除淀粉、纤维素外，其它含氮的天然高分子化合物如蛋白质、植物胶、果胶，动物多糖、复合多糖等也是优良的吸水材料，它们及其衍生物系保水剂的研制与开发是自80年代以来保水剂领域的研究热点之一。
  通过水溶液聚合法制得了可生物降解的聚丙烯酸盐/海藻酸钠保水剂，在蒸馏水和生理盐水中的吸水率为812 g/g和79 g/g。研究表明，可通过控制海藻酸钠的比例来调节保水剂在土壤中的降解速度，海藻酸钠含量越高，降解速度越快。羽毛蛋白一聚(丙烯酸一丙烯酞胺)保水剂在蒸馏水和0.9% NaCI水溶液中的吸水率分别为1152 g/g和69.2 g/g，其吸水速率快且可在pH=S-v 10时具有较大的吸水率且基本保持稳定。合成的胶原蛋白接枝聚(丙烯酸钠一co一丙烯酞胺)/钠基蒙脱土纳米复合高吸水性树脂在蒸馏水中的最大吸水倍数为950 g/g，保水剂中纳米勃土的存在能够提高其加热情况下的保水能力。辛华等(34]在氧化还原体系引发剂的引发下，丙烯酸(AA)、丙烯酞胺(AM)在壳聚糖((CTS)分子链上接枝聚合所得产物24 h最大吸蒸馏水倍率和吸0.9%盐水的倍率为402 g/g和102  g/g，树脂吸水后的凝胶强度良好。制备的瓜尔胶接枝聚丙烯酸/黄土(GG-g-PAA/LOESS)复合保水剂对环境友好，表现出优异的pH稳定性，可多次反复溶胀使用，体系中引入LOESS能够显著提高复合保水剂的吸水性能，该树脂最高吸水倍率可达602 g/g。用海藻酸钠、凹凸棒石的优点，制备了海藻酸钠一魔芋接枝丙烯酞胺一丙烯酸/凹凸棒石保水剂，吸蒸馏水倍率最高可达1443g/g。
  以蛋白质、果胶、壳聚糖、氨基酸等天然高分子化合物或其衍生物制得的吸水材料吸水率虽然不高，但易生物降解，对环境友好，因此在很多领域有广泛的应用前景。
保水剂吸水的热力学理论
  高吸水材料在吸水后形成凝胶，热力学理论是分析和解释凝胶形成的理论基础。20世纪50年代，P.J.Flory建立的高分子溶液理论和后来发展的凝胶相转变理论是热力学原理在高吸水材料的具体应用，这样也为研制性能优良的高吸水材料奠定了基础。
  分子的第一项表示渗透压，第二项表示与水的亲和力，此两项之和表示吸水能力。分母表示交联密度。
  由上式可以看出保水剂吸水能力的大小与高分子链段上电解质的电离度和树脂的交联密度有着密切的关系。对于非电解质保水剂来说，分子中的第一项不存在，所以高聚物吸水材料的吸水能力相对较差。对于离子型保水剂来说，由上式可以判断离子渗透压对吸水能力的影响比其它两项因素影响大，如果聚合物外部的介质中含有电解质，如盐、碱、酸等，离子型保水剂的吸水率会明显下降。
  当保水剂的交联密度小时，即交联剂用量少，高聚物未形成三维网络结构，宏观上表现出水溶性;随着交联剂用量的增加，网络结构的形成，使高聚物的吸水能力提高;当交联剂用量进一步的增加，即交联密度(VelVo)增加，分母增大，其吸水能力降低。
  保水剂吸水后形成凝胶状物，显示出弹性行为，其弹性模量G与交联密度(VelYo)成正比:由式((1-2)中可以看出交联密度高，其吸水率低，弹性模量高;反之，交联密度低时，吸水率高，弹性模量低。所以，在实际生产应用过程中，既要考虑保水剂的吸水能力，又要考虑使水凝胶具有一定的弹性和机械强度。
  综上所述，对保水剂来说，网络结构和亲水性离子基团是缺一不可的，要制备出性质优良的保水剂，必须加大对其吸水机理的研究力度，以指导保水剂的合成和应用研究。http://www.xinglongchem.net