保水劑使用的是高吸水性樹脂,它是一種(zhǒng)吸水能(néng)力特别強的功能(néng)高分子材料。無毒無害,反複釋水、吸水,因此農業上人們把它比喻爲"微型水庫"。同時(shí),它還(hái)能(néng)吸收肥料、農藥、并緩慢釋放,增加肥效、藥效。高吸水性樹脂廣泛用于農業、林業、園藝、建築材料;在工業方面(miàn)可廣泛應用于石油化工、電纜、造紙、傳感器、滅火器具、纖維制品、化妝品、食品保鮮、膨脹玩具等。
保水劑的吸水原理相同于一般SAPs,是高分子電解質分子鏈在水中酰胺基和/或羧基團同性相斥使分子鏈擴張力和由于交聯點的限制分子鏈的擴張力而相互作用而成(chéng)的。以聚丙烯酰胺爲例,保水劑會(huì)有大量酰胺和羧基親水基團,利用樹脂内部離子和基團與水溶液相關成(chéng)分的濃度之差産生的滲透壓及高分子電解質與水的親和力而可大量吸水直至濃度差消失爲止。而控制保水劑達到令人滿意吸水程度的是橡膠彈力。分子結構交聯度越高,橡膠彈力越強,而橡膠彈力和吸水力的平衡點即是其表觀吸水能(néng)力。
由于分子結構交聯,分子網絡所吸水分不能(néng)用一般物理方法擠出而起(qǐ)到保水作用。
由此,同樣組成(chéng)的聚合物交聯度越低,吸水倍率相對(duì)越高,其保水性、穩定性和凝強度就(jiù)越低,反之亦然。所以,國(guó)際上對(duì)于使用周期較長(cháng)的保水劑自然需要較高的交聯度,并不追求高吸水倍率和速率。以聚丙烯酰胺爲例,其表觀倍率并不高,吸水速率也依粒徑不同差别很大,凝強度高的保水劑吸水後(hòu)有一定形狀,不易解體,利于土壤透氣,吸放水可逆性好(hǎo)。因爲保水劑一般摻入地下5至15厘米,故國(guó)際上現在更強調加壓下的吸水倍率。依粒徑不同,聚丙烯酰胺型吸純水倍率150-300。