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高吸水性材料是由大量含亲水性基团的小分子功能单体通过聚合和适度交联反应形成的一种具有空间网络结构的功能高分子材料，能够吸收自身重量几百倍甚至上千倍的水，具有优良的吸水保水性能。
本论文采用具有生物降解性能的淀粉衍生物黄原胶作为改性高分子基体材料，通过与丙烯酸、丙烯酰胺等乙烯基亲水性功能单体进行接枝共聚制备了可生物降解的黄原胶接枝型高吸水性树脂。
以高吸水性材料对蒸馏水和0.9％NaCl溶液的吸收倍率为研究对象，利用正交试验法和单因素实验法系统的研究探讨了各个影响制备的高吸水性材料的吸液性能的因素，探索各种黄原胶改性高吸水性材料的较佳制备工艺条件。
利用傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、X-射线衍射仪(XRD)、示差扫描量热仪(DSC)、热重分析仪(TG)等仪器对在较佳制备工艺条件下的产物进行化学结构、表面形貌、晶态结构和热性能表征，通过研究在较佳工艺条件下制备的高吸水性材料的溶胀过程，利用吸附动力学Fickian扩散模型、non-Fickian扩散模型、CaseⅠ扩散模型及CaseⅡ扩散模型对其溶胀过程进行拟合，初步探讨高吸水性材料的溶胀动力学，结果发现高吸水性材料的溶胀过程符合non-Fickian扩散模型；从黄原胶改性高吸水性材料的化学结构和化学势方面来系统的探讨了其溶胀热力学，探讨高吸水性材料的分子结构设计及制备方法的选择规律，并研究了各种制备产物的保水性能。本论文的主要研究结果如下：
(1)溶液聚合法制备黄原胶接枝丙烯酸/丙烯酰胺(XG-g-PAA-PAM)高吸水性树脂：以黄原胶分子为接枝改性主链，将亲水性较好的单体丙烯酸(AA)与耐盐性较好的单体丙烯酰胺(AM)通过接枝共聚到黄原胶分子链上，利用N,N’一亚甲基双丙烯酰胺的适度交联制备了一种吸水抗盐性能优良的XG-g-PAA-PAM高吸水性树脂，探索出的较佳制备工艺条件为：黄原胶与单体(AA/AM)的配比为1:5:1，丙烯酸的中和度为70％，反应温度为65℃，引发剂用量为1.5％，交联剂用量为0.06％。在较佳工艺条件下制备的高吸水性树脂吸水倍率达869.0g/g，吸0.9％NaCl溶液达113.5g/g，抗盐性能比XG-g-PAA高吸水性树脂有所提高。
(2)反相悬浮聚合法制备了黄原胶接枝丙烯酸(XG-g-PAA)高吸水性树脂：利用单因素实验法系统研究了各个因素对XG-g-PAA高吸水性树脂的吸液性能的影响，较佳的制备工艺条件为：w（引发剂）=0.9％，丙烯酸的中和度70％，w(交联剂)=0.08％，反应温度为70℃，产品的接枝率达126.5％，接枝效率为82.6％，最大吸水倍率为845g/g，0.9％的NaCl溶液倍率为96.3g/g。该制备方法具有聚合过程稳定、反应热易排除能够直接得到粒状产品、产品易干燥、吸水性能好，能够降低生产成本的优点。
(3)溶液聚合法制备了黄原胶接枝丙烯酸/蒙脱土（XG-g-PAA/OMMT）、凹凸棒粘土/黄原胶接枝丙烯酰胺(AC/XG-g-PAM)有机-无机复合高吸水性材料：利用单因素实验法得出了较佳工艺制备条件并系统研究了各个因素对复合高吸水性材料的吸液性能的影响。在较佳条件下制备的复合高吸水性材料XG-g-PAA/OMMT的吸水倍率最高达882g/g，吸0.9％NaCl溶液倍率达到106.5g/g，复合高吸水性材料AC/XG-g-PAM的最大吸水倍率达805g/g，吸0.9％的NaCl溶液倍率达126.3g/g。初步研究了有机-无机复合功能材料的制备方法、分子结构的设计以及其性能提高的理论。制备的复合高吸水性材料XG-g-PAA/OMMT、AC/XG-g-PAM具有更大的网络空间，其吸水抗盐性能随着无机粘土含量的增加先增加后减小。
(4)高吸水性材料的吸水机理探讨：对不同方法制备的各种高吸水性材料的吸水过程进行研究，采用高吸水性树脂的吸水动力学Fickian扩散模型、non-Fickian扩散模型、CaseⅠ及CaseⅡ扩散模型对其吸液过程进行拟合，结果发现高吸水性材料的吸水过程符合non-Fickian扩散模型；对高吸水性材料的吸水速率的控制及制备工艺的改进具有一定的指导意义；从高吸水性材料的化学结构和化学势方面来系统的探讨了其溶胀机理，对高吸水性材料的分子结构设计及制备方法的选择具有一定的借鉴意义。