本文针对矿物基复合高吸水材料研究开发中存在的成本高,反应机理研究不够,工艺研究与生产脱节等问题,开展高添加量、低成本的矿物基复合高吸水材料制备和性能研究工作。研究从不同产地、不同类型的粘土矿中筛选出辽宁葫芦岛钙基膨润土作为高吸水材料复合的原料,进行了复合材料的红外光谱、X射线衍射、扫描电镜分析,探讨了膨润土与聚合物之间的复合机理,证明在复合材料中添加30%的膨润土可均匀分散,矿物与丙烯酸、丙烯酰胺的亲水基团以氢键等形式结合,膨润土在聚合物网络中有物理交联的作用。采用单因素分析法对影响产品吸水性能的原料配方、制备工艺优化,优选出的最佳配方为：丙烯酸/丙烯酰胺摩尔比值为0.8,氢氧化钾为中和剂,丙烯酸中和度80%;膨润土添加量30%,交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺用量为单体质量的6.15×10-3%；引发剂摩尔总量占单体摩尔总量的5.73×10-2%,引发剂过硫酸铵/偶氮二异丁脒盐酸盐摩尔比值为3.12,引发剂过硫酸铵/亚硫酸氢钠摩尔比值为1.1,引发剂添加温度30℃。按此制成的样品吸水倍率765g/g,吸0.9%盐水倍率56g/g。探讨了改进产品耐盐性和保水性能的条件,通过添加占单体总量10%的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸,使复合高吸水材料吸0.9%盐水倍率从56g/g提高到68g/g；通过在复合材料表面喷涂5%的表面交联处理液,提高了复合材料的保水性能。采用反应釜聚合进行了扩大试验,生产出800公斤产品,产品吸水倍率690g/g,吸0.9%盐水倍率53g/g。