CN104610501A - 一种高吸水性树脂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种高吸水树脂，其是由可溶性淀粉、聚乙烯吡咯烷酮和丙烯酸三种单体通过水溶液聚合法共聚合成的不溶于水但在水中高度溶胀的三维网状高分子聚合物，其制备方法主要是：将磺化后的淀粉、聚乙烯吡咯烷酮和蒸馏水加入容器中，在90℃恒温水浴下进行糊化反应，将水浴锅温度降低至40～80℃，加入过硫酸铵溶液，通入氮气30min后，加入中和后的丙烯酸溶液和N,N'-亚甲基双丙烯酰胺溶液，继续搅拌，最后对反应产物进行洗涤、干燥及粉末处理，得到淀粉/聚乙烯吡咯烷酮/丙烯酸高吸水树脂。本发明方法简单、成本低，产品对在农业上不仅能够发挥缓释肥的作用还能够吸水保水改善土壤微环境，从而解决土壤干旱和肥效流失的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种功能高分子材料，特别是用于土壤的吸水和保水，还可作为化肥缓释载体的功能高分子材料。
技术背景
我国每年大约有4亿亩农田遭受自然灾害的影响，如，旱、涝、低温、台风、冰雹等。其中干旱造成的损害往往大于其它灾害，对农业生产的影响较大，其原因是干旱的发生一般持续时间比较长并且范围广。据估计，干旱的损害大约相当于病、虫、高温和低温引起农业损失的总和。所以，我国的农业用水占全国总用水量的80％，但是，水的有效利用率却比较低。井灌区水的有效利用率一般有65％，而自流灌区只有40％。所以，水的问题一直困扰着我国农业的发展。因此，探讨现代化学抗旱途径，特别是充分利用高吸水性树脂对发展节水农业和旱地农业都具有重大意义。
我国农业的各项增产措施中，化肥所起的作用约占30～50％，与联合国粮农组织对世界粮食生产的估计基本一致。虽然化肥的施用量逐年增加，但单位肥料的增产率却随施肥量增大而明显递减，其主要原因是肥料的利用率低，养分流失严重。其中，氮肥的当季利用率约为30～35％，磷肥和钾肥则分别为10～20％和35～50％，这不仅给农业生产带来巨大的经济损失，还容易造成土壤的板结，对生态环境造成了严重污染。为了提高化肥的利用率，越来越多的农化研究者将目光聚集到了缓释化肥上。目前我国缓释化肥中缓释氮肥发展迅速，但缓释磷肥和缓释钾肥的研究进展相对较慢。
此外，由于工业污染物的大量排放，长期的农药残留，土壤重金属超标和过量施用化肥等因素，导致土地受到了严重的污染。
有人采用水溶液聚合法将丙烯酸(AA)单体接枝到淀粉骨架中合成淀粉/丙烯酸高吸水性树脂。以过硫酸铵为引发剂，以N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂。在最优的反应条件下，高吸水性树脂的吸水倍率770mL/g，吸生理盐水倍率(质量分数为0.9％)75mL/g。虽然该高吸水性树脂有利于提高土壤的吸水保水能力，但是不具有良好的肥料保持和缓释的作用。
有人采用水溶液聚合法将丙烯酸、丙烯酰胺接枝到小麦秸杆上再和二甲基二烯丙基氯化铵作用形成半互穿网络两性高吸水树脂。虽然且所负载的氮和磷在土壤中有较好的缓释性能，但是，对土壤的吸水保水性能不佳。
发明内容
本发明的目的是提供一种不仅能够发挥缓释肥的作用，还能吸水、保水、改善土壤微环境等优良性能的高吸水性树脂及其制备方法。本发明主要是在具有吸水、保水的传统吸水树脂上，首次引入了一种易溶于水的线性高分子材料，其不仅具有大量的吸水基团，还能够和高吸水性树脂形成半互穿聚合物网络结构，从而提高高吸水性树脂的吸水保水性能，同时对土壤的保肥能力也有很大程度的提高。
本发明的高吸水性树脂是由质量比为(0.15～0.35):(0.1～0.3):1的可溶性淀粉、聚乙烯吡咯烷酮和丙烯酸三种单体通过水溶液聚合法共聚合成的不溶于水但在水中高度溶胀的三维网状高分子聚合物。所述可溶性淀粉为大米淀粉、玉米淀粉、马铃薯淀粉中的一种。
本发明的高吸水性树脂的制备方法，包括以下步骤：
(1)丙烯酸中和：称取丙烯酸，使其与淀粉的质量比为1：(0.15-0.35)，将置于冰水浴中的质量百分数为24％的氢氧化钠溶液滴加到丙烯酸溶液中，并不断搅拌至溶液澄清，备用。
(2)淀粉的磺化：称量与淀粉质量比为1:(3～7)的98％的浓硫酸，将其倒入与淀粉质量比为1:(4～8)的N,N'-二甲基甲酰胺溶液中，密封，置于冰水中保存。称取与可溶性淀粉质量比为1:(3～7)的二甲基亚砜将淀粉溶解，在60℃下糊化0.5～2h，降温至5℃以下，加入上述置于冰水中的N,N'-二甲基甲酰胺硫酸溶液，反应2～5h，分离，取沉淀物，然后，先用丙酮洗涤沉淀，再溶于去离子水中，用NaOH溶液调节pH至中性，再沉淀，分离取沉淀物，70℃干燥得磺化淀粉。
(3)磺化淀粉的糊化：将步骤2获得的干燥后的磺化淀粉、聚乙烯吡咯烷酮和蒸馏水按如下质量比(3～7):(2～6):(50～90)加入反应容器中，在90℃恒温水浴下进行糊化反应15～30min。
(4)淀粉/聚乙烯吡咯烷酮/丙烯酸高吸水性树脂的制备：将水浴温度降低至40～80℃，加入占丙烯酸质量0.5～0.9％的过硫酸铵溶液，通入氮气30min后，加入步骤1获得的中和后的丙烯酸溶液和占丙烯酸质量0.075～0.175％N,N'-亚甲基双丙烯酰胺溶液，继续搅拌至得到白色透明状胶体，反应完成。最后对反应产物进行洗涤，干燥及粉末处理，得到白色粉末状淀粉/聚乙烯吡咯烷酮/丙烯酸高吸水树脂。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
1、本发明所述的淀粉/聚乙烯吡咯烷酮/丙烯酸高吸水性树脂，其引入了线性高分子材料聚乙烯吡咯烷酮，聚乙烯吡咯烷酮不仅易溶于水，具有大量的亲水基团，还可以和淀粉系高吸水性树脂形成半互穿聚合物网络结构，互穿聚合物网络是一种新型高分子材料，由于半互穿聚合物网络材料中有2种聚合物网络相互缠结，互穿而又不失去原聚合物固有的特性，从而获得其他聚合物无法比拟的独特性能。这种结构最大的优点是可以将热力学不相容的聚合物相混而形成至少在动力学上可以稳定的合金性质的物质，构成互穿聚合物网络结构的聚合物合金状态物质的各种聚合物本身均为连续相，这种结构特征决定了它可能兼具良好的静态和动态的力学性能，以及较宽的使用温度范围。互穿聚合物网络结构不同于简单的共混，嵌段或接枝聚合物，在性能上互穿聚合物网络结构与上面三者的明显差异有两点。一是互穿聚合物网络结构在溶剂中溶胀但不能溶解。二是互穿聚合物网络结构不发生蠕变和流动。由于存在着化学交联点，互穿聚合物网络结构在任何溶剂中都只能溶胀，不能溶解，互穿聚合物网络结构也不会发生蠕变和流动，从而使得互穿聚合物网络结构具有更好的粘接力。
2、本发明的高吸水性树脂对土壤的改良和通透性的增加有着非常重要的作用，其优良的吸水保水性能对于农作物的抗旱能力有着很大的提高。高吸水树脂能够源源不断地提供农作物生长所需的水分，并改善周围的生理环境，使农作物产量得以大幅度提升。
3、土壤中加入本发明的高吸水树脂能大大提高肥料在土壤中的缓释作用并使得土壤的保肥性能得到改善。
附图说明
图1为本发明高吸水性树脂与淀粉及聚乙烯吡咯烷酮的红外谱图。
图2为本发明高吸水性树脂的SEM图。
图1中，在3452cm-1左右的位置为典型的淀粉中的O-H伸缩振动吸收峰，2917cm-1左右为PVP的C-H键的伸缩振动峰。聚乙烯吡咯烷酮(c)中波数为1651㎝-1附近的羰基-C＝O振动跃迁产生的谱带，在本发明高吸水吸水树脂中由于氢键的作用移动到了1637㎝-1；1461cm-1和1405cm-1处较强峰是亚甲基弯曲振动引起的吸收峰；在1306cm-1左右为PVP分子的-C-N-伸缩振动谱带。1038cm-1处为酰胺基的特征峰。可见聚乙烯吡咯烷酮穿插在淀粉/丙烯酸网络结构中，并以氢键结合聚乙烯吡咯烷酮中。
从图2可以看出，本发明高吸水树脂存在大量的褶皱与深浅不一的沟壑，形成无规则的表面交联结构，这种结构大大增加了吸水树脂的表面结构，对水分具有很强的吸收作用，当水分进入到树脂网络后，由于网络的弹性束缚，限制了水分子的热运动，不易重新从网中溢出，因此，该吸水树脂具有较好的吸水性能。
具体实施方式
实施例1：
称量40mL 98％的浓硫酸，将其倒入50mLN,N'-二甲基甲酰胺溶液中。用保鲜膜密封，置于冰水中保存。称取10g可溶性淀粉溶于40mL二甲基亚砜中，在60℃下糊化30min时间，降温至5℃以下，加入上述置于冰水中的N,N'-二甲基甲酰胺硫酸溶液，进行反应2h,分离取沉淀物，然后先用丙酮洗涤沉淀，再溶于去离子水中，用NaOH溶液调节PH至中性，再沉淀，分离取沉淀物，70℃干燥得磺化淀粉。将干燥后的磺化淀粉3g、聚乙烯吡咯烷酮2g和50mL的蒸馏水加入250mL三口烧瓶中，在90℃恒温水浴下进行糊化反应，反应时间为30min。将水浴锅温度降低至40℃，加入占丙烯酸质量0.5％的过硫酸铵溶液，通入氮气30min后，加入用质量分数为24％的氢氧化钠溶液中和的20g丙烯酸溶液和占丙烯酸质量0.075％N,N'-亚甲基双丙烯酰胺溶液，继续搅拌至得到白色透明状胶体，反应完成。最后用体积比为1:4的蒸馏水和无水乙醇对反应产物进行洗涤，70℃干燥及粉末处理，得到白色粉末状淀粉/聚乙烯吡咯烷酮/丙烯酸高吸水树脂其即为不溶于水但在水中高度溶胀的三维网状高分子聚合物，其结构如图2所示。吸水倍率为803.7g/g，吸0.9％盐水倍率为79.6g/g。
将质量分数0.1％的淀粉/聚乙烯吡咯烷酮/丙烯酸高吸水性树脂加入到配制的10:0的河砂/泥土的土壤中，加入适量自来水，使其吸水饱和，将其放入户外通风环境自然干燥；连续30天对其进行测量，每24h称量上述塑料杯总重量，详细记录数据并计算得出土壤保水率。相比空白组1，当保水率降至30％时，所需时间由70h延长至211h。
将质量分数0.5％的淀粉/聚乙烯吡咯烷酮/丙烯酸高吸水性树脂加入到含一定量N、P、K的土壤中，分别采用甲醛法、磷钼酸喹啉重量法、原子吸收分光光度法测定加入质量分数0.5％的淀粉/聚乙烯吡咯烷酮/丙烯酸高吸水树脂相比空白组对氮的吸附量提高百分数为7.4％，对磷的吸附量提高百分数为4.6％，对钾的吸附量提高百分数为20.8％。
实施例2：
称量60mL 98％的浓硫酸，将其倒入70mL N,N'-二甲基甲酰胺溶液中。用保鲜膜密封，置于冰水中保存。称取10g可溶性淀粉溶于60mL二甲基亚砜中，在60℃下糊化60min时间，降温至5℃以下，加入上述置于冰水中的N,N'-二甲基甲酰胺硫酸溶液，进行反应5h,分离取沉淀物，然后先用丙酮洗涤沉淀，再溶于去离子水中，用NaOH溶液调节PH至中性，再沉淀，干燥得磺化淀粉。将干燥后的磺化淀粉7g、聚乙烯吡咯烷酮6g和90mL的蒸馏水加入250mL三口烧瓶中，在90℃恒温水浴下进行糊化反应，反应时间为30min。将水浴锅温度降低至80℃，加入占丙烯酸质量0.9％的过硫酸铵溶液，通入氮气30min后，加入用质量分数为24％的氢氧化钠溶液中和的20g丙烯酸溶液和占丙烯酸质量0.155％N,N'-亚甲基双丙烯酰胺溶液，继续搅拌至得到白色透明状胶体，反应完成。最后用体积比为1:4的蒸馏水和无水乙醇对反应产物进行洗涤、70℃干燥及粉末处理，得到白色粉末状淀粉/聚乙烯吡咯烷酮/丙烯酸高吸水树脂，其即为不溶于水但在水中高度溶胀的三维网状高分子聚合物，其结构如图2所示。吸蒸馏水893.6g/g，吸0.9％盐水倍率为81.2g/g。
将质量分数0.7％的淀粉/聚乙烯吡咯烷酮/丙烯酸高吸水性树脂加入到配制的0:10的河砂/泥土的土壤中，加入适量自来水，使其吸水饱和，将其放入户外通风环境自然干燥；连续30天对其进行测量，每24h称量上述塑料杯总重量，详细记录数据并计算得出土壤保水率。相比空白组5，当保水率降至30％时，所需时间由81h延长到719h。
将质量分数2.5％的淀粉/聚乙烯吡咯烷酮/丙烯酸高吸水性树脂加入到含一定量N、P、K的土壤中，采用甲醛法、磷钼酸喹啉重量法、原子吸收分光光度法测定加入质量分数2.5％的淀粉/聚乙烯吡咯烷酮/丙烯酸高吸水树脂相比空白组对氮的吸附量提高百分数为19.9％，对磷的吸附量提高百分数为7.3％，对钾的吸附量提高百分数为62.5％。
实施例3：
称量45mL 98％的浓硫酸，将其倒入55mL N,N'-二甲基甲酰胺溶液中。用保鲜膜密封，置于冰水中保存。称取10g可溶性淀粉溶于45mL二甲基亚砜中，在60℃下糊化1h，降温至5℃以下，加入上述置于冰水中的N,N'-二甲基甲酰胺硫酸溶液，进行反应2h，分离取沉淀物，然后先用丙酮洗涤沉淀，再溶于去离子水中，用NaOH溶液调节PH至中性，再沉淀，干燥得磺化淀粉。将上述干燥后的6g磺化淀粉、4g聚乙烯吡咯烷酮和70mL蒸馏水加入250mL三口烧瓶中，在90℃恒温水浴下进行糊化反应。将水浴锅温度降低至50℃，加入占丙烯酸质量0.6％的过硫酸铵溶液，通入氮气30min后，加入用质量分数为24％的氢氧化钠溶液中和的20g丙烯酸溶液和占丙烯酸质量0.095％N,N'-亚甲基双丙烯酰胺溶液，继续搅拌至得到白色透明状胶体，反应完成。最后用体积比为1:4的蒸馏水和无水乙醇对反应产物进行洗涤、70℃干燥及粉末处理，得到白色粉末状淀粉/聚乙烯吡咯烷酮/丙烯酸高吸水树脂，其即为不溶于水但在水中高度溶胀的三维网状高分子聚合物，其结构如图2所示。吸蒸馏水1392.7g/g，吸0.9％盐水倍率为80.9g/g。
将质量分数0.1％的淀粉/聚乙烯吡咯烷酮/丙烯酸高吸水性树脂加入到配制的7:3的河砂/泥土的土壤中，加入适量自来水，使其吸水饱和，将其放入户外通风环境自然干燥；连续30天对其进行测量，每24h称量上述塑料杯总重量，详细记录数据并计算得出土壤保水率。相比于空白组2，当保水率降至30％时，所需时间由99h延长到140h。
将质量分数1.0％的淀粉/聚乙烯吡咯烷酮/丙烯酸高吸水性树脂加入到含一定量N、P、K的土壤中，采用甲醛法、磷钼酸喹啉重量法、原子吸收分光光度法测定加入质量分数1.0％的淀粉/聚乙烯吡咯烷酮/丙烯酸高吸水树脂相比于空白组对氮的吸附量提高百分数为16.5％，对磷的吸附量提高百分数为5.8％，对钾的吸附量提高百分数为41.6％。
实施例4：
称量50mL 98％的浓硫酸，将其倒入60mL N,N'-二甲基甲酰胺溶液中。用保鲜膜密封，置于冰水中保存。称取10g可溶性淀粉溶于50mL二甲基亚砜中，在60℃下糊化1h，降温至5℃以下，加入上述置于冰水中的N,N'-二甲基甲酰胺硫酸溶液，进行反应2h，分离取沉淀物，然后先用丙酮洗涤沉淀，再溶于去离子水中，用NaOH溶液调节pH至中性，再沉淀，干燥得磺化淀粉。将上述干燥后的3g磺化淀粉、4g聚乙烯吡咯烷酮和70mL蒸馏水加入250mL三口烧瓶中，在90℃恒温水浴下进行糊化反应。将水浴锅温度降低至60℃，加入占丙烯酸质量0.7％的过硫酸铵溶液，通入氮气30min后，加入用质量分数为24％的氢氧化钠溶液中和的20g丙烯酸溶液和占丙烯酸质量0.115％N,N'-亚甲基双丙烯酰胺溶液，继续搅拌至得到白色透明状胶体，反应完成。最后用体积比为1:4的蒸馏水和无水乙醇对反应产物进行洗涤、70℃干燥及粉末处理，得到白色粉末状淀粉/聚乙烯吡咯烷酮/丙烯酸高吸水树脂，其即为不溶于水但在水中高度溶胀的三维网状高分子聚合物，其结构如图2所示。吸蒸馏水873.9g/g，吸0.9％盐水倍率为80.9g/g。
将质量分数1.5％的淀粉/聚乙烯吡咯烷酮/丙烯酸高吸水性树脂加入到配制的5:5的河砂/泥土的土壤中，加入适量自来水或0.9wt.％NaCl溶液，使其吸水饱和，将其放入户外通风环境自然干燥；连续30天对其进行测量，每24h称量上述塑料杯总重量，详细记录数据并计算得出土壤保水率。相比空白组4，当保水率降至30％时，所需时间由110h延长到342h。
将质量分数1.5％的淀粉/聚乙烯吡咯烷酮/丙烯酸高吸水性树脂加入到含一定量N、P、K的土壤中，采用甲醛法、磷钼酸喹啉重量法、原子吸收分光光度法测定加入质量分数1.5％的淀粉/聚乙烯吡咯烷酮/丙烯酸高吸水树脂相比空白组对氮的吸附量提高百分数为19.8％，对磷的吸附量提高百分数为7.1％，对钾的吸附量提高百分数为53.7％。
实施例5：
称量55mL 98％的浓硫酸，将其倒入65mL N,N'-二甲基甲酰胺溶液中。用保鲜膜密封，置于冰水中保存。称取10g可溶性淀粉溶于55mL二甲基亚砜中，在60℃下糊化1h，降温至5℃以下，加入上述置于冰水中的N,N'-二甲基甲酰胺硫酸溶液，进行反应2h，分离取沉淀物，然后先用丙酮洗涤沉淀，再溶于去离子水中，用NaOH溶液调节PH至中性，再沉淀，干燥得磺化淀粉。将上述干燥后的4g磺化淀粉、5g聚乙烯吡咯烷酮和80mL蒸馏水加入250mL三口烧瓶中，在90℃恒温水浴下进行糊化反应。将水浴锅温度降低至70℃，加入占丙烯酸质量0.8％的过硫酸铵溶液，通入氮气30min后，加入用质量分数为24％的氢氧化钠溶液中和的20g丙烯酸溶液和占丙烯酸质量0.135％N,N'-亚甲基双丙烯酰胺溶液，继续搅拌至得到白色透明状胶体，反应完成。最后用体积比为1:4的蒸馏水和无水乙醇对反应产物进行洗涤、70℃干燥及粉末处理，得到白色粉末状淀粉/聚乙烯吡咯烷酮/丙烯酸高吸水树脂，其即为不溶于水但在水中高度溶胀的三维网状高分子聚合物，其结构如图2所示。吸蒸馏水1232.0g/g，吸0.9％盐水倍率为80.2g/g。
将质量分数2.0％的淀粉/聚乙烯吡咯烷酮/丙烯酸高吸水性树脂加入到配制的3:7的河砂/泥土的土壤中，加入适量自来水或0.9wt.％NaCl溶液，使其吸水饱和，将其放入户外通风环境自然干燥；连续30天对其进行测量，每24h称量上述塑料杯总重量，详细记录数据并计算得出土壤保水率。相比空白组4，当保水率降至30％时，所需时间由96h延长到721h。
将质量分数2.0％的淀粉/聚乙烯吡咯烷酮/丙烯酸高吸水性树脂加入到含一定量N、P、K的土壤中，采用甲醛法、磷钼酸喹啉重量法、原子吸收分光光度法测定加入质量分数2.0％的淀粉/聚乙烯吡咯烷酮/丙烯酸高吸水树脂相比空白组对氮的吸附量提高百分数为19.8％，对磷的吸附量提高百分数为7.5％，对钾的吸附量提高百分数为62.4％。
表一、聚乙烯吡咯烷酮的加量对吸水吸盐倍率的影响
从上表可以看出，随着本发明高分子聚合物中聚乙烯吡咯烷酮质量的增加，其吸水及吸盐倍率都相应增加。
表二、淀粉加量对吸水吸盐倍率的影响
从上表可以看出，随着本发明高分子聚合物中淀粉质量的增加，其吸水及吸盐倍率先是都相应增加然后又都相应减少。
表三、空白组土壤配比
表四、同质土壤不同树脂加量对N、P、K吸附能力的影响
从上表可以看出，随着土壤中本发明高分子聚合物的含量增加，其对N、P、K吸附能力也相应增加。
说明：
(1)土壤保水测定：将质量分数0～0.7％的淀粉/聚乙烯吡咯烷酮/丙烯酸高吸水性树脂加入到配制的10:0～0:10的河砂/泥土的土壤中，加入适量自来水，使其吸水饱和，将其放入户外通风环境自然干燥；连续30天对其进行测量，每24小时称量上述塑料杯总重量，详细记录数据并计算得出土壤保水率。
(2)土壤保肥测定：将质量分数0.5～2.5％的淀粉/聚乙烯吡咯烷酮/丙烯酸高吸水性树脂加入到含一定量N、P、K的土壤中，再与空白组进行对比(相同配比的土壤中未添加树脂为空白组)采用甲醛法、磷钼酸喹啉重量法、原子吸收分光光度法测定加入不同质量分数淀粉/聚乙烯吡咯烷酮/丙烯酸高吸水树脂中土壤的吸附N、P、K含量。
Claims (3)
1.一种高吸水性树脂，其特征在于：它由质量比为0.15～0.35:0.1～0.3:1的可溶性淀粉、聚乙烯吡咯烷酮和丙烯酸三种单体通过水溶液聚合法共聚合成的不溶于水但在水中高度溶胀的三维网状高分子聚合物。
2.根据权利要求1述的高吸水性树脂，其特征在于：可溶性淀粉为大米淀粉、玉米淀粉、马铃薯淀粉中的一种。
3.权利要求1的高吸水性树脂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)丙烯酸中和：称取丙烯酸，使其与淀粉的质量比为1：0.15-0.35，将置于冰水浴中的质量百分数为24％的氢氧化钠溶液滴加到丙烯酸溶液中，并不断搅拌至溶液澄清，备用；
(2)淀粉的磺化：称量与淀粉质量比为1:3～7的98％的浓硫酸，将其倒入与淀粉质量比为1:4～8的N,N'-二甲基甲酰胺溶液中，密封，置于冰水中保存，称取与可溶性淀粉质量比为1:3～7的二甲基亚砜将淀粉溶解，在60℃下糊化0.5～2h降温至5℃以下，加入上述置于冰水中的N,N'-二甲基甲酰胺硫酸溶液，反应2-5h，分离，取沉淀物，然后，先用丙酮洗涤沉淀，再溶于去离子水中，用NaOH溶液调节pH至中性，再沉淀，分离取沉淀物，70℃干燥得磺化淀粉；
(3)磺化淀粉的糊化：将步骤2获得的干燥后的磺化淀粉、聚乙烯吡咯烷酮和蒸馏水按如下质量比(3～7):(2～6):(50～90)加入反应容器中，在90℃恒温水浴下进行糊化反应15～30min；
(4)淀粉/聚乙烯吡咯烷酮/丙烯酸高吸水性树脂的制备：将水浴温度降低至40～80℃，加入占丙烯酸质量0.5～0.9％的过硫酸铵溶液，通入氮气30min后，加入步骤1获得的中和后的丙烯酸溶液和占丙烯酸质量0.075～0.175％N,N'-亚甲基双丙烯酰胺溶液，继续搅拌至得到白色透明状胶体，反应完成，最后对反应产物进行洗涤，干燥及粉末处理，得到白色粉末状淀粉/聚乙烯吡咯烷酮/丙烯酸高吸水树脂。
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