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本文首先利用原子转移自由基聚合(ATRP)法研究了在完全的水溶液中丙烯酰胺的聚合。研究以2-氯丙酰胺(CPA)为引发剂,氯化亚铜(CuCl)/2,2’-联吡啶(bpy)为催化剂体系,用ATRP法制备了丙烯酰胺的聚合物。探讨了聚合反应中不同温度、不同的单体浓度等因素对单体转化率的影响,并对聚合反应动力学进行了一定的分析。其次,利用ATRP法制备了N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)与丙烯酸叔丁酯(tBA)的共聚物水凝胶,进而研究讨论了各种因素对ATRP法制备P(NIPAM-co-tBA)水凝胶聚合反应的影响。最后,对聚合物结构进行了一定的分析检测,用红外光谱仪分析表征了聚合物的结构及组成,用凝胶渗透色谱仪测定了聚合物的数均分子量(Mn)及分子量分布(PDI)。在丙烯酰胺水溶液聚合中,研究了不同温度、不同的单体浓度、不同的单体与引发剂的配比([M]∶[I])及不同的催化剂与引发剂配比([C]∶[I])对聚合反应的影响。研究发现在聚合过程中,随温度的升高,聚合反应速率有所加快,但聚合反应的可控性降低;当增大反应体系中单体的浓度时,聚合反应速率增大,ln([M]0/[M])～t有较好的线性相关性;聚合反应速率也随引发剂用量的加大而增大,但加大引发剂的用量,反应的可控性降低;研究还发现当[C]∶[I]为1:1时聚合反应的可控性较好。通过对聚合反应进行动力学分析发现,反应过程符合活性聚合反应的基本特征,并且聚合物的分子量分布较窄(小于1.5)及实际分子量与理论分子量的偏差较小,聚合反应具有一定的可控性。本文还以NIPAM为主单体,tBA为共聚单体,CPA为引发剂,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,采用ATRP法在水与二甲基甲酰胺(DMF)的混合溶液中制备了具有均相网络结构的P(NIPAM-co-tBA)水凝胶。实验同时也研究了不同的单体浓度、引发剂用量、交联剂用量及共聚单体的组成对水凝胶溶胀率(SR)和体积相转变温度(VPTT)的影响,并对聚合反应过程进行了动力学分析。研究发现,在较宽的范围内,P(NIPAM-co-tBA)水凝胶的VPTT可以由共聚单体tBA的用量进行调节,随着tBA用量的增加,所制备的水凝胶的温敏性和溶胀率下降。与传统的自由基聚合法合成的P(NIPAM-co-tBA)水凝胶相比,利用ATRP法制得的凝胶具有VPTT低,溶胀速率快等优点。