本论文采用光聚合交联技术,通过自由基/阳离子混杂聚合制备同步互穿网络(IPN)水凝胶材料,重点研究了混杂聚合机理,对IPN水凝胶的微观结构进行了详细表征,并且考察了水凝胶的力学、光学、生物学性能等。　　 首先,以甲基丙烯酸-2-羟乙酯(HEMA)/4-羟丁基乙烯基醚(HBVE)为模型体系,在自由基和阳离子引发剂存在下,紫外光引发聚合,采用凝胶含量分析方法研究了自由基/阳离子混杂聚合机理以及聚合动力学。结果显示,HEMA与交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)发生自由基聚合,光照停止后自由基聚合几乎终止；而HBVE与交联剂二缩乙二醇二乙烯基醚(DVE-3)发生阳离子聚合,光照停止后阳离子聚合可以继续进行。在此基础上,探索了HEMA/HBVE,HEMA/乙醚封端有机硅大单体(VS),以及3-甲基丙烯酸酯氧丙基三(三甲基硅氧基)硅烷(TRIS)/N,N-二甲基丙烯酰胺(DMA)/VS三个体系自由基/阳离子混杂聚合制备同步IPN水凝胶。对三种水凝胶材料的光学性能、含水量、接触角以及离子通透性等进行了分析。结果表明,IPN水凝胶在可见光区均具有良好的透光性,随着水凝胶中亲水单体含量的增加,三种水凝胶的含水量和离子通透系数增加,接触角、拉伸强度和模量减小。　　 其次,为了提高水凝胶材料的抗脱水性,研究了HEMA/N-乙烯-2-吡咯烷酮(NVP)体系自由基/阳离子混杂聚合制备同步IPN水凝胶,通过凝胶含量法、红外光谱法研究了HEMA/NVP混杂聚合机理,并探讨了HEMA/NVP水凝胶材料的光学性能、含水量、力学性质、离子通透性和脱水性能。结果表明,该水凝胶材料具有IPN结构,在可见光区均具有良好的透光性。随着水凝胶中NVP含量的增加,水凝胶的含水量和离子通透系数随之增加,拉伸强度和模量随之降低,且NVP含量越高,表面亲水性越好。热重分析结果显示,HEMA/NVP IPN水凝胶比物理包埋聚N-乙烯基吡咯烷酮(PVP)的聚甲基丙烯酸-2-羟乙酯(PHEMA)水凝胶具有更好的抗脱水性能。　　 研究了TRIS/HEMA/NVP、甲基丙烯酸酯封端的有机硅大单体(MS)/TRIS/DMA/NVP体系自由基/阳离子混杂聚合制备亲水性有机硅同步IPN水凝胶。采用红外光谱和透射电镜方法表征了两种水凝胶的微观结构。结果表明,这两种水凝胶均具有微相分离的非均相结构。而且,TRIS-HEMA/NVP水凝胶的透氧性能和力学强度比poly(HEMA-co-NVP)水凝胶有很大提高,并具有较高的含水量和表面润湿性。当水凝胶中Si含量为25％时,透氧率DK值达到最大值226.65 barrer。MS/TRIS/DMA/NVP水凝胶的离子通透系数随着组份中亲水性单体DMA和NVP含量的增加而增加。　　 通过重量法研究了含有交联PVP网络的三种同步IPN水凝胶HEMA/NVP,TRIS-HEMA/NVP和MS-TRIS-DMA/NVP的溶胀性能。结果表明,含水量是决定溶胀类型的主要因素。三种IPN水凝胶的溶胀曲线均符合Schott二级动力学方程。而且,随着组份中NVP含量的增加,水凝胶的溶胀速率变慢。分别采用DSC和重量法研究了IPN水凝胶的自由水含量和脱水速度。结果表明,IPN水凝胶的自由水含量随着总含水量的增加而增加。IPN水凝胶的脱水速度与含水量以及自由水含量有关。含水量增加或者自由水含量增加,脱水速度变慢。　　 最后,为了改善PHEMA以及有机硅水凝胶的抗蛋白吸附性能,通过分步IPN的方法制备了PHEMA/聚2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱(PMPC)以及有机硅/PMPC水凝胶材料。研究了这两种IPN水凝胶的光学性能、含水量、力学性质、离子通透性、表面元素组成以及表面润湿性。考察了模型蛋白BSA以及兔角膜原代上皮细胞在材料表面的粘附情况。结果表明,PMPC在凝胶中含量越高,含水量和离子通透系数越大,表面亲水性越好,拉伸强度和模量越低；模型蛋白BSA以及兔角膜原代上皮细胞在水凝胶表面的粘附量随着PMPC含量的增加而减少。