聚丙烯酰胺（PAM）是一種線性水溶性高分子，其衍生物可以用作絮凝劑、增稠劑、紙張增強劑、造紙助留助濾劑以及液體的減阻劑等，廣泛應用于水處理、造紙等領域。
為了取得更好應用效果，人們研究了用天然高分子對丙烯酰胺進行改性，通過改性制得一些性能優良的系列產品。常用的改性方法是接枝共聚和交聯，研究得較多的天然高分子有淀粉、纖維素、殼聚糖。國內外研究用這3種天然材料對丙烯酰胺進行改性已得了較大的進展，并且在一些領域取得了較好的應用效果。
（1）丙烯酰胺與淀粉接枝共聚
早期，研究較多的是在水或水-有機溶劑中用預幅射法使淀粉與丙烯酰胺接枝，并且形成大規模的制備方法。隨著單體與淀粉配比的增加，接枝產物中的淀粉含量也提高。當單體與淀粉的摩爾比為1：1時，在劑量為（115-2）×10-2M gy幅射下，聚丙烯酰胺的含量可達25%。在水介質中。同時幅射法比預輻射法會產生更多的未參加接枝的聚丙烯酰胺。
淀粉和聚丙烯酰胺都是常用的造紙助劑，聚丙烯酰胺具有用量少、效果好的優點，而淀粉來源豐富，價格低廉。它們單獨使用時易引起紙頁強度下降。利用淀粉與丙烯酰胺接枝共聚物中的羥基與紙頁纖維素的羥基形成氫鍵，可增加紙頁纖維間鍵的數目，提高紙頁中纖維間結合力，達到提高紙頁強度的目的。研究表明，淀粉含量為15%-20%的淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物的增強效果優于單獨使用丙烯酰胺或淀粉，且價格比聚丙烯酰胺便宜。
（2）丙烯酰胺與纖維素的接枝共聚
在纖維素上接枝丙烯酰胺早有報道。以高碘酸鈉-硼氫化鈉或次氯酸鈉處理后的棉短絨在鹽引發下與丙烯酰胺接枝共聚，發現接枝速率隨體系中羥基含量的增加而變快。有人研究了由S2O8-引發丙烯酰胺與甲基纖維接枝。結果表明，隨著引發劑濃度的增加，接枝率增加，當引發劑濃度為317×10-4mol/L時接枝產率達較高。纖維素與丙烯酰胺接枝共聚時，可能產生丙烯酰胺均聚物，文獻報道，添加少量二乙烯基單體進行交聯并利用惰性溶劑作為反應介質，可以達到減少均聚物的目的。
（3）殼聚糖與聚丙烯酰胺交聯
近年來國內外對殼聚糖這一天然資源的研究開發日益活躍，特別是在造紙工業中研究應用殼聚糖作造紙助劑方面的報道較多。殼聚糖的化學結構式與纖維素相似，溶解時采用的酸性介質與紙機紙時的酸性介質相近。殼聚糖的成膜性和化學結構特性可以使紙張纖維間耐水性鍵得到加固，從而使紙張表面強度和內在強度提高，并提高表面平滑度和抗水性。如紙面用1%殼聚糖處理后，紙張的抗撕力強度和耐性大大加強，但不影響紙張的光澤度。
