高吸水性樹脂是壹種具有親水基團和交聯結構的大分子，最早由Fanta等人通過將澱粉接枝到聚丙烯腈上，皂化制得。按原料分，有澱粉系列(接枝、羧甲基等。)、纖維素系列(羧甲基、接枝等。)和合成高分子系列(聚丙烯酸系列、聚乙烯醇系列、聚氧乙烯系列等。).與澱粉體系和纖維素體系相比，聚丙烯酸高吸水性樹脂具有生產成本低、工藝簡單、生產效率高、吸水能力強、產品保質期長等壹系列優點，成為目前該領域的研究熱點。目前世界上高吸水性樹脂的生產中，聚丙烯酸占80%。
高吸水性樹脂壹般是含有親水基團和交聯結構的聚合物電解質。吸水前，聚合物鏈相互纏繞，交聯成網絡結構，從而實現整體緊固。當與水接觸時，水分子通過毛細作用和擴散滲透到樹脂中，鏈上的離子化基團在水中離子化。由於鏈上相同離子之間的靜電排斥，聚合物鏈會拉伸和膨脹。由於電中性的要求，抗衡離子無法向樹脂外遷移，樹脂內外溶液的離子濃度差形成反向滲透壓。水在反向滲透壓的作用下進壹步進入樹脂，形成水凝膠。
同時樹脂本身的交聯網絡結構和氫鍵限制了凝膠的無限膨脹。
當水中含有少量鹽時，反向滲透壓降低，同時由於抗衡離子的屏蔽作用，聚合物鏈收縮，導致樹脂的吸水能力大大下降。壹般高吸水樹脂在0.9% NaCl溶液中的吸水量在去離子水中只有1/10左右。
吸水和保水是同壹個問題的兩個方面，林潤雄等人在熱力學中已經討論過。在壹定的溫度和壓力下，高吸水性樹脂可以自發吸水，水進入樹脂，降低整個體系的自由焓，直至達到平衡。如果水從樹脂中逸出，自由焓增加，不利於體系的穩定性。差熱分析表明，高吸水樹脂吸收的水在150℃以上仍有50%被封閉在凝膠網絡中，因此，即使在室溫下施加壓力，水也不會從高吸水樹脂中逸出，這是由高吸水樹脂的熱力學性質決定的。[1]
超級吸收聚合物是在20世紀60年代後期開發的。1961年，美國農業部北方研究所首次將澱粉接枝到丙烯腈上，制成了壹種優於傳統吸水材料的HSPAN澱粉丙烯腈接枝聚合物。1978年，日本三洋化學株式會社率先在壹次性紙尿褲中使用高吸水性聚合物，引起了世界各國科學家的極大關註。20世紀70年代末，美國UCC公司提出通過輻射處理交聯各種氧化烯烴聚合物，合成非離子型高吸水性聚合物，吸水量達到2000倍，從而為合成非離子型高吸水性聚合物打開了大門。在1983中，日本的Sanyo Chemical Company使用丙烯酸鉀在二烯化合物如甲基雙丙烯酰胺的存在下聚合以制備高吸水性聚合物。之後，公司不斷將改性聚丙烯酸和聚丙烯酰胺結合制成各種高吸水性聚合物體系。上世紀末，世界各國科學家相繼研制出高吸水性聚合物，使其在世界範圍內迅速發展。目前已形成日本催化劑、三洋化學公司、德國斯托克豪森公司三大生產集團。他們控制著當今世界70%的市場，他們以技術合作的方式在國際上聯合運作，壟斷了高吸水性聚合物在世界各國的銷售權。
高吸水性樹脂用途廣泛，具有非常廣闊的應用前景。目前其主要用途仍是衛生用品，約占總市場的70%。聚丙烯酸鈉高吸水性樹脂因其高吸水量和優異的保水性能而被廣泛應用於農林業。如果在土壤中加入少量的高吸水性聚丙烯酸鈉，可以提高部分豆類的發芽率和豆苗的抗旱性，增強土壤的透氣性。此外，高吸水性樹脂具有親水性、優異的防霧性和抗結露性，可作為壹種新型包裝材料。由高吸水性聚合物制成的包裝膜能有效地保持食物的新鮮度。在化妝品中加入少量的高吸水性聚合物，還能增加其乳液粘度，是壹種理想的增稠劑。該高吸水性聚合物只能吸水，不能吸油或有機溶劑，在工業上可用作脫水劑。
高吸水性聚合物具有無毒、對人體無刺激、無副作用、不凝血等優點，近年來在醫學領域得到廣泛應用。比如用於含水量大、使用舒適的外用藥膏；生產醫用繃帶和棉球，可以吸收手術和創傷的出血和分泌物，防止化膿；制造抗感染的人造皮膚，讓濕氣和藥物通過，但微生物不能。
隨著科學技術的發展，環境保護越來越受到重視。如果將高吸水性樹脂放入壹個可以溶解在汙水中的袋子中，將袋子浸入汙水中，當袋子溶解時，高吸水性樹脂可以迅速吸收液體並固化汙水。
在電子工業中，高吸水性聚合物還可用作濕度傳感器、濕度測量傳感器和漏水檢測器。高吸水性聚合物可用作重金屬離子吸附劑和吸油材料。
總之，高吸水性樹脂是壹種用途廣泛的高分子材料，開發高吸水性樹脂具有很大的市場潛力。在今年我國北方大部分地區幹旱少雨的情況下，如何進壹步推廣使用高吸水性樹脂是農林科技工作者的壹項緊迫任務。在實施西部大開發戰略和改良土壤的過程中，大力開發和應用高吸水性樹脂的各種實用功能，具有現實的社會效益和潛在的經濟效益。