Page 22 - 《精细化工》2020年第7期

第 37 卷第 7 期 精 细 化 工 Vol.37, No.7
202 0 年 7 月 FINE CHEMICALS July 2020

综论
环境响应型吸水树脂研究进展

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王向鹏，郑云香 ，宗丽娜，张春晓，杨佳晓
（中国石油大学胜利学院 化学工程学院，山东 东营 257061）

摘要：环境响应型吸水树脂面对外界刺激时能够快速产生响应，物理结构和溶胀性能迅速发生变化，有望应用
于人造肌肉、药物控释载体、吸附分离、细粒煤脱水等领域。该文综述了近年来环境响应型吸水树脂的研究进
展。首先，简述了环境响应型吸水树脂的结构与性质。接着，重点介绍了 4 类不同响应类型（温度、pH、盐
及磁响应）吸水树脂的响应机理、研究水平及应用现状。最后，总结了环境响应型吸水树脂在面向应用的研究
过程中要解决的关键科学问题，并提出制备具有多重响应机制并兼顾刺激响应特性与机械性能的吸水树脂，可
加快其由实验室基础研究向实际工业应用过渡和成果转化的进程。
关键词：环境响应；吸水树脂；溶胀性能；敏感性；机械性能
中图分类号：TB34 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2020) 07-1304-09

Progress of environmentally responsive superabsorbent resins

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WANG Xiangpeng, ZHENG Yunxiang , ZONG Lina, ZHANG Chunxiao, YANG Jiaxiao
（School of Chemical Engineering, Shengli College China University of Petroleum, Dongying 257061, Shandong, China）

Abstract: Environmentally responsive superabsorbent resins can produce rapid response in the face of
external stimulation and make changes in physical structure and swelling performance, which are expected
to be applied in artificial muscles, drug controlled release carriers, adsorption and separation, fine coal
dehydration and other fields. The recent research progress of environmentally responsive superabsorbent
resins is introduced. First, the structure and properties of environmentally responsive superabsorbent resins
are described. Subsequently, the response mechanism, research level and application status of temperature-
sensitive superabsorbent resins, pH-sensitive superabsorbent resins, salt-sensitive superabsorbent resins,
and magnetic superabsorbent resins are mainly discussed. Finally, the key scientific problems existing in
the application-oriented research of environmental responsive superabsorbent are summarized. It is
pointed out that the preparation of superabsorbent resin with multiple response mechanisms and
mechanical properties can accelerate the transition from basic laboratory research to practical industrial
application.
Key words: environmental response; superabsorbent resin; swelling property; sensitivity; mechanical
properties

吸水树脂是一种具有三维交联网络结构，含有 应型吸水树脂具有重要的研究价值与实际意义，可
大量亲水性基团的功能高分子材料，能吸收比自身 用于化学传感器、人造肌肉、药物控释载体、重金
质量重几百倍甚至上千倍的水，即使加压下也不易 属吸附等领域。
失水 [1-4] ，在卫生保健、农林绿化、抑尘止沙、三次 吸水树脂结构中官能团种类和数量是影响环境
采油等领域应用广泛 [5-9] 。环境响应型吸水树脂又被 响应性能的重要因素，引入特性响应官能团，构筑
称为智能吸水树脂、刺激敏感型吸水材料。环境响 大比表面积的多孔结构是提高响应灵敏性的有效策

收稿日期：2020-02-27; 定用日期：2020-03-24; DOI: 10.13550/j.jxhg.20200143
基金项目：国家大学生创新创业计划训练项目（201913386001）；中国石油大学胜利学院教学研究项目（JGYB201908）
作者简介：王向鹏（1989—），男，讲师，E-mail：wangxiangpeng1989@163.com。联系人：郑云香（1989—），女，讲师，E-mail：
2016009@slcupc.edu.cn。