本研究用丙烯酰胺单体与膨润土复合再聚合水解制备高吸水性有机/无机复合材料,并研究其结构特征、水肥调控性能及其在生产上的应用效果.本研究选用在丙烯酰胺均聚体系中加入膨润土,然后水解,膨润土在体系中分散均匀,复合材料吸水倍数下降较慢.最佳制备条件为:聚合初始温度40℃,引发剂用量为0.38％,交联剂用量为0.08％,水解温度为80℃.将制备的复合材料及复合材料水凝胶用红外光谱和差热分析进行结构表征,结果显示,聚合物与膨润土之间有较强的相互作用,但未发现新的化学键产生.环境扫描显微镜照片显示,添加膨润土的复合材料水凝胶具有较致密的网络结构,未见粒状的膨润土颗粒存在.显示膨润土在聚合物中分散良好、结合紧密,且有助于水凝胶交联网络的形成.添加膨润土后的复合材料成本下降,吸水倍数也有所下降,但一些重要性能有所改善.在吸土壤浸提液和吸肥料溶液的试验中显示,添加膨润土后复合材料的耐盐性有所增强.在吸湿性试验中显示,复合材料的吸湿性大大降低.在97.2％的相对湿度下,未加膨润土的高吸水性材料都吸收水汽73％(相对于烘干材料)以上,粘结成块状,且粘容器壁,难以再分散.而添加膨润土的复合材料较少结块,易压散.相对湿度75.5％下,商品保水剂和自未加膨润土的材料吸水汽38％以上,结块,而添加膨润土的复合材料未结块.水凝胶的粘弹性测定表明,复合材料水凝胶的复合模量较高,其贮能模量远高于损耗模量,且随角频率的变化有更宽的线性范围,表明复合材料水凝胶在土壤中受到各种机械作用时不易被破坏,更耐用.在土壤中的试验表明,添加0.5倍膨润土的复合材料与不添加膨润土的材料的保水性能十分接近,小于二者吸水倍数的差异.用高吸水性材料制备的混合型控释肥通过减小水分的渗漏而减少氮的淋失,吸水性越大的材料减少氮淋失的作用越明显,而添加膨润土较多的材料减少钾淋失的作用越大.对包膜型控释尿素,高吸水性材料有减少氮淋失的作用,而以添加2倍膨润土的复合材料最好.用高吸水性材料制备的控释肥进行盆栽试验,高吸水性材料均表现出提高盆栽玉米生物量和肥料利用率的作用.混合型控释肥中以添加O.5倍膨润土的复合材料的效果最好,包膜型控释肥中以添加2倍膨润土的复合材料效果最好.研究表明,复合材料可大幅降低保水剂的成本,并获得较好的水肥调控性能,有明显的节水节肥效果,在生产上应用前景良好.本研究成果从选材、条件优化、结构表征、水肥调控性能和使用效果等方面为复合材料的制备及应用提供了重要科学依据.