水凝胶是高分子形成的三维网络结构。聚丙烯酰胺凝胶由丙烯酰胺单体聚合形成的，但仅仅聚合丙烯酰胺是不能形成三维网络的，这个过程种需要加入交联剂（双丙烯酰胺）将聚丙酰胺高分子链相互交联缠绕起来形成三维网络结构，聚合和交联的过程是同时进行的。为引发聚合和交联，需要用到过硫酸铵（APS）分解产生自由基引发聚合和交联，还需要加四甲基乙二胺(TEMED)加速APS产生自由基的速度。除了可以用APS自由基引发聚合和交联之外，还可以用光引发剂（LAP）在蓝光下产生自由基引发聚合和交联，类似光固化过程。

聚丙烯酰胺凝胶的制备：

1.丙烯酰胺的合成：

将铜铝合金经碱处理水洗后制成催化剂，并装入水合反应器中。将丙烯腈原料抽至贮罐，再放入计量罐中。将离子交换处理后的纯水送入计量罐中，与丙烯腈按比例混合。用泵将混合液连续注入水合反应器，控制温度在85~125℃范围内进行水合反应，生成丙烯酰胺水溶液。余下的丙烯腈通过闪蒸塔去冷凝器回收，流入水计量罐循环使用。

2.聚丙烯酰胺的聚合：

将生成的丙烯酰胺溶液从闪蒸罐流入贮罐，再用泵送至高位槽去树脂交换柱进行进一步处理。

将处理后的丙烯酰胺溶液配成7~8%的浓度单体，送往聚合釜。在聚合釜中加入适量的交联剂和其他必要的添加剂，进行聚合反应，形成聚丙烯酰胺凝胶。

3.凝胶的后处理：

将聚合得到的聚丙烯酰胺凝胶进行洗涤、干燥等后处理步骤，以去除未反应的单体和杂质。

根据需要，可以将凝胶进行切割、研磨等加工处理，以满足不同的应用需求。