【保水剂是什么】

保水剂使用的是高吸水性树脂，它是一种吸水能力特别强的功能高分子材料。无毒无害，反复释水、吸水，因此农业上人们把它比喻为"微型水库"。同时，它还能吸收肥料、农药、并缓慢释放，增加肥效、药效。高吸水性树脂广泛用于农业、林业、园艺、建筑材料;在工业方面可广泛应用于石油化工、电缆、造纸、传感器、灭火器具、纤维制品、化妆品、食品保鲜、膨胀玩具等。

干旱是全世界关注的大事。本世纪50年代以来，随着工业的快速发展和人口的急剧膨胀，气候变暖干旱问题变的日益突出。这些问题促使各国科学家开始研究解决干旱问题的有效方法。20世纪50年代以前人类使用的吸水性材料主要为天然物质和无机物。例如天然纤维、天然蛋白质。50年代，Goodrich公司开发了交联聚丙烯酸的生产技术，使得吸水性高分子物质应用于增黏剂。

超强吸水性树脂的出现是1961年美国农业部北方研究所C.R.Russell等从淀粉接枝丙烯腈开始研究，该吸水性树脂最初在亨克尔股份公司(Henkelcorporation)工业化成功，其商品名为SGP(Starch Graft polymer)，当时美国主要以农业为中心积极推广应用，首先应用在土壤改良、保水抗旱、育种保苗等方面。

60年代末至70年代，美国Starch、General  Mills Chemical，日本住友化学、三洋化成工业等公司相继成功地开发了高吸水性树脂。其中成效最大的是美国、日本、法国和德国等。

80年代开始出现用其他天然化合物衍生物经化学反应制取吸水性物质，合成超强吸水性树脂的发展，促进应用研究的开展。

吸水性复合材料在20世纪80年代产生。由于它能改善超强吸水性树脂的耐盐性、吸水速度、吸水后水凝胶的强度等许多性能，所以发展迅速。近年已开始研究吸水性高分子物的共混技术。这些为发展高吸水性材料提供了更加广阔的前景。

中国高吸水性树脂的研究工作起步较晚，80年代开始起步，近20年来全国已有近20个单位先后进行了研究，有的已转入中试阶段，并有小批量的生产。目前国内已有批量生产能力的厂家，这些生产厂的产品都是聚丙烯酸钠或淀粉接枝聚丙烯酸钠，该类产品质量，除了化合物组成本身外，主要还和设备、技术、工艺有关。国外进口产品主要有比利时TC(Terra Cottem 土壤植被与科特姆简称)，法国SNF的AQUASORB保水剂，德国Stockhau Sen生产的Stocksorb保水剂，随着国家对生态环境建设投资加大和重视，国内保水剂类产品研究、开发、生产呈现一轮高潮。

吸水原理：
保水剂的吸水原理相同于一般SAPs，是高分子电解质分子链在水中酰胺基和/或羧基团同性相斥使分子链扩张力和由于交联点的限制分子链的扩张力而相互作用而成的。以聚丙烯酰胺为例，保水剂会有大量酰胺和羧基亲水基团，利用树脂内部离子和基团与水溶液相关成分的浓度之差产生的渗透压及高分子电解质与水的亲和力而可大量吸水直至浓度差消失为止。而控制保水剂达到令人满意吸水程度的是橡胶弹力。分子结构交联度越高，橡胶弹力越强，而橡胶弹力和吸水力的平衡点即是其表观吸水能力。
由于分子结构交联，分子网络所吸水分不能用一般物理方法挤出而起到保水作用。
由此，同样组成的聚合物交联度越低，吸水倍率相对越高，其保水性、稳定性和凝强度就越低，反之亦然。所以，国际上对于使用周期较长的保水剂自然需要较高的交联度，并不追求高吸水倍率和速率。以聚丙烯酰胺为例，其表观倍率并不高，吸水速率也依粒径不同差别很大，凝强度高的保水剂吸水后有一定形状，不易解体，利于土壤透气，吸放水可逆性好。因为保水剂一般掺入地下5至15厘米，故国际上现在更强调加压下的吸水倍率。依粒径不同，聚丙烯酰胺型吸纯水倍率150-300。

产品类别： 
目前国内外的保水剂共分为两大类，一类是丙烯酰胺-丙烯酸盐共聚交联物(聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸钾、聚丙烯酸铵等);另一类是淀粉接枝丙烯酸盐共聚交联物(淀粉接枝丙烯酸盐)。
聚丙烯酰胺--聚丙烯酰胺呈白色颗粒晶体状，主要成分为:丙烯酰胺65%-66%+丙烯酸钾23%-24%+水8%-10%+交联剂0.5%-1.0%。在国际上，法国、德国、日本、美国和比利时等国所生产的保水剂大多属于这类成分的产品。该产品的特点是:使用周期和寿命较长，在土壤中的蓄水保墒能力可维持4年左右，但其吸水能力会逐年降低。据黄土区造林试验观察，使用该类保水剂造林后的当年，其吸水倍率维持在100-120倍，第二年吸水倍率降低20%-30%，第三年降低约40%-50%，第四年降低更多。
聚丙烯酸钠--聚丙烯酸钠为白色或浅灰色颗粒状晶体，主要成分有:聚丙烯酸钠88%(其中含钠24.5%)+水8%-10%+交联剂0.5%-1.0%。国内生产的保水剂大多是这种成分的产品。其主要特点是:吸水倍率高，吸水速度快，但保水性能只能保持2年有效。据造林试验观测，这类产品的吸水能力和吸水速率明显高于聚丙烯酰胺产品，在土壤中如遇充分给水，0.5-1.0小时后便迅速吸收自重的130-140倍的水分;但第二年的吸水倍率要降低约60%左右。由于聚丙烯酸钠会造成土壤中钠离子含量的递增，林业和农业用保水剂的生产厂家大多改为生产聚丙烯酸钾或聚丙烯酸铵。
淀粉接枝丙烯酸盐--淀粉接枝丙烯酸盐为白色或淡黄色颗粒状晶体，主要成分为:淀粉18%-27%+丙烯酸盐62%-71%+水10%+交联剂0.5%-1.0%。这种产品在用于造林地蓄水保墒时，使用寿命一般只能维持1年多的时间，但吸水倍率和吸水速度等性状极佳。据实验室对黄土浸提液的吸水对比试验，该类保水剂在遇水后的15-20分钟内即可吸收自重150-160倍的水分。

产品特性：
1，无毒.安全环保，无毒无味，不污染植物，土壤和地下水，果树花卉，植树造林，无土栽培，植物保鲜运输，大田作物等.
土壤保水剂和防水土流失剂到最终分解物为二氧化碳，水，氨态氮和钠或钾离子，无任何残留.
2，保墒省水.可有效抑制水分蒸发，防止水土流失，即使在有灌溉的条件下，仍然可省水50%以上.
3，改善土壤结构.使粘重土壤，漏水肥的沙土和次生盐碱土壤得以改良.同时促进土壤微生物发育，提高土壤有机物的周转利用效率.
4，使用寿命长.集多种聚合物之特性，可反复吸水膨胀和释放收缩，在生产中使用寿命可达6年以上，是目前市场上使用寿命最长的土壤保湿产品.
5，吸水速度快.一般自然水吸至饱和最长时间约为15-40分钟，最快0.4分钟.
6，水肥利用率高.土地保水剂在土壤中形成的"小水库"接受施肥，灌溉(或降雨)造成淋溶流失的微量元素减少1/3，保护环境;当再次干旱时，吸足水的保水剂使周围的土壤保持潮湿,以供给植物根系水分.即使在沙漠地区和极端的干旱气候，在年降雨量达200mm时，也可种草植树.
7，蓄水不烂根吸足似水的保水剂分子膨胀成为水凝胶晶体，即使紧靠植物根系也不会烂根.
8，性能稳定即使是极端的干旱，也不会倒吸植物水分.
 主要功能：
1，保水.保水剂不溶于水，但能吸收相当自身重量成百倍的水.保水剂可有效抑制水分蒸发.土壤中渗入保水剂后，在很大程度上抑制了水分蒸发，提高了土壤饱和含水量，降低了土壤的饱和导水率，从而减缓了土壤释放水的速度，减少了土壤水分的渗透和流失，达到保水的目的.还可以刺激作物根系生长和发育，使根的长度增加、条数增多，在干旱条件下保持较好长势。
2，保肥.因为保水剂具有吸收和保蓄水分的作用，因此可将溶于水中的化肥，农药等农作物生长所需要的营养物质固定其中，在一定程度上减少了可溶性养分的淋溶损失，达到了节水节肥，提高水肥利用率的效果.
3，保温.保水剂具有良好的保温性能.施用保水剂之后，可利用吸收的水分保持部分白天光照产生的热能调节夜间温度，使得土壤昼夜温差减小.在砂壤土中混有0.1%~0.2%的保水剂，对10厘米土层的温度监测表明，对土温升降有缓冲作用，使昼夜温差减少为11~13.5℃，而没有保水剂的土壤为11~19.5℃.  
4，改善土壤结构.保水剂施入土壤中，随着吸水膨胀和失水收缩的规律性变化，可使周围土壤由紧实变为疏松，孔隙增大，从而在一定程度上改善土壤的通透状况。

【沙漠绿化】

保水剂在改善生态环境、防风固沙工程中起到决定成败的作用。在沙漠绿化时，采用简单的方法施用保水剂就能大大提高苗木存活率，促进植物生长。

（1）在应用扦插、嫁接、组培苗和种子繁育乔、灌种苗的苗圃地里施用保水剂，种子发芽和插条生根会加快，幼苗的生长也更快、更健壮，并且在其移植过程中所受影响也很小。根据苗木繁育种植方式的不同，保水剂可撒施、穴施、沟施混入表土层里。实验表明，幼苗根系生长会伸入保水剂水晶体，若一株植株根系能带上50～200粒保水剂水晶体，其移栽过程中能够大大降低了干旱对移栽和生长的不利影响。对一些移栽存活困难的植物，幼苗移栽成活率也能提高。从经济上分析，每株移栽苗木带走的保水剂成本仅约0.03元。对于大多数绿化苗木和果树苗木，这点开支是完全以接受的。

（2）苗木蘸根裸根苗木挖取后，在包装、运输和临时贮存的过程中，均面临根系脱水影响存活的问题。将苗木根系浸蘸粘土、保水剂和水混合的泥浆，可比浸蘸其他材料（如木屑）配成的保湿剂效果好得多。因为保水剂的含水量更大，并且即使使用粉状保水剂，吸水后仍保持固有的多菱形状，在保湿的同时还能让根系进行正常呼吸。保湿泥浆的配制比例为：细粒保水剂∶粘泥∶水＝1∶150∶200。按每株苗木粘带100克这种保水剂泥浆计算，每株所用保水剂成本仅0.02元，可谓“经济、可靠”。
（3）苗木移栽种植裸根乔木、灌木和藤本植物幼苗时，在回填种植穴土壤时，将1～2杯（250～500克）保水剂水凝胶施于苗木根部，再填土即可。每株苗木施用保水剂成本仅约0.06～0.15元，苗木死亡风险可降低50%以上。

（4）处理生长着的树木 
对于因土壤干旱化或其它因素致使树势衰弱古树或产量下降的果树，在树冠垂直投影范围内，结合挖环沟（条沟）施用有机肥，将保水剂混入其中同时施于树木根区。保水剂用量为：水凝胶占回填土的30%，或干颗粒占回填土的2～3‰。 

钻孔改土是生长着的树木施用保水剂的更好的方法。利用工作效率高、操作简便、省时省工的机械地钻，在树冠范围下定点向下钻孔，定量将保水剂和有机肥混同土壤回填到孔洞中的方法。与传统的环沟法、条沟法、放射沟法或翻耕入土法比较，钻孔方法具有更多优点。

【土壤重金属修复】

目前有关SAP对土壤重金属污染修复研究刚起步,有许多问题有待研究。如：SAP对单个和多种重金属及其在土壤污染的效应范围？SAP在土壤水分和氮磷肥不同组合条件下，对重金属单个和复合污染下的固化效应？SAP对植株生长和土壤质量效应的机理?SAP在土壤水肥和重金属污染治理中的生态风险评价土壤重金属污染修复方法主要包括物理、化学和生物三大类，其中物理修复包括物理热脱法、分离法、新土置换法、固化稳定法以及电动力法等，化学方法包括溶剂萃取法、化学淋洗法、钝化法及氧化还原方法等，生物修复方法包括微生物修复法、植物修复法和动物修复法等。文献计量分析表明，生物修复技术和化学固化修复技术及其配套是目前土壤重金属修复的研究和应用方面。其中，化学稳定化或钝化固化是重要发展方向，其原理是向土壤添加钝化剂材料，通过物理化学的吸附、沉淀、络合和氧化还原等效应改变重金属的价态，增加重金属残渣态和有机态的比例，降低重金属的生物有效性。目前，农田应用的重金属钝化固化材料主要有石灰、粘土矿物、磷酸盐，以及沸石等矿物吸附材料，以及有机肥及微生物等。SAP是近年发现对重金属有固化效应的新材料。
交联合成的SAP可促进污水中微生物菌对Cd和Zn稳定化去除。SAP不仅促进土壤保水改土，还明显降低土壤中Cu、Zn、Pb水溶性态含量。研究发现，聚丙烯酸盐类SAP可改变土壤理化性质，提高土壤pH，降低土壤Cu、Cd和Ni、Zn等的生物有效性。
盆栽试验证明，土壤添加0.2%SAP，可降低高粱对土壤Cd的生物有效性并促进植物生长。在含有重金属Cu、Pb、Al、As等污染的废矿物堆场修复中添加SAP施用75-170kg/hm2，可明显促进土壤水分保持和营养吸收，降低植物吸收重金属。
SAP在农田对植物有直接效应，还有就是通过改良土壤理化性能和调节土壤生物的间接作用，通过两方面降低重金属的生物有效性。盆栽试验证明，环境材料（腐殖酸HA、SAP、粉煤灰FM和沸石FS）及复合材料F1、F2、F3（分别FM+SAP+HA+FS、FS+HA+SAP、FM+SAP+HA）对玉米、大豆生长及土壤重金属Pb、Cd吸收影响。单个环境材料及复合较对照明显减少作物吸收重金属Pb、Cd，并促进作物生长。SAP及其复合材料F3、F2对土壤重金属Pb、Cd的固化效果明显。对比发现，SAP复合材料可使玉米的Pb吸收量较对照降低50%以上，Cd降低80%以上；SAP复合材料使大豆吸收重金属Pb降低69%以上，Cd降低33%以上。研究发现，SAP及其复材料对土壤Pb、Cd的钝化固化效应与土壤pH、EC、有机质、养分及土壤酶活性等变化紧密相关。

曲贵伟等曾报道了利用保水剂去除工业废水和土壤中重金属的可行性。试验发现，保水剂在改善作物根系水分供应和改良土壤结构的同时，能明显降低玉米、大豆等作物对土壤中镉和铅的吸收。将纳米水合氧化锰掺入到聚丙烯酸盐类保水剂中，还可进一步提高保水剂对 Cd(Ⅱ)的吸附能力，从而减少植物吸收，因此认为该材料可用于土壤镉污染的原位修复。前人的这些研究发现并证实，保水剂可减少土壤镉向植物体内的转移。在含有重金属Cu、Pb、Al、As等污染的废矿物堆场修复中添加SAP施用75-170kg/hm2，可明显促进土壤水分保持和营养吸收，降低植物吸收重金属。从去除重金属铜离子的角度看，保水剂是一种较为理想的材料，而且保水剂用量较大、吸水时间较长，对铜离子的去除效果越好。但值得注意的是，铜离子与保水剂的结合能力更强。

对于轻度污染且面广量大的农田土壤来说，采用钝化剂修复方法是比较快速可行的方法之一。这类修复方法具有投入低、操作简单、不破坏土壤原有结构等特点，其实施效果的关键取决于对土壤及环境没有副作用而对重金属的吸附和固持能力又比较强的修复材料。研究发现，保水剂是一种吸水能力特别强的高分子功能材料，能吸收水分、肥料、农药并在其后缓慢释放，从而增加肥效和药效，且对人体无害，无环境污染，已在多个领域特别是农业上得到广泛应用。保水剂主要可分为淀粉类、纤维素类和合成聚合物类，其共同点是分子中均带有大量羧基和羟基，因此从理论上讲，它们可通过络合吸附重金属离子，将其从环境中去除。

【retainsupport® 保水剂规格】

【大号保水剂】

中文名称：交联型聚丙烯酸钾
英文名称：Potassium polyacrylate
CAS号：25608-12-2
分子式：(C3H6O2)N(C3H5KO2)M
分子量：不确定、属于高分子
A型货（优等品）：大颗粒Retainsupport®

技术参数：

【中号保水剂】

中文名称：交联型聚丙烯酸钾
英文名称：Potassium polyacrylate
CAS号：25608-12-2
分子式：(C3H6O2)N(C3H5KO2)M
分子量：不确定、属于高分子
A型货（优等品）：中颗粒Retainsupport®

技术参数：

【小号保水剂】

中文名称：交联型聚丙烯酸钾
英文名称：Potassium polyacrylate
CAS号：25608-12-2
分子式：(C3H6O2)N(C3H5KO2)M
分子量：不确定、属于高分子
A型货（优等品）：小颗粒Retainsupport®

技术参数：

【贮藏】

原产品应当密封。存储环境应该是一个凉爽、干燥、通风、室温下为10 ~ 40℃。应采取特殊预防措施，防止产品被吸收。

按照规定的储存条件，原包装产品可以稳定存放至少12个月。

【包装】

25公斤复合纸袋/750公斤托盘或客户需求。