高吸水树脂（SPA）是由含羟基、羧基等亲水基团的高分子经过交联形成具有三维网络结构的材料，具有超强的吸水和保水作用。高吸水树脂种类繁多。其中，淀粉类高吸水树脂是研究开发最早、原料来源广泛、价格低廉、在自然界中可生物降解、对环境友好的一个种类。但由于其耐盐性差，使其应用受到一定的限制。互穿网络技术是近年来新兴的合成技术，利用该技术可将不相容或部分相容的聚合物合并在一起，并且可控制各组分，使其物化性能中良好的性能发挥出来，较大幅度地提高树脂吸收盐水的能力。

高吸水树脂性能的优劣主要由高分子的结构决定，因此SPA结构中必须存在一定的网络空间和强亲水基团.大部分是由烯烃单体通过连锁聚合反应形成的三维网络结构.在聚合反应机理中最常见的是自由基反应机理，此外还有离子型聚合反应、聚合物的交联与嵌段反应、高分子侧基官能团与接枝合成反应等.SPA保水机理包括物理吸附和化学吸附，其中物理吸附是由树脂的毛细作用引起的；而化学吸附包括以下几个基本过程，首先SPA高分子聚电解质的亲水基团与水接触时发生电离，同荷离子在网络空间内相互排斥，导致网络结构扩展；其次，在网络结构渗透压及毛细作用下，外界水分子会进入树脂空腔内部，形成了SPA快速的吸水过程；最后，树脂上的亲水基团与水分子形成氢键，将水分子牢固的束缚在树脂形成的三维网络中，即实现了SPA良好的保水效果。

20世纪60年代，美国农业部北方研究中心的G.F.Fanta等首次制得一种具有高吸水性能的树脂，该树脂由淀粉接枝聚丙烯腈再经皂化制得。自此，高吸水性树脂吸引了各国研究者的兴趣，纷纷开展相应的研究工作，并取得了一定进展，使高吸水性树脂行业获得飞速发展。20世纪80年代初期，黄美玉等利用聚丙烯酸钠合成了具有吸水能力达400倍的高吸水树脂，高吸水树脂的应用从最初的农林园艺转至卫生用品方面，并随着合成工艺的不断发展，应用领域不断拓展，逐渐涵盖食品工业、建筑工业、医药纺织、日用化工等各个方面。

随着聚丙烯类高吸水性卫生用品、缓释肥料等在实际生活中的广泛使用，对人类赖以生存的环境造成严重危害。因此设计与开发生物可降解性保水剂成为科研工作者的研究热点。淀粉及高吸水树脂在其主链或侧链上含大量的亲水基团（-OH，-COOH，-CONH2等），经过交联可形成三维亲水网络结构，具有吸水量大、吸水快、保水效果好等优点。此外，淀粉是一种来源广泛、价格低廉、可生物降解的天然可再生材料，成为高吸水树脂合成的优良候选者。

聚氨酯是一种新兴的有机高分子材料，被誉为“第五大塑料”，因其卓越的性能而被广泛应用于国民经济众多领域。它具备优异的抗剪切强度和抗冲击特性，适用于各种结构性粘合领域，并具备优异的柔韧特性；本研究中加入聚氨酯可提高高吸水性树脂的多种性能。

本课题研究淀粉/丙烯酸/聚氨酯复合反应制备高吸水性树脂，主要探究温度，单体和淀粉比例，丙烯酸中和度，水性聚氨酯（PU），交联剂和引发剂用量对合成的高吸水性树脂的吸水性能的影响，并探究其保水性能。

2. 研究的基本内容与方案

基本内容：本实验以可溶性淀粉、丙烯酸、水溶性聚氨酯为原料，加入一定量的引发剂和交联剂接枝生成高吸水性树脂。严格控制反应物用量，探究三种原料的配比、丙烯酸中和度、引发剂和交联剂用量、温度对生成物吸水，保水性能的影响。最终确定生成物性能最好的反应物配比和反应条件。

目标：合成性能优越的高吸水性树脂，并进行材料类表征。探究其吸水和保水性能。

技术方案：

1、取一定量的淀粉放入烧杯中加去离子水，在一定温度水浴下搅拌45分钟糊化至透明。