传统水凝胶由于高分子链段中的亲水性基团使其具有良好的溶胀性能,但其吸水后容易破碎的特点限制了其发展。有机／无机纳米复合水凝胶兼有无机材料的强度、热稳定性以及有机聚合物的功能性,能够改善凝胶的吸水、耐热性及强度等综合性能,是目前水凝胶领域的研究热点,可广泛应用于医药、卫生农林、油田、园艺、环境保护等领域。本文加入硅溶胶以引入无机纳米粒子,以丙烯酰胺(AM)为单体、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBAM)为交联剂、过硫酸铵(APS)为引发剂采用原位自由基聚合方法合成了聚丙烯酰胺(PAM)/SiO2纳米复合水凝胶,制备出的纳米复合凝胶的透明性好、没有气孔。并通过改变硅溶胶用量研究其对PAM/SiO2纳米复合凝胶体系的影响。采用FTIR、SEM、AFM等测试手段对产物结构进行表征。FIIR研究发现在聚丙烯酰胺交联反应中,碳碳双键消失,酰胺峰出现宽化,说明反应较完全,聚丙烯酰胺与硅溶胶表面之间存在一定的化学作用。复合凝胶微观结构表征结果显示,复合凝胶中无机相粒子(SiO2)以纳米级单分散于PAM凝胶体系中,部分纳米粒子吸附于高分子链段上面。在纳米复合凝胶体系中,无机粒子粒径最大为68 nm。而加入无机纳米粒子后的干凝胶的微观结构为多孔结构。实验详细探讨了硅溶胶用量、交联剂用量两个因素对所形成纳米复合凝胶的溶胀性能的影响。随着硅溶胶用量的增加,PAM/SiO2纳米复合凝胶的平衡溶胀率大幅下降。纳米复合水凝胶对pH、盐浓度的响应性结果表明,复合凝胶的平衡溶胀率随着溶液pH值的变化而变化,在碱性溶液中的平衡溶胀率较大。研究证明,纳米复合结构提高了PAM/SiO2纳米复合凝胶的机械强度与热力学性能。其中复合凝胶强度提高了1倍以上,在含水量较高的情况下,可达16.1KPa。复合凝胶热分析结果表明：复合凝胶玻璃化转化温度比PAM凝胶有所提高,剩余物质为SiO2固体。流变测试表明复合凝胶的凝胶化过程体现出动力学特征,硅溶胶含量越高,凝胶时间随之推迟。PAM/SiO2纳米复合凝胶兼具有无机纳米粒子和高分子凝胶的优点,本文对其性能研究结果为聚丙烯酰胺复合水凝胶提供了更为广泛的应用领域参考,同时为基于聚丙烯酰胺水凝胶作为高强度水凝胶应用提供了必要的科学数据和理论依据。