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吸水膨胀橡胶的研究现状及发展分析吸水膨胀橡胶是一种具有独特性能和广泛应用前景的新材料，其研究现状和发展分析如下：1. 研究现状：吸水膨胀橡胶的研究始于上世纪60年代，在国内和国际上得到了广泛关注和深入研究。
相关的研究内容主要包括吸水膨胀性能、合成方法、微结构控制和应用等方面。
(1) 吸水膨胀性能研究：研究者通过改变橡胶材料的成分和结构，以及调控其吸水膨胀性能，实现了对吸水膨胀橡胶材料的性能优化。
研究发现，吸水膨胀橡胶材料具有高吸水速度、大吸水膨胀率和优良的可逆性能。
(2) 合成方法研究：研究者通过改变反应工艺条件和添加不同的交联剂、增塑剂、填料等，成功合成了吸水膨胀橡胶材料。
常用的合成方法包括溶胶凝胶法、热交联法、射出成型法和激光照射法等。
(3) 微结构控制研究：研究者通过控制吸水膨胀橡胶材料的微结构，实现了对其吸水膨胀性能和力学性能的调控。
常用的微结构调控方法包括改变交联密度、调控网络孔隙结构和控制孔径大小等。
(4) 应用研究：吸水膨胀橡胶材料具有广泛的应用前景，研究者通过将其应用于自动控制、生物医药、传感、动力学响应等领域，取得了很多创新性的研究成果。
2. 发展分析：随着科学技术的不断发展，吸水膨胀橡胶材料的研究面临着以下几个发展趋势和挑战：(1) 深入研究吸水膨胀机理：目前，对吸水膨胀橡胶材料的吸水机理和膨胀机制的认识还不够深入，需要进一步探索其独特的物理化学性质。
(2) 功能化设计和综合性能提升：未来的研究将更加注重吸水膨胀橡胶材料的功能化设计，以满足不同领域的应用需求。
还需要改进材料的吸水速度、吸水膨胀率和循环使用性能等综合性能。
(3) 多样化的合成方法和微结构调控：研究者将继续尝试新的合成方法和微结构调控方法，以扩大吸水膨胀橡胶材料的应用领域，并提高其性能。
(4) 应用拓展和产业化发展：随着吸水膨胀橡胶材料的广泛应用，将面临更多的应用需求和新的挑战。
研究者需要将其应用于更多领域，并探索其在产业化方面的发展前景。
吸水膨胀橡胶的研究现状及发展分析吸水膨胀橡胶是一种新型的材料，具有良好的吸水性和膨胀性能。
近年来，随着人们对环境保护和节能的需求不断增强，吸水膨胀橡胶逐渐得到广泛应用。
本文将就其研究现状及发展进行分析。
一、吸水膨胀橡胶的定义与特性吸水膨胀橡胶是指一种特殊的聚合物材料，具有良好的吸水性和膨胀性能。
其基本性能是在吸水后可膨胀至原始体积的数倍，且能够保持较长时间的体积稳定性。
吸水膨胀橡胶的膨胀性能主要依赖于它的化学结构和吸水特性。
以氯丁橡胶为例，其吸水性能可以通过改变胶料的含水度和孔隙大小等因素来控制。
二、吸水膨胀橡胶的应用领域1、土木工程吸水膨胀橡胶在土木工程中有广泛的应用，可应用于土壤改良、防水、抗震等方面。
例如，在建设高速公路过程中，吸水膨胀橡胶可用于路基土的加固处理，使其具有更好的稳定性和抗震性能。
2、医疗卫生吸水膨胀橡胶还可以应用于医疗卫生领域中。
例如，在医学上，吸水膨胀橡胶可以用于创口敷料和绷带，其吸水膨胀性能可以有效地减轻疼痛和加快伤口愈合的速度。
3、建筑装修4、汽车工业吸水膨胀橡胶也在汽车工业领域中有着广泛的应用。
例如，吸水膨胀橡胶可以在汽车轮胎中使用，进一步提高其行驶安全性和降低燃油消耗。
1、研究方向在吸水膨胀橡胶的研究方向上，主要是探究其化学结构和吸水性能的影响因素。
例如，通过改变吸水膨胀橡胶胶料的组成、结构和孔隙大小等因素，来控制其吸水率和膨胀性能。
2、研究进展目前，吸水膨胀橡胶的研究主要集中于以下几个方面：（1）制备方法的研究目前，吸水膨胀橡胶的制备方法主要有交联法、非交联法、模压法等多种。
其中，交联法制备的吸水膨胀橡胶具有较好的体积稳定性和吸水性能。
（2）材料的改性研究（3）应用研究吸水膨胀橡胶的应用研究主要集中在土木工程、医疗卫生、建筑装修和汽车工业等方面。
随着人们对环保和可持续发展的重视，吸水膨胀橡胶的应用领域会不断扩展。
同时，科学研究也将深入探究吸水膨胀橡胶的结构和性能，以满足不同领域的需求。
吸水膨胀橡胶的研究现状及发展分析吸水膨胀橡胶是一种能够吸收水分并在吸水后发生体积变化的材料。
它具有广泛的应用前景，包括医学领域、土木工程、智能材料等。
在近年来，吸水膨胀橡胶的研究取得了显著的进展，并得到了广泛关注。
吸水膨胀橡胶的基本原理是通过在橡胶中引入高亲水性的交联基团，使其能够与水分发生反应并进行吸附，从而引起材料的膨胀。
目前，已经开展了许多不同类型的吸水膨胀橡胶研究，主要包括仿生学方法、物理化学方法和杂化材料方法等。
仿生学方法是通过模仿生物体的结构与功能，设计和合成吸水膨胀橡胶。
研究人员发现某些植物和动物体内存在直径微米级别的纤维结构，通过研究这些纤维结构，可以设计出具有优秀吸水性能的橡胶材料。
研究人员还发现藻类体内存在以纳米级别排布的孔洞结构，进一步研究发现，这种孔洞结构可以显著提高橡胶的吸水性能。
物理化学方法是通过改变吸水膨胀橡胶的结构和组成来改变其吸水性能。
研究人员通过控制吸水膨胀橡胶的交联程度和孔隙结构，可以调节材料的吸水性能。
研究人员还发现通过在橡胶中引入一定比例的疏水性基团，可以增强材料的吸水性能。
当前，吸水膨胀橡胶的研究正朝着以下几个方向进行发展。
研究人员正在致力于进一步了解吸水膨胀橡胶的基本原理，包括水分吸附和释放的机理，从而提高材料的吸水性能。
研究人员正在研发新的吸水膨胀橡胶材料，以满足不同应用领域的需求。
研究人员正在研究可用于人体组织工程的吸水膨胀橡胶材料，以及可用于智能结构和机器人的吸水膨胀橡胶材料。
研究人员还在探索吸水膨胀橡胶的制备和加工技术，以降低制备成本并提高材料的性能。
吸水膨胀橡胶的研究已取得了显著的进展，并在许多领域展现出了巨大的应用潜力。
随着对吸水膨胀橡胶基本原理的深入了解和新材料的研发，相信吸水膨胀橡胶将在未来得到更广泛的应用。
吸水膨胀橡胶的研究现状及发展分析吸水膨胀橡胶是一种利用吸水膨胀性质来实现形状改变的材料。
它具有很广泛的应用领域，如生物医学、传感器和太阳能电池等。
目前，关于吸水膨胀橡胶的研究已取得了很多进展，但仍存在一些挑战和需要进一步解决的问题。
吸水膨胀橡胶的研究现状主要包括材料开发、制备方法、理论模型以及应用等方面。
在材料开发方面，研究人员通过合成、改性和组装等手段，开发出了许多具有优异吸水膨胀性能的材料，如聚合物水凝胶、纳米粒子和复合材料等。
这些材料具有高度可控的吸水膨胀行为，且可以通过调节其化学组成和结构来实现具体的吸水膨胀性能。
在制备方法方面，研究人员通过溶液共混、交联聚合和模板法等方法，成功制备了各种吸水膨胀橡胶材料。
溶液共混法是一种广泛应用的制备方法，它通过将两种或多种溶解于不同溶剂中的聚合物混合，在溶剂蒸发过程中形成吸水膨胀橡胶。
交联聚合法是一种通过共聚物交联来获得吸水膨胀性能的方法，它可以通过调节交联剂的类型和含量来控制材料的吸水膨胀性能。
在理论模型方面，研究人员提出了各种吸水膨胀模型，从宏观和微观两个尺度研究了吸水膨胀橡胶的力学性能和吸水膨胀行为。
经典的橡胶弹性力学理论和弹性力学模型被广泛应用于吸水膨胀橡胶的力学性能研究。
微观模型则主要通过分子动力学模拟方法，研究了吸水膨胀橡胶分子结构与力学性能之间的关系。
在应用方面，吸水膨胀橡胶已经在生物医学领域得到了广泛的应用。
吸水膨胀橡胶可以作为人工组织、给药系统和生物传感器等的材料，实现对生物体的刺激响应和控制。
吸水膨胀橡胶还可以用于生物打印和组织工程等领域，为生物医学研究提供了新的可能性。
吸水膨胀橡胶的研究仍存在一些挑战和待解决的问题。
吸水膨胀橡胶的机械性能和稳定性需要进一步优化和改善，以实现其在实际应用中的可靠性。
吸水膨胀橡胶的制备方法需要更加简单、高效和环保。
而当前的制备方法多为复杂的实验过程，存在一定的成本和环境污染问题。
吸水膨胀橡胶在应用中也需要解决与其他材料的兼容性和稳定性问题，以实现与其他器件的集成和功能优化。
吸水膨胀橡胶的研究现状及发展分析吸水膨胀橡胶是一种具有独特性能的材料，可以在吸水后发生体积膨胀。
该材料在许多领域具有广泛的应用前景，例如环境治理、医疗健康、机械工程等。
目前，吸水膨胀橡胶的研究主要集中在以下几个方面：1. 吸水膨胀机理研究：人们通过对吸水膨胀橡胶的结构和性质进行分析，揭示了其吸水膨胀的机理。
研究表明，吸水膨胀橡胶的膨胀是由于其内部存在大量的孔隙结构，且材料表面具有较高的亲水性。
2. 吸水膨胀橡胶的制备技术研究：目前，吸水膨胀橡胶的制备主要采用物理交联和化学交联两种方法。
物理交联方法包括冷冻干燥、真空吸附等，化学交联方法包括自由基交联、离子交联等。
研究人员正在探索更加高效和环境友好的制备技术。
3. 吸水膨胀橡胶的性能改进研究：目前，吸水膨胀橡胶存在一些问题，如吸水速度慢、吸水率低、膨胀力不稳定等。
为了克服这些问题，研究人员正在努力改善材料的吸水性能、稳定性和机械性能。
4. 吸水膨胀橡胶的应用研究：吸水膨胀橡胶在环境治理方面具有潜在的应用前景，可用于吸附有害物质、净化水体等。
该材料还可应用于生物医学领域，如药物释放、组织工程等。
未来发展趋势：1. 制备技术的改进：未来的研究将致力于开发更加高效、简便的制备方法，包括无机交联材料、多功能制备技术等，以提高吸水膨胀橡胶的性能和应用领域。
2. 材料性能的改善：研究人员将继续探索改善吸水膨胀橡胶的吸水速度、吸水率和膨胀力的方法，以满足不同领域对该材料性能的需求。
3. 应用领域的拓展：吸水膨胀橡胶在环境治理、医疗健康、机械工程等领域都具有广泛的应用潜力。
在未来，研究人员将进一步探索其在新兴领域的应用，如智能材料、可穿戴设备等。
吸水膨胀橡胶的研究现状及发展分析吸水膨胀橡胶是一类在水中能够吸收水分而使体积膨胀的橡胶材料。
由于其独特的水化特性和表面活性特性，吸水膨胀橡胶在许多领域都有广泛的应用，如药物输送、生物传感、环境监测等。
本文将从其研究现状和发展前景两个方面进行分析。
一、研究现状1. 吸水膨胀橡胶的制备方法目前，常见的吸水膨胀橡胶的制备方法包括自由基聚合法、交联反应法、分子印迹法等。
其中，自由基聚合法是目前应用最广泛的方法之一，通过单体自由基与单体基团之间的相互作用来完成橡胶的聚合反应。
此外，交联反应法和分子印迹法也广泛应用于吸水膨胀橡胶的制备中。
吸水膨胀橡胶具有独特的水化特性和表面活性特性，是一种非常具有应用价值的材料。
目前，吸水膨胀橡胶已广泛应用于生物医学、环境监测、化学传感等领域。
其中，生物医学领域中应用广泛，主要用于药物输送系统、组织工程等方面，同时也应用于人工肌肉、可穿戴设备等。
二、发展前景1. 吸水膨胀橡胶的应用领域将进一步拓展随着技术的不断进步和发展，吸水膨胀橡胶的应用领域将进一步拓展。
特别是在生物医学、环境监测领域，吸水膨胀橡胶有望成为一个重要的研究方向，在药物输送、组织工程、环境监测和化学传感等领域发挥越来越重要的作用。
吸水膨胀橡胶的制备方法是吸水膨胀橡胶研究的基础。
随着制备方法的不断改进，吸水膨胀橡胶的性质也将不断得到优化和改良。
新的制备方法不仅可以提高吸水膨胀橡胶的性能，也可以大大降低制备成本，从而推动吸水膨胀橡胶的发展。
3. 吸水膨胀橡胶将成为可持续发展的研究热点在环保意识日益提高的情况下，吸水膨胀橡胶将成为可持续发展的研究热点。
吸水膨胀橡胶的应用不仅不会产生环境污染，同时能为环境保护和可持续发展做出贡献。
因此，我们应该把吸水膨胀橡胶的研究从环保的角度来思考。
总之，吸水膨胀橡胶是一种具有独特性的材料，具有广泛的应用前景。
随着制备方法的不断改进和技术的不断提高，吸水膨胀橡胶的应用领域将不断拓展，同时它也将成为可持续发展的研究热点。
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吸水膨胀橡胶的研究现状及发展分析吸水膨胀橡胶是一种在水中能够迅速吸水膨胀变形、在干燥状态下能够恢复原状的高分子材料。
它广泛应用于土木工程、建筑、环保、医疗等领域。
本篇文章旨在对吸水膨胀橡胶的研究现状及发展进行分析。
一、研究现状1. 基础研究（1）吸水膨胀机理研究吸水膨胀橡胶的机理研究是其基础研究之一。
已有学者通过分子量、结构、孔径等方面的分析，探究了吸水膨胀橡胶的机理，提出了吸水膨胀橡胶的吸水机理主要是通过毛细渗透作用实现的。
吸水膨胀性能是吸水膨胀橡胶最基本的特性之一，已有学者研究了吸水膨胀橡胶的吸水速率、吸水量、膨胀率等性能，并通过对材料组成、形态、化学结构等方面的探究，提高了吸水膨胀橡胶的吸水膨胀率、稳定性等性能，提高了其在实际应用中的性能表现。
2. 应用研究（1）土木工程领域吸水膨胀橡胶在土木工程方面的应用非常广泛，如沉降补偿、地铁防水、隧道补水等方面。
已有学者提出了吸水膨胀橡胶在土木工程方面的应用原则、适用条件等，并通过大量实验研究和实际案例，验证了吸水膨胀橡胶在土木工程方面的应用性能。
（2）建筑领域吸水膨胀橡胶在建筑领域的应用主要体现在地下室防水、屋顶防水、隔声减震等方面。
已有学者通过对吸水膨胀橡胶材料的性能研究和实际应用案例进行分析、测试，提高了吸水膨胀橡胶在建筑领域中的应用效果。
3. 发展趋势（2）拓展吸水膨胀橡胶的应用领域目前，吸水膨胀橡胶在土木工程、建筑、环保等领域应用较为广泛。
随着人们对高分子材料性能的研究深入，未来可能会出现更多的应用领域。
（3）开发新型的吸水膨胀橡胶制备工艺和生产技术未来，随着科学技术的发展和环境保护意识的提高，制备工艺和生产技术也将不断创新和进步，以满足吸水膨胀橡胶在制造工艺、成本、品质稳定性等方面的要求。
二、结论综上所述，吸水膨胀橡胶在基础研究和应用领域都取得了一定的进展，未来的研究方向将集中在更高性能的材料研究、拓展应用领域、开发新型的制备工艺和生产技术等方面。
吸水膨胀橡胶的研究现状及发展分析吸水膨胀橡胶是一种特殊的功能材料，具有在吸水后能够在体积上发生显著变化的特性。
在近几十年的发展中，吸水膨胀橡胶已经在许多领域得到了广泛应用，如光学设备、仿生机器人、医疗器械、环境监测等。
本文将对吸水膨胀橡胶的研究现状及发展进行分析。
目前，吸水膨胀橡胶的研究主要集中在以下几个方面：一、材料的合成和制备技术。
吸水膨胀橡胶的制备过程主要包括原料选择、材料合成、材料形态控制等。
目前主要采用的原料有聚合物和纳米颗粒，其合成方法主要包括乳液聚合法、溶胶凝胶法、柔性聚合法等。
二、吸水膨胀机理的研究。
吸水膨胀橡胶的膨胀机理是其研究的重点之一。
目前广泛认为，吸水膨胀橡胶的体积变化是由其结构中的孔隙网络与水分子的相互作用导致的。
三、功能性能的研究。
吸水膨胀橡胶的功能性能研究主要包括膨胀速度、膨胀量、力学性能等方面。
研究人员通过改变材料的结构和配方，来调控其功能性能，以满足不同应用领域的需求。
根据以上研究现状，可以预见吸水膨胀橡胶在未来的发展中将展现以下几个方向的趋势：一、材料的多样化和功能的多样化。
随着对吸水膨胀橡胶研究的深入，研究人员将会不断开发新的材料，并通过调控材料的结构、形态以及添加新的功能性物质，来实现吸水膨胀橡胶在不同领域内的多样化应用。
三、应用领域的拓展和深化。
吸水膨胀橡胶已经在一些领域得到了广泛应用，但还有许多领域尚未得到充分挖掘。
未来的研究将会重点关注吸水膨胀橡胶在新能源、环境治理、生命科学等高技术领域的应用，为相关行业提供更多有益的解决方案。
吸水膨胀橡胶的研究进展摘要：本文介绍了吸水膨胀橡胶的吸水机理、分类、制备方法，重点介绍了吸水膨胀橡胶国内外研究的进展, 展望了其未来的发展方向。
关键词：吸水膨胀橡胶；吸水机理；制备方法；研究进展Research of Water Swelling Rubber (WSR)Abstract:The mechanism of water absorption and the preparation methods of Water Swelling Rubber (WSR) were introduced. The modification progress and the prospects of its applications were also describedKeywords:Water Swelling Rubber；Absorbing mechanism；preparation methods；Research progress1.前言吸水膨胀橡胶(Water Swelling Rubber, 简称WSR) 是上世纪70 年代末期由日本开发出的一种新型功能高分子材料。
1976年日本旭电化工株式会社首次申请了吸水膨胀橡胶的发明专利。
WSR 是在传统的弹性基体( 如橡胶和热塑性弹性体) 中引入亲水基团或亲水组分而制成的, 该产品吸水后可膨胀至自身质量或体积的数倍乃至数百倍, 能适应结构变形, 并产生较大膨胀压力, 在保持基体的弹性和强度的同时, 还具有保水止水的能力。
吸水膨胀橡胶作为一种新型功能性材料, 自20 世纪70 年代问世以来, 因其独特的性能广泛应用于隧道、地铁、涵洞、游泳池、地下室、兵器库、粮仓、水下工程、海上采油、城镇供水设施和民用建筑, 还可用于汽车集装箱、精密仪器及食品的防水防潮包装等。
2. 吸水机理弹性基体主要由高聚合度碳、氢链节构成, 本身是疏水性物质。
当在基体中引入亲水基团或亲水性组分后, 再与水接触时, 水分子会进入基体中, 与橡胶中的亲水性基团形成极强的亲和力, 并将橡胶中的亲水性物质溶解或溶胀, 在橡胶内外形成渗透压差, 这种压差促进水向橡胶内部渗透。
亲水性物质不断吸收水分, 致使橡胶发生形变。
当橡胶自身抗形变力和渗透压差相等时, 达到平衡, 即达到静水最大膨胀率, 吸水膨胀作用保持相对稳定。
国内有研究学者认为吸水过程有2 种形式: 一种是通过毛细管吸附和扩散作用吸水；另一种是通过氢键使水分子与亲水基团紧密结合在一起, 形成结合水。
实际工业应用中, 吸水膨胀橡胶在封闭条件下使用, 吸水后膨胀率并不能达到静水最大膨胀率, 因此产生了膨胀橡胶与约束体间的接触压力, 依靠这种接触压力吸水膨胀橡胶就可以密封止水。
3.WSR分类WSR 可从多角度来分类, 按制备方法可分为物理共混型和化学接枝型；按其性能还可分为, 高膨胀率( > 350% ) 、中膨胀率( 200% ~ 350%) 、低膨胀率( 50% ~ 200% ) 等类型；按制造所用的吸水膨胀剂分, 则有马来酸酐接枝物、亲水性聚氨酯预聚体、聚丙烯酸类等, 以及改性高钠基膨润土、白炭黑、聚乙烯醇等类型WSR。
4. WSR制备方法吸水橡胶的制备主要分为两大类：物理共混法、化学接枝法。
物理共混法是把橡胶类聚合物、亲水性物质、填料及助剂等按一定配比在双辊混炼机上混匀后,再用平板硫化机或挤出机等成型硫化。
物理共混法可根据需要来调节工艺配方，制备工艺简单，原料来源广泛，生产成本较低，起始吸水迅速，缺点是由于强极性的亲水物质（吸水树脂）本身凝聚力较大,在橡胶中普遍存在分散不好且相容性差, 浸水后吸水树脂易从橡胶基体中脱离, 反复使用膨胀率会下降, 而且其拉伸强度会随膨胀率的增加而降低。
化学接枝法通常指以亲水性单体或齐聚物对非极性高分子链接枝, 或嵌段共聚制备WSR 的方法, 它主要用于制备亲水性聚氨酯和橡胶接枝共聚物两类WSR 。
聚氨酯类WSR 采用活性端基的亲水性齐聚物或聚合物( 如聚乙二醇、聚醚二元醇) 与多元异氰酸酯反应制成, 它特定的网络结构赋予聚氨酯以高弹性, 亲水性聚醚嵌段使其具有较高的吸水能力。
橡胶接枝共聚物类WSR 是在橡胶高分子链中引人亲水基团,借以实现橡胶弹性与吸水性的结合。
化学嫁接法得到的WSR优点是具有微观相容性好、强度高的特点，产物在应用中吸水膨胀及脱水复原的反复过程物理性能稳定，缺点是接枝反应困难、工艺繁琐、成本较高，吸水膨胀倍率低、橡胶主体弹性差。
鉴于经济性考虑，大多数工业生产WSR采用物理共混法。
5. WSR 的研究进展5.1. 国外研究历程WSR首次发现后，由于其独特的性能，在国外被誉为“具有魅力的”防水材料, 受到各国的重视，纷纷投入研究，其中以日本为主要代表。
1976 年, 日本旭电化工业株式会社首次申请了WSR 的发明专利。
该专利分析了普通橡胶、沥青、聚氯乙烯塑溶胶、环氧树脂、水泥砂浆等传统建筑密封材料的易产生压缩性永久变形和体积收缩的弱点, 提出了用亲水膨润性物质作为嵌缝材料的新观点。
他们用亲水性聚醚多元醇与多元异氛酸酯( 如甲苯二异氰酸酯, T D I) 反应形成预聚体, 加人催化剂固化, 制得了吸水膨胀弹性体, 首次提出了“吸水膨胀止水”嵌缝材料的概念。
此后, 日本的住友化学工业、三洋化成株式会社等许多公司都开展了WSR 的研究工作。
这些工作主要是通过调节WSR 中聚醚的组成、分子量和聚氨酯的交联网状结构来改善吸水膨胀速度。
其中最具代表性的是白石基雄等人的工作, 他们制得的聚氨酯WSR的吸水膨胀率可达750 % 以上, 且在0 . 5 MPa的水压下, l h 内无渗漏现象。
为了解决了当时聚氨酯WSR 难成型的问题, 提高WSR 的力学强度，杉村正义等将吸水性聚氨酯预聚体与天然橡胶或合成橡胶( 如丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等) 及相应的助剂按一定的配比在混炼机上混炼, 再用挤出机连续成型。
硫化后的WSR 的吸水膨胀率一般为20 %一7 0 % , 拉伸强度可达10 M Pa 以上, 这是用共混法制取WSR的开创性研究。
此后的研究方向主要是解决聚氨酯在橡胶中的分散性, 提高聚氨酯/ 橡胶共混型WSR 的吸水膨胀率和吸水速率。
尽管人们在高吸水树脂与橡胶共混制取WSR 方面做了大量工作, 但高吸水树脂与橡胶的均匀分散和二者的结合等问题一直未得到解决, 造成WSR 在浸水过程中吸水树脂从橡胶中析出。
此外, 由于高吸水树脂的固有特性使之在海水、水泥水和其它含离子的水中的吸水膨胀率极低。
宫山守等提出把亲水基团直接引人橡胶的高分子链中的设想, 制得了结构稳定的WSR 。
他们分别把带有不饱和键的嵌段弹性体SBS 溶于环己烷或苯乙酮等有机溶剂, 在引发剂的存在下直接进行琉基乙酸化、马来酸配化。
脱除溶剂后, 将接枝物皂化, 再与橡胶共混。
所得共混物浸水 1 个月后吸水膨胀率可达110 % 。
该方法制得的WSR , 虽然可部分地解决亲水组分从橡胶中析出的缺点,但需消耗大量有机溶剂, 溶剂脱除和回收困难, 且产品的吸水速率很低。
1983 年, 山路功等提出用氯磺化聚乙烯分别与聚乙二醇、端氨基聚氧化乙烯在有机溶剂( 二氧六环等) 中反应, 使聚乙二醇等的活性端基直接连到氯磺化聚乙烯的主链上。
山路功的工作比较成功地解决了吸水组分与橡胶基体的相分离问题, 给合成WSR 提供了一种新的思路。
但是氯磺化聚乙烯为特种橡胶, 价格高, 生产成本高，在合成时需消耗大量的二恶烷等有机溶剂, 工艺复杂, 不易成型。
WSR吸水膨胀率和力学强度都较低。
里田秀敏用水溶性的不饱和单体( 如对乙烯基苯磺酸钠) 和偶氮类引发剂与通用橡胶等共混后, 在 1 ℃硫化成型制备WSR 。
结果表明, 这种方法简便易行, 不用有机溶剂,所使用的水溶性烯类单体是磺酸盐, 也有利于WSR吸收盐水。
可知WSR 吸水膨胀率随浸泡时间的增加达到最大值后又迅速降低, 平衡膨胀率只为最大值的30 % , 而且在盐水中的吸水率很低。
这说明有大量的水溶性单体未能接到橡胶分子链上, 在浸水过程中, 单体溶出导致WSR 的保水性能力很差。
80 年代中期, 日本住友化学株式会社将高吸水性树脂制成非常细的粉末( 粒径< 20 脚) , 再和水溶性聚氨酯一起与通用橡胶或软质树脂共混。
结果表明, 水溶性聚氨酯和高吸水树脂同时与橡胶共混比各自单独与橡胶共混更能提高吸水速率和吸水膨胀率。
渡边正支制出了力学性能很好的WSR , 但这种WSR 浸水l 周后, 吸水膨胀率就开始下降,其稳定性仍不理想。
这是由于聚氨酯预聚体和高吸水树脂预混交联成网状结构, 不能完全与橡胶形成互穿网络, 导致从WSR 浸水过程中仍有组分析出之故。
齐藤正典把聚醚多元醇和多元异氰酸酯直接与橡胶、填料、助剂共混,挤出成型。
为了提高WSR 对含离子水的吸收能力, 他没有采用聚电解质吸水树脂, 而是用硫磺改性的氯丁橡胶与聚醚二元醇、MDI 和填料及硫化剂共混, 挤出成型、硫化。
所得WSR在自来水中的吸水膨胀率为280 % , 在海水中吸水膨胀率为250 % , 浸水30 d 后其失重率为3 . 3 % 。
后来, 人们致力于开发吸水后定向膨胀的WSR。
1997 年，日本触媒化学公司使用阴离子单体-非离子单体共聚物，如甲基丙烯酸与甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯共聚物及碱土金属盐组成的吸水剂，与氯丁橡胶共混制得吸水膨胀橡胶，其吸水膨胀倍率为3. 21，该物质在水中与其他水溶液中溶胀行为相似。
2003 年日本三洋公司研制成功的吸水膨胀橡胶中添加了酮亚胺化聚酰胺树脂及缩水甘油醚两种助剂，使得亲水组分与橡胶的相容性大大增强。
5.2. 国内研究历程相比国外，国内的WSR 研究较晚。
1985 年, 国内首次出现WSB研究的报道。
马慎贤等研制出聚氨酯WSR ,即浙江大学化工研究分所及上海隧道建设公司联合研制成的821防水材料,其拉伸强度为4.3MPa , 扯断伸长率700 % , 吸水膨胀率180 % , 性能指标达到了当时国外同类产品的水平。
1988 年, 钱明晏采用与山路功相同的方法, 研究了氯磺化聚乙烯接枝聚乙二醇合成WS R 的条件。
1991年, 陈福林等用聚丙烯酸钠与SBR 及CR 等合成橡胶、填料及助剂共混, 制备出共混型WSR 。
其拉伸强度为4 5 MPa , 扯断伸长率为690% , 吸水膨胀率为200% , 这种WSR 浸水48 h , 其膨胀率就比最大吸水膨胀率降低8 % 。
同年, 林莲贞等人采用乳液共混法制取了天然橡胶/部分水解聚丙烯酰胺水膨胀橡胶。
得到的这种水膨胀橡胶比一般混炼法制得的产品分散性和均一性都高，而且具有优良的抗老化性和重复使用性。
