在农林和园艺中被广泛应用。
在介绍高吸水树脂种类的基础上，分析了各种吸水树脂在农业生产中的应用情况，总结了国内科研单位对高吸水树脂的相关研究基础，并对其农业应用进行了展望。
关键词：高吸水树脂；保水；农业应用 中图分类号：ＴＱ３２０．７９ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００２－１３０２（２０１４）０４－００１６－０２收稿日期：２０１３－０８－０１基金项目：江苏省农业科技自主创新资金［编号：ＣＸ（１３）３０３１］。
作者简介：徐 磊（１９８５—），男，江苏盐城人，硕士，助理研究员，主要从事先进材料在农业中的应用研究。
Ｅ－ｍａｉｌ：ｘｕｌｅｉｊｙ＠ｇｍａｉｌ．ｃｏｍ。
高吸水性树脂（ｓｕｐｅｒ－ａｂｓｏｒｂｅｎｔｐｏｌｙｍｅｒ，ＳＰＡ）又称超强吸水剂，是一种新型的功能高分子材料，吸水能力可达自身质量的数百乃至数千倍。
与普通吸水或吸湿材料（如脱脂棉、海绵、琼脂、硅胶、氯化钙和活性炭等）相比，高吸水树脂含有大量化学亲水基团，具有吸收水分溶胀、保持水分不外流的优异性能，吸水量大，吸水速度快、保水能力强，广泛应用于农业、林业、卫生行业、工业堵漏材料等［１－５］。
近几年来，关于高吸水树脂在农业方面的应用越来越受到重视，它在农林、园艺中作为土壤保水剂被广泛使用，通过迅速吸收自身重数百倍乃至千倍的水，然后从土壤中慢慢释放出来，不仅能提高土壤保水性能，还能提高土壤的保肥能力，既能促进植物根系的生长，又具有提高出苗率、移栽成活率等作用［６－９］。
美国２０世纪７０年代开始在玉米、大豆上应用高吸水树脂，目前已成为美国农场主、林业主、苗圃商、庭园主及其“绿色”产业改善水分管理的重要工具；法国、英国、意大利、埃及常在干旱地区使用保水剂改良土壤；日本２０世纪８０年代大量生产土壤保水剂，出口中东国家用于沙漠地区的种植业。
我国对保水剂的研制与应用较晚，目前已引起了各方面的重视［１０－１３］。
1 高吸水树脂的分类高吸水性树脂发展很快，种类日益增多，原料来源也相当丰富。
高吸水性树脂是一类具有亲水基团和交联结构的大分子聚合物，最早由Ｆａｎｔａ等采用淀粉接枝聚丙烯腈再经皂化制得，在分子结构上带有大量的化学亲水基团，具有低交联度，部分结晶结构不尽相同，形成了一些各自不同的特点。
高吸水树脂按原料划分，可分为合成聚合物系、淀粉系、纤维素系３大类。
１．１ 合成高分子高吸水性树脂合成高分子高吸水性树脂的原料大多来源于石油化工，如聚乙烯磺酸盐、交联丙烯酸盐聚合物、聚不饱和羧酸及其衍生物、聚乙烯基醚等，原料丰富易得，相关产品主要为改性聚乙烯醇和聚丙烯酸盐系列。
聚丙烯酸盐类高吸水树脂与淀粉等天然高分子接枝共聚物相当，吸水率高，而且由于分子中没有多糖结构，产品不易腐败，凝胶强度高，结构稳定，产品综合性能好，具有生产效率高、工艺简单、生产成本低、吸水能力强、产品保质期长等优点，成为当前该领域的研究热点。
聚乙烯醇类高吸水性树脂工艺相对复杂，成本较高，但由于聚合物中存在亲水性官能团—ＯＨ，因而除了具有一般吸水性树脂的性能外，还具有其他吸水树脂所不具备的优良性能，如耐盐性好、凝胶强度高。
与其他吸水树脂相比，聚乙烯醇类高吸水性树脂具有的最大优越性在于吸水后易向土壤、沙层释放，可保持土壤的湿润，是解决全球性粮食问题和改造沙漠问题的一种重要的可能途径，在这方面国内只有少数单位开展了相关工作。
目前，世界高吸水树脂生产中聚丙烯酸盐类占到８０％，该类吸水树脂被广泛应用于食品、卫生等行业，研究已相对成熟，但在农业应用方面少有成效，主要是因为聚丙烯酸盐类与土壤混合后，在短时间内可以起到一定的保水作用，但随着反复使用次数的增多，吸水与保水能力大幅度下降。
聚乙烯醇类吸水树脂在农业上的应用也遭遇同样的难题。
因此，合成聚合物系高吸水树脂在工业、卫生领域应用已经非常成熟，占据现有吸水树脂的大部分市场，但在农业上，由于其重复吸水次数少而限制了其应用。
１．２ 淀粉系高吸水树脂淀粉系高吸水性树脂一般由天然淀粉改性处理得到。
由于天然淀粉原料来源丰富、价廉，因而受到人们的普遍关注，这方面的研究开发也较多。
为降低该类高吸水性树脂的成本，淀粉原料主要采用价位比较低的马铃薯淀粉、玉米淀粉等。
淀粉改性一般进行接枝共聚改性或羧甲基化处理。
在淀粉接枝共聚改性方面，常与之接枝的有丙烯腈、丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸酯等单体，生产时一般需经过糊化和碱水解等工艺处理。
淀粉系高吸水性树脂按照淀粉接枝基团的不同又可分为淀粉接枝丙烯酸盐类高吸水性树脂、淀粉接枝丙烯酰胺类高吸水性树脂、淀粉接枝多种类型单体合成高吸水性树脂—６１—江苏农业科学 ２０１４年第４２卷第４期３类。
天然淀粉类高吸水性树脂具有吸收能力强、吸收速度快、原料来源丰富、价格较低廉、用途较广泛等特点；但是因其含有淀粉，表现出耐热性较差、长期保水性不足、吸水后易积聚成团等问题，且容易发生腐败分解，难以长期贮存。
１．３ 纤维素系高吸水树脂纤维素类高吸水性树脂吸水性能比较差，通常需要借助化学接枝的方法来改善其吸水性。
纤维素类接枝方法主要有２种，一是直接与亲水性单体接枝共聚，这种方法与淀粉接枝类似；二是将一氯乙酸与纤维素反应，引入羧甲基后再用交联剂进行交联而成，用这种方法生产的高吸水性树脂吸水率仍然不高，易受微生物分解而失去保水功能，一般主要用于制作高吸水性织物，通过与合成纤维混纺，改善产品的最终性能。
纤维素类高吸水性树脂较低的吸水能力是限制其得到更加广泛应用的重要原因。
将纤维素类吸水树脂与其他材料复合，进而制备特定的功能性材料，是该类高吸水性树脂发展的重要方向，如用于制备高吸水乙酸纤维素胶囊膜等。
2 高吸水树脂的农业应用前景分析高吸水树脂可吸收大量水分，保水性非常强，具有吸水可逆性，在农业保水抗旱、节水、农作物增产、植树造林、沙漠治理、作种子保水剂、提高发芽率、防止根部干燥、减少移植休克、提高成活率等方面都具有广泛的用途。
它可以作为土壤的改良剂与保水剂，用以改良土壤的团粒结构，增加土壤的透气性和透水性，缩小土壤的昼夜温差，大大增强抗旱效果，还能吸收肥料、农药，防止肥料、农药以及水土流失，并使肥料、农药、水缓慢释放，增强肥料及农药使用效果。
此外，高吸水性树脂也用于无土栽培、菌种培育和培养、蘑菇培育和生产、农业及园林等作物产品生产以及果实、蔬菜及鲜花的生产与保鲜、保水、储存、防霉、防腐等，许多国家还用它改造沙漠。
我国从２０世纪８０年代开始研究高吸水性树脂，已广泛用于粮食作物、经济作物、花卉、蔬菜、果树林木、草坪培植等方面。
目前，高吸水性树脂在农艺园林方面的应用还非常有限，主要是因为它的成本相对较高，而且在土壤中吸水能力不够，反复使用性较差，但高吸水性树脂在农业方面的应用还具有很大潜力。
今后，应重点开发高吸水、保水并能反复使用且成本较低的高吸水性树脂，进一步加强利用高吸水性树脂改良干旱贫瘠土壤，特别是改造沙漠方面的研究［１４－１５］。
3 发展方向我国高吸水性树脂研究工作起步较晚，从２０世纪８０年代才陆续开展相关研究。
北京轻工业学院等单位进行的“九五”重点课题“高吸水性树脂在农业上的应用技术”研究，已经通过中试，进入后期应用试验阶段；吉林省将高吸水性树脂用于苗木移栽，新疆、河南和甘肃等省（市、区）用其改良土壤，但由于高吸水性树脂价格较高，收效不是十分明显。
淀粉类高吸水性树脂降解性能好，原料来源广泛，对环境不造成污染，成为高吸水性树脂领域的研究重点。
将淀粉类高吸水性树脂应用于农业生产，需降低生产成本、提高产品适应性和重复吸水、释水的能力，克服在应用中发生霉变等难题。
因此，可以从以下几个方面开展研究：（１）选择优良的引发剂，使其具有高引发效率且降低引发成本。
目前新的研究动向是将树脂与复合材料混合，通过聚合反应来制备复合型高吸水性树脂。
（２）改进产品的合成工艺路线，如用新型接枝交联合成技术来提高吸水速率，或将反应与干燥一步进行，即将反应单体放入鼓风烘箱中，在高温作用下使反应与干燥一步进行，大大降低生产成本。
（３）从改性原料入手，应用变性淀粉或在淀粉上接枝共聚功能单体单元，提高树脂的性能，扩大应用范围。
4 小结淀粉类高吸水性树脂具有较好的吸水和保水能力，对它的研究越来越受到各国的重视，将它用在农林业上，不但可以提高树木的成活率、治理土地沙化，更重要的是，使用完后不给环境造成污染，能够最大限度体现农业价值，具有很高的社会、经济效益。
目前高吸水性树脂的研究工作主要集中在合成系高吸水性树脂方面，其应用也局限于卫生行业，在农业中还少有基础理论研究及相关数据支撑，因此加强这方面的研究工作十分迫切。
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