郑梯和 乔显鹏

庞景明3 范力仁4

1. 株洲时代工程塑料科技有限责任公司

湖南 株洲 412007

2. 青岛福轮科技有限公司

山东 青岛 266000

3. 湖南工业大学

包装与材料工程学院

湖南 株洲 412007

4. 中国地质大学

材料与化学学院

湖北 武汉 430074

1 研究背景

高吸水树脂[1]（super absorbent polymers，SAP）是一种典型的功能高分子材料，拥有大量的亲水基团，能吸收比自身质量重数百倍至上千倍的水，且保水能力强，能承受一定的挤压。高吸水树脂主要有三大类：淀粉类、纤维素类、合成树脂类（聚丙烯酸系[2]、聚乙烯醇系[3]等），其中聚丙烯酸系高吸水树脂与淀粉类及纤维素类相比，具有生产成本低、工艺简单、生产效率高、吸水能力强、产品保质期长等优点[4]，因此，其广泛应用于医疗卫生[5]、农林园艺[6]、土木建筑[7]、消防防火[8]等领域。聚丙烯酸类高吸水树脂是具有一定交联度的高聚物，一般情况下难以被土壤中的微生物和细菌分解[9]。随着其生产规模及应用的扩大，环境保护问题日渐突出。因此，研究合成可生物降解的高吸水树脂迫在眉睫。

淀粉和纤维素是分布广、取之易的天然高分子材料，在可降解方面具有明显的优势，因此国内外研究都聚焦于淀粉类和纤维素类高吸水树脂。淀粉类高吸水树脂吸水速率快，但是凝胶强度低，且其在制备过程中需要对淀粉进行糊化，工艺较复杂。纤维素大分子间、纤维素与水分子之间，都可以形成氢键[10]。氢键的存在对纤维素的反应性能影响较大，不仅影响了其吸水速率，而且使其不能如聚丙烯酸类那样吸收大量的水。……