高吸水保水剂的应用：
高吸水保水剂，是20世纪60年代末发展起来的，最先由美国农业部北方研究所C.R.Russell、G.F.Fan-ta等在1961年开发了一种淀粉接枝丙烯腈共聚水解产物。首先应用于农业，其目的是在农业和园艺中作为植物生长和运输时的水凝胶，保持周围土壤的水分。同时日本、法国、意大利等国都在积极进行研究，我国这方面的研究开始于20世界80年代，近几年发展速度很快，在农林园艺、医疗卫生、工业工程、日常生活、食品保鲜加工等领域得到了充分的应用。本文简要介绍了高吸水保水剂在上述领域内的国内外应用。
1.农林园艺
1.1治理沙漠
由于在高吸水保水剂的分子结构中有网状分子链，下雨时水分渗透到土壤中，高分子结构中的电解质接触水分子后立即离解为带正电和负电的离子，这些离子和水有强烈的亲和作用，因而具有极强的吸水性和保水性。由于它能够在雨天吸收并贮存水分，在干旱时释放水分，如此反复多次，起到调节水分的作用，从而使得沙漠变成绿洲成为可能。
Silberbush等高吸水保水剂的应用研究表明，高吸水保水剂中90%以上的水分能被作物吸收利用，有的可在当季维持2-3个月，有的可在土壤中维持有效作用2年以上。将高吸水保水剂配合成0.4%的凝胶撒入10-15cm深的沙漠中，就可在其中种植蔬菜和一般农作物。研究1表明使用高吸水保水剂的土壤水分分布后发现，高吸水保水剂和与之相拌的土壤一起构成吸水网络，对水分进行吸收和保持。研究2表明，添加高吸水保水剂的土壤的累积水分蒸发总量明显低于对照土样。目前，我国西部10省区的16个荒漠化治理示范区，就应用高吸水保水剂作为水分保持剂，使得苗木成活率达到98%。
1.2抗旱保水
土壤与高吸水保水剂混合后，可以将土壤变成颗粒均匀地多孔性团粒，从而改善土壤孔隙特性，使水分在土壤中的移动速度提高，同时也增加土壤通气性和透水性，有利于植物的新陈代谢。
在果树栽培中施加高吸水保水剂后不仅减少了灌溉次数，还有利于提高水果产量和质量。其中，梨果当年产量增加68%，且全部为一级果；苹果增产81%，一级果率增加30%。
将羧甲基纤维素接枝丙烯酸高吸水保水剂施入农田后，提高了土壤蓄水容量和持水能力，改善了土壤通透性，防止表土结皮，有效抑制土壤中水分蒸发。
研究聚乙烯醇对沙土的作用后发现，土壤容量、最大持水量、土壤温差以及水分蒸发速率都得到改善。把高吸水保水剂施入土壤中，可使土壤具有良好的吸水和保水性能，还可降低土壤容量、调节空气及热量的分布，在玉米田中施入高吸水保水剂，可增产20.36%。
1.3其他方面
高吸水保水剂作为农膜防雾剂，可以有效地降低农膜的表面张力，使表面露水自动流下，达到防雾的效果，保证农膜的正产透光率，也可防止过热或过冷，具有隔热保温作用，有利于农作物的生长。高吸水保水剂作为植物生长所需的肥料、农药及调节剂的缓释载体材料，可以有效提高其利用率，减少环境污染，有利于实现包括水在内的多种成分一体化平衡调控的目的。高吸水保水剂用作苗木移植保水剂，可大大降低苗木的死亡率，还可将高吸水保水剂与营养液按一定的比例配置成水凝胶，既可用于育种，也可用于盆栽花卉、蔬菜、苗木等的育苗。
2.医疗卫生
医疗卫生用高吸水保水剂不仅要求有较高的吸水性和保水性，为了确保在使用过程中的安全，而且还要有抗菌和杀菌作用。合成的以聚丙烯纤维薄型针织布为外层，改善聚丙烯腈纤维高吸水非织布絮片为中间夹层的伤口敷布，具有不与伤口黏连、抑菌、吸液量大、导液速度快、使用方便及良好的皮肤适应性等特点，能保证伤口干燥，形成有利于伤口愈合的微气候。采用含有烯丙基的长链季铵盐与丙烯酰胺为共聚单体，合成了具有杀菌性能的高吸水保水剂，能对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌有灭杀和抑制其生长的作用，大大提高了卫生保障。
高吸水保水剂作为医药释放材料，可通过调节其结构以适应生物体特点及含水率，达到控制药物释放的速度，以延长药物在体内的有效期。制造人工肾脏时，加入高吸水保水剂做过滤材料，可调节血液中的水分，具有良好抗血栓性。另外高吸水保水剂还可用作能保持被测溶液的医用检验试片；含水量大而使用舒适的外用软膏；能吸收血液和分泌物又保持呼吸畅通的鼻腔用塞子；药片药丸的崩解剂；药物微胶囊的皮膜；能使水分和药剂通过而微生物不能透过的抗感染性人造皮肤；用作消炎止疼膏的凝化剂、增稠剂；利用其形成的水膜有良好的润滑作用，可用于胃镜及做人工食道。
3.工业工程
高吸水保水剂与橡胶混合，加入表面活性剂，将高吸水保水剂制成微细水凝胶，使高吸水保水剂与橡胶的相容性得到一定程度的改善，从而制成密封材料，应用在石油管道运输中，可以防止油气渗漏，减少资源的浪费。电线电缆的绝缘层常用塑料制成，在高压电场作用下，塑料中吸入的空气中的少量水分发生电离，使塑料产生水树枝化现象，失去绝缘性。如果在绝缘层与金属线芯间加入少量的高吸水保水剂，可有效防止水和潮气沿电缆纵向扩展，保证电缆的绝缘性和寿命。
用高吸水保水剂增稠的水性涂料，贮存时表面不易结皮，涂刷性、流平性和防流挂性均得到改善。用作内墙涂料使用时，具有调节空气温度之功效，通过添加沸石自制的防结霜涂料有较好的吸水性能，可作为地下室、厨房、浴室、天花板的调湿剂和车辆厂视镜、门窗玻璃等的防雾剂。
通过添加高吸水保水剂，制备了一种DX-1缓蚀剂，缓蚀剂在污水中可以缓慢释放出其中的有效成分，缓蚀效果达到97.7%。可解决油水井管线、地面集输管网和注水管线腐蚀等问题。用乙酸乙烯酯。丙烯酸乙酯共聚物制备的高吸水保水剂处理电镀废液，经两次循环，可将金属氰化物含量从30×10-4降到0.2×10-4。高吸水保水剂颗粒代替硅胶做电子仪器、天平等精密仪器的干燥剂，可避免频繁更换干燥剂的麻烦。用硅胶做干燥剂，平均每3-5d更换一次，而高吸水保水剂则可延长到1个月左右。在城市污水处理和河道疏浚工程中，用高吸水保水剂将淤泥增稠固化，从而改善挖掘条件，并有利于运输。在油田钻探中，用高吸水保水剂作为钻头的润滑剂和泥浆的凝胶剂，可防止泥浆的飞溅和克服钻头因粘附泥浆后不能继续工作的困难。利用高吸水保水剂的吸水性大，同时几乎不吸油和非极性溶剂的性质，可将高吸水保水剂用作工业脱水剂。
高吸水保水剂加入混凝土中，还可以提高混凝土的抗压强度。对高吸水保水剂作为蓄能材料进行了研究，高吸水保水剂分散体具有良好蓄能（热、冷）作用，并可反复使用，是用于高热病人的冷敷降温及疫苗、生化药品的保冷储存和运输的理想材料。
4.日常生活
用含羧基和酰胺基的单体接枝纤维素，得到的高吸水保水剂应用于尿布、吸血巾等卫生用品领域中。
用淀粉接枝丙烯腈，得到的接枝共聚物可以大大减小卫生用品的体积，并研究了这种高吸水保水剂加压下的保水性。以过硫酸铵为引发剂，环氧氯丙烷为交联剂，先将丙烯酸钠、丙烯酰胺进行预聚，再加入淀粉的二步聚合法制备超强吸水保水剂，所得产品对去离子水及0.9%食盐水的吸水率最高分别为2800g/g和160g/g，且吸水速度快，适用于生理卫生用品和纸尿布。
高吸水保水剂还可用作香味剂和防臭剂的载体材料，将高吸水保水剂浸渍香水后，置于公共场所或家庭中，由于树脂的缓释性，使香水逐步释放，同时吸收人体的异味和从尿液中分解出来的氨，达到芳香除臭的效果。高吸水保水剂在日用化妆品工业中作增稠剂，可以长期保持化妆品湿润，防止香味、乙醇等挥发，起到保水保香增稠杀菌作用，又可滋润肌肤。
5.食品保鲜加工
利用高吸水保水剂的吸液性，将其与成膜剂、杀菌剂、除氧剂等混合制成保鲜剂，涂抹在水果、蔬菜的表面。或将蔬菜、水果浸在保鲜剂中，可到保鲜效果。将玉米淀粉接枝丙烯酸盐高吸水保水剂、水、丙二醇以一定配比均匀混合制成水凝胶，把鱼浸入其中10s后取出，保鲜12d后仍保持原有的光泽，且肉质弹性良好，而未经处理的鱼在第6d就已霉烂变质。
6.其他方面
高吸水保水剂作为无土栽培的基材，一次吸足水分和养料后，在花卉生产期间可不必在浇水和施肥，应用于家庭养花，既美观又卫生方便，同时有利于植物生长。用高吸水保水剂作为插花的基材，可延长鲜花的鲜活期5d作用。人工雪中使用高吸水保水剂吸收数百倍的水，在冷却系统下凝结，对冻结的凝胶进行加工，可得到与自然界非常接近的人工雪。通过添加高吸水保水剂的人工雪的场地气温比常规人工学场地高10℃，滑雪者的环境更加舒适。高吸水保水剂还可用做液相色谱固定相，紫外线吸收剂，铸造粘合剂，电池阳极胶化剂，纤维吸湿剂，酶固定剂，遇水膨胀玩具，顶板材料等。
English
