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高吸水性树脂又称超强吸水剂，是一种新型功能高分子材料。高吸水性树脂具有很高的吸水倍率，它能吸收本身质量数百倍至数千倍的水。吸水材料主要有三大类，淀粉类，纤维素类，和合成树脂类。当前，高吸水材料的主流产品是丙烯酸类聚合物，其突出的吸水保水能力使它在农林业中也得到了一定的应用。但有报道土壤微生物难以降解交联型丙烯酸类高吸水聚合物，如果大面积推广应用，对生态环境的长远影响还需要进行认真评估。而基于天然高分子的淀粉系和纤维素系高吸水材料在生物降解方面具有显而易见的优势，因此国内外对于这两种多糖基吸水材料的研究一直非常重视。
本文选用可生物降解的纤维素为基本骨架，以丙烯酸为接枝单体采用超声辅助接枝共聚的方法来合成吸水性树脂。该工艺具有原料廉价易得、生产成本低、环境兼容性好、使用方便等优点，因而被广泛应用于众多领域。
在纤维素与丙烯酸的接枝聚合中，引发剂的选择很重要。纤维素的分子内和分子间存在大量的氢键，同时纤维素聚集态结构复杂、结晶度高，使得纤维素对试剂的湿润度低，溶解困难，反应均一性差。为了提高纤维素的反应能力，在进行反应之前，需要对纤维素进行活化处理。与用化学试剂处理相比，各种物理预处理方法具有操作简单、不使用化学药品、不污染环境等优点，但是也有一定的局限性。因此选择经济、简单、方便的预处理技术至关重要。而超声波兼有以上一些优点。超声波因其波长短而具有束射性强和易于通过聚焦集中能量的特点。超声波对纤维素进行活化处理，只是破坏纤维素的氢键而不改变纤维素的化学结构。硝酸铈铵(CAN)的引发活性很高。所以选择超声波辅助纤维素固相接枝丙烯酸水溶液聚合方法制备吸水树脂。
1.纤维素在经过超声处理之后，结晶度和可极度发生了比较大的变化。结果表明，纤维素在超声条件为：功率500w，时间3min时，结晶破坏很大，纤维素的结晶度降至67％，保水值增加到295％。纤维素在经过超声处理后结晶度和可及度变化证明了超声波处理有利于提高纤维素的反应性能。
2.考察了超声功率，引发剂用量，单体与纤维素比例对接枝率的影响。研究超声波对纤维素结构和形态的影响。利用XRD、SEM等表征接枝物的结构和性能。结果表明在超声功率500W，超声时间为3分钟，单体与纤维素的比例为3：1时，接枝率高达155％。
3.纤维素能在非均相水溶液体系中被硝酸铈铵引发与丙烯酸接枝共聚。影响纤维素接枝共聚反应的因素主要有：纤维素的预处理方法和条件，引发剂用量，交联剂用量，超声功率，单体与纤维素的配比。确定最佳工艺条件为：超声时间3分钟，超声功率500W，引发剂用量为1.8ml，单体与纤维素的质量比为3：2。此条件下制得的吸水树脂的吸自来水倍率204倍，吸蒸馏水倍率为583倍。
4.利用红外光谱对高吸水树脂进行结构表征，证明产物为丙烯酸与纤维素的接枝共聚物。通过红外光谱和扫描电镜综合分析，证明纤维素与丙烯酸的固相接枝共聚，主要是在纤维素大分子表面和无定型区，引发了接枝聚合。通过XRD分析，接枝物峰的位置没改变，而结晶度下降很多，进一步证明了接枝共聚是发生在纤维素的无定型区。
5.保水性能研究表明，该吸水树脂具有较好的保水性能。在室温下一周仍然能保水50％以上。