高分子保水剂的合成，主要是天然亲水性单体经交联剂和引发剂等助剂发生合成反应而成，其合成反应类型可分3种：一是接枝共聚反应，羧甲基化反应和交联反应。接枝共聚反应主要是亲水单体与聚合物主链的活动中心发生聚合，聚合需要交联剂和引发剂使单体接枝聚合，如以丙烯酸或丙烯酰胺为单体，N，N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂，以过硫酸钾和亚硫酸氢钠体系为引发剂，采用水溶液聚合法合成的丙烯酸-丙烯酰胺保水剂；羧甲基化反应主要是淀粉和纤维素等多糖类单体经羧甲基化后可直接制备保水剂，改善了保水剂对盐分的吸收；交联反应是目前最活跃的研发应用技术，主要是含有羧基、酰胺基和羟基等单体自身交联或加入交联剂聚合的反应，该方法可使不同类型原料的亲水单体聚合，可赋予保水剂更多的功能，如凝胶强度和耐盐性等。
保水剂的合成方法一般有本体共聚法、溶液共聚法、反向悬浮聚合法和反向乳液聚合法，较先进的方法还有光辐射聚合法和保水剂的共混和复合。目前，SAP按其原料和合成技术可分为有机单体聚合（如：聚丙稀酸钠）、淀粉聚合（如：淀粉接枝丙稀酸钠）、有机无机复合（如：凹凸棒/聚丙烯酸钠）、有机单体与功能性成分复合（如：腐殖酸型保水剂）等类型。
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