聚丙烯酰胺分子鏈的形狀一般是線型結構。但是在丙烯酰胺自由基聚合反應過程中會發生鏈轉移反應，如在a位置發生成無規支化。另外，在聚合過程中也會發生酰氨基的酰亞胺化交聯反應，產生支鏈。在反應后期高轉化率的情況下，部分分子鏈間也會發生酰亞胺化反應，形成三維交聯網絡。
            支化高分子又有無規型、梳型和星型之分，與線型的PAM比較，無規支化型的在水中的溶解速率變慢，高分子鏈在水溶液中的流體力學體積變小和溶液黏度變小，使其應用性能變差。梳型的離子型聚丙烯酰胺在水溶液中呈梳子形狀，具有高的增稠性和抗鹽性。新近還出現了星型聚丙烯酰胺。

           在聚合體系中加入雙烯單體，則可得到交聯聚丙烯酰胺。常用的雙烯單體有N，N-亞甲基雙丙烯酰胺（MBA）和雙丙烯酸亞乙基酯等。通過添加交聯劑與丙烯酰胺聚合物分子鏈上的活性基團進行化學反應使之交聯也能得到交聯聚丙烯酰胺。例如，酰氨基在酸性條件下的酰亞胺化、酰氨基與醛反應、APAM中的羧基與高價金屬離子的反應，以及陰離子（或陽離子）聚丙烯酰胺與電性相反的陽離子（或陰離子）聚合物的離子反應等，交聯聚丙烯酰胺物理性質的較大變化是不溶于水，但能吸收大量的水。基于這一性質可制造水凝膠和高吸水樹脂。

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　　陰離子型聚丙烯酰胺用于原水、工業用水的除懸濁物；用于造紙業廢水處理；用于金屬和礦山工業的廢水處理。

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　　兩性離子聚丙烯酰胺主要用于污泥脫水處理

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