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本文采用预辐照的方法得到过氧化的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的溶液，以之为引发中心和交联中心，引发丙烯酰胺(AAm)单体聚合，制得了具有新颖结构和优异机械性能的聚丙烯酰胺(PAAm)水凝胶。探讨了辐照时间、反应温度、单体浓度和PVP溶液与单体溶液的配比等因素对水凝胶制备的影响，从而确定了最佳合成条件：PVP溶液的辐照时间为4 h；反应温度为50℃：单体溶液浓度大于2.0 M；过氧化的PVP溶液与单体溶液的配比为1/1。当往凝胶的合成体系中引入少量的交联剂N，N-亚甲基双丙烯酰胺(N，N-Methylenebisacrylamide，MBA)时，单体浓度低至1.5 M时也可得到成形的水凝胶。以线性高分子链为引发和交联中心的新型结构水凝胶具有优异的机械性能。在含水量为90％时，未加交联剂的凝胶的拉伸断裂强度在0.20-0.38 MPa之间，断裂应变在1000％以上，最高可达2700％。随着单体浓度的升高，凝胶的拉伸弹性模量和断裂应力逐渐增大，而断裂应变逐渐减小。添加交联剂后凝胶的模量比未添加交联剂的要高，但断裂强度和应变和拉伸强度均有所降低。未添加交联剂的凝胶也具有很好的压缩性能，其压缩强度一般在几至二十几兆帕。压缩强度和模量均随单体浓度升高而增加。添加交联剂后压缩强度和模量也有所增加。这些凝胶具有极优异的形变回复性。在循环拉伸实验中，未加交联剂的凝胶除第一次循环有一定的滞后外，后面的每次循环拉伸时的应力-应变曲线都重合得非常好，而且滞后比很小。添加交联剂后的凝胶具有更为优异的形变回复性，在循环拉伸实验中，其加载-卸载曲线几乎完全重合，滞后比一般在0.02以下。在循环压缩实验中这些凝胶也表现出优异的回复性能。该凝胶还具有很优异的抗应力松弛性能。在低拉伸应变时，松弛过程中应力基本没有很大的变化，在高应变时应力才开始有明显的减小的趋势。松弛过程中剩余应力与初始应力之比的百分数值εr随拉伸速率和拉伸应变的增大而减小，说明该凝胶的应力松弛具有一定的速率依赖性；且随着拉伸应变的增大，凝胶的抗应力松弛性能也逐渐变弱。添加了交联剂后的凝胶的抗应力松弛性能更加优异。扫描电子显微镜(SEM)观察发现水凝胶具有各向异性的微观结构。水凝胶的纵断面为规则取向的孔洞结构，而凝胶的横断面上主要是尺寸非常均一的蜂窝状孔洞结构。将合成出的凝胶应用于凝胶电泳分离血清蛋白，发现该凝胶具有分离蛋白质的能力。由于该凝胶的孔洞大小较为均一，其分离效果不如传统聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)所用的凝胶，但是该凝胶的这种特性使其在分离某些特定体积大小的蛋白质方面有着潜在的应用。