一种用于防汛抢险的吸水膨胀袋技术领域
本发明涉及抗洪防汛领域，特别涉及一种用于防汛抢险的吸水膨胀袋。
背景技术
在抗洪防汛、水利施工等工作中常用沙土袋进行“堵漏”，沙土袋由于取材方便、成
本低廉、吸收水分后质量大大增加，可以起到很好的阻挡水流冲击力的作用。但是普通的沙
土袋由于其质量较重、体积较大，给运输工作带来很大不便，同时在搬运过程中也费时费
力，导致工作效率低下。
目前出现了很多种吸水膨胀袋，其可以在吸水之前质量轻、体积小，吸水之后迅速
膨胀，大大提高了工作效率。
中国专利（申请号02139681.7）公开了一种挡水、阻水、抗洪救险急用袋，该发明包
括透水性袋，袋内封入材为植物纤维和植物粉压缩成粒等所成具有吸水性之有机粒状体或
有机片中含有触水即膨润之淀粉或海藻粉或古柯豆胶等豆粉之植物性高分子聚合物所成
之有机膨润材，可以达到轻量化和薄形话，不危害环境，处理容易。但是该发明的膨润材主
要为植物颗粒，其长时间在水中浸泡容易腐烂碎化变成小颗粒，同时，几种不同的膨润材料
之间相互分离，没有粘结，容易造成不均匀的现象，在抗洪抢险中需要将大量的急用袋堆
积，某些地方的不均匀现象容易造成形成的防水墙体不稳定，给抢险工作带来不便。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种用于防汛抢险的吸水膨胀袋，其在制备过程
中发生共聚交联反应，形成的高分子共聚物具有三维网状结构，将所有的组分被锁定在所
形成的具有高吸水性的高分子聚合物中间，从而形成一个整体，有利于所形成的防水墙体
的稳定性。
本发明为解决上述技术问题，所采用的技术方案如下：
一种用于防汛抢险的吸水膨胀袋，包括外袋、内袋和设置于内袋里的吸水膨胀剂，，所
述吸水膨胀剂包括A组分和B组分；所述A组分和B组分的质量比为2.5~3.5:6.5~7.5；所述A
组分包括聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸铵、丙烯酰胺、丙烯酸钾和敏化剂；所述B组分
包括聚丙烯酸钠、速凝剂、聚丙烯酸钾、羟丙基胍胶和纤维素酶。
作为本发明的进一步改进，所述A组分包括52wt%的聚丙烯酰胺、18wt%的聚丙烯酸
钠、5wt%的聚丙烯酸铵、12wt%丙烯酰胺、8wt%的丙烯酸钾和5wt%敏化剂。
作为本发明的进一步改进，所述B组分包括46.5wt%的聚丙烯酸钠、13.5wt%的速凝
剂、32wt%的聚丙烯酸钾、6wt%的羟丙基胍胶和2wt%的纤维素酶。
作为本发明的进一步改进，所述聚丙烯酸钠中钠含量24.5wt%。
作为本发明的进一步改进，所述A组分和B组分的质量比为3:7。
所述吸水膨胀剂按照如下步骤制备：
（1）配制A组分：按照比例称取聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸铵、丙烯酰胺、丙烯酸
钾和敏化剂，分别置于容器A内，混合均匀；
（2）配制B组分：按照比例称取聚丙烯酸钠、速凝剂、聚丙烯酸钾、羟丙基胍胶和纤维素
酶，分别置于容器B中，混合均匀；
（3）合成：将A组分与B组分置于微波反应器中，混合均匀后进行微波辐射合成反应，微
波条件：25~45℃，5~12min，微波频率2000~5000MHz。
作为本发明的进一步改进，所述吸水膨胀袋的重量为350~450g。
本发明具有如下积极效果：
（1）本发明吸水膨胀剂的各组分之间或组分自身在微波辐射条件下发生交联共聚反
应，产生具有三维网状结构的高吸水性高分子聚合物，三维网状结构及分子内外侧电解质
离子浓度所产生的渗透压，对水有强烈的缔合作用，吸水倍率a≥485；吸水速率(倍/20s)≥
122；保水率(%)≥100，承压达到220~350kg。
（2）本发明吸水膨胀剂各组分之间在微波辐射条件下发生交联共聚反应，所有物
质都被锁定在其中，从而形成一个整体结构，大大增加了稳定性，可以提高其形成的防水墙
体的稳定性。
（3）添加敏化剂，可以促进或调节聚合物分子链间共价键或离子键的形成。
（4）添加速凝剂，可以大大提高本发明的凝结速度，有利于吸水膨胀袋形成的防水
墙体的稳定性。
（5）本发明吸水膨胀剂采用微波辐射法进行合成，具有反应速度快、反应过程简单
的优点，同时比传统化学合成方法对环境的污染小。
（6）本发明吸水膨胀剂各组分都是结晶体，无水分重量，质轻体积小，将本发明的
吸水膨胀剂应用于吸水膨胀袋，易于储存和运输，大大提高了工作效率。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1：
一种用于防汛抢险的吸水膨胀袋，包括外袋、内袋和设置于内袋里的吸水膨胀剂，，吸
水膨胀剂包括100gA组分和300gB组分；所述A组分包括52g的聚丙烯酰胺、18g的聚丙烯酸
钠、5g的聚丙烯酸铵、12g丙烯酰胺、8g的丙烯酸钾和5g敏化剂；所述B组分包括139.5g的聚
丙烯酸钠、40.5g的新泰市华源工贸有限公司生产的J85型速凝剂、96g的聚丙烯酸钾、18g的
羟丙基胍胶和6g的纤维素酶（SigmaAldrich公司生产，产品编号64001131）；所述聚丙烯酸
钠中钠含量24.5wt%；所述敏化剂为二丙烯酸锌。
其制备方法如下：
（1）配制A组分：按照比例称取聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸铵、丙烯酰胺、丙烯酸
钾和敏化剂，分别置于容器A内，混合均匀；
（2）配制B组分：按照比例称取聚丙烯酸钠、速凝剂、聚丙烯酸钾、羟丙基胍胶和纤维素
酶，分别置于容器B中，混合均匀；
（3）合成：将A组分与B组分置于微波反应器中，微波反应器型号WBFY-201，混合均匀后
进行微波辐射合成反应，微波条件：40℃，10min，微波频率2450MHz。
吸水膨胀袋的重量为350g。
对吸水膨胀袋进行吸水性实验，测得吸水倍率a=490；吸水速率(倍/20s。)=122；保
水率(%)=105。
对吸水膨胀袋进行承压实验，测得承压为320kg。
实施例2：
一种用于防汛抢险的吸水膨胀袋，包括外袋、内袋和设置于内袋里的吸水膨胀剂，吸水
膨胀剂包括120gA组分和280gB组分；所述A组分包括62.4g的聚丙烯酰胺、21.6g的聚丙烯酸
钠、6g的聚丙烯酸铵、14.4g丙烯酰胺、9.6g的丙烯酸钾和6g敏化剂；所述B组分包括130.2g
的聚丙烯酸钠、37.8g的新泰市华源工贸有限公司生产的J85型速凝剂、89.6g的聚丙烯酸
钾、16.8的羟丙基胍胶和5.6g的纤维素酶（SigmaAldrich公司生产，产品编号64001131）；
所述聚丙烯酸钠中钠含量24.5wt%；所述敏化剂为二丙烯酸锌。
其制备方法如下：
（1）配制A组分：按照比例称取聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸铵、丙烯酰胺、丙烯酸
钾和敏化剂，分别置于容器A内，混合均匀；
（2）配制B组分：按照比例称取聚丙烯酸钠、速凝剂、聚丙烯酸钾、羟丙基胍胶和纤维素
酶，分别置于容器B中，混合均匀；
（3）合成：将A组分与B组分置于微波反应器中，微波反应器型号WBFY-201，混合均匀后
进行微波辐射合成反应，微波条件：40℃，10min，微波频率2450MHz。
吸水膨胀袋的重量为350g。
对吸水膨胀袋进行吸水性实验，测得吸水倍率a=501；吸水速率(倍/20s。)=128；保
水率(%)=112。
对吸水膨胀袋进行承压实验，测得承压为345kg。
实施例3：
一种用于防汛抢险的吸水膨胀袋，包括外袋、内袋和设置于内袋里的吸水膨胀剂，，吸
水膨胀剂包括140gA组分和260gB组分；所述A组分包括72.8g的聚丙烯酰胺、25.2g的聚丙烯
酸钠、7g的聚丙烯酸铵、16.8g丙烯酰胺、11.2g的丙烯酸钾和7g敏化剂；所述B组分包括
120.9g的聚丙烯酸钠、35.1g的新泰市华源工贸有限公司生产的J85型速凝剂、83.2g的聚丙
烯酸钾、15.6g的羟丙基胍胶和5.2g的纤维素酶（SigmaAldrich公司生产，产品编号
64001131）；所述聚丙烯酸钠中钠含量24.5wt%；所述敏化剂为二丙烯酸锌。
其制备方法如下：
（1）配制A组分：按照比例称取聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸铵、丙烯酰胺、丙烯酸
钾和敏化剂，分别置于容器A内，混合均匀；
（2）配制B组分：按照比例称取聚丙烯酸钠、速凝剂、聚丙烯酸钾、羟丙基胍胶和纤维素
酶，分别置于容器B中，混合均匀；
（3）合成：将A组分与B组分置于微波反应器中，微波反应器型号WBFY-201，混合均匀后
进行微波辐射合成反应，微波条件：40℃，10min，微波频率2450MHz。
吸水膨胀袋的重量为350g。
对吸水膨胀袋进行吸水性实验，测得吸水倍率:a=482；吸水速率(倍
/20s。)=124；保水率(%)=100。
对吸水膨胀袋进行承压实验，测得承压为329kg。
综上所述，本发明所述吸水膨胀袋吸水速度快，吸水倍率高，承压较大，有
效提高了防汛抢险的工作效率，有助于防汛抢险工作的展开。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。
对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的
一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明
将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一
致的最宽的范围。