星型聚合物是最简单的一类非线型聚合物。与相应的线型聚合物相比,星型聚合物的熔融粘度和溶液粘度较低,从而可以在较低的温度和压力下对星型聚合物成型加工,也使高分子量的星型聚合物成型加工时的温度和压力得以降低。此外,较低的粘度也可以进一步改善注射成型,尤其对具有高熔点的缩聚物而言,这些性能是非常重要的。另一方面,粘度的降低使得具有复杂结构的制品以及大型薄壁制品的成型更加容易,而且有利于降低成型加工时的能量消耗。本课题在均苯三甲酸的存在下分别进行己内酰胺和十二内酰胺的水解聚合,合成了三臂星型尼龙6和星型尼龙12。本研究工作结果和结论如下:1.在均苯三甲酸的存在下,分别进行了己内酰胺和十二内酰胺的水解聚合,合成了星型尼龙6和星型尼龙12。用FT-IR,~H-NMR对星型尼龙6和星型尼龙12的化学结构进行了表征。2.测定了星型尼龙6和星型尼龙12的力学性能和流变性能,并与尼龙6和尼龙12相应的性能进行对比,分析了其结构与性能之间关系。实验结果表明,随着均苯三甲酸含量的增加,星型尼龙的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度以及断裂伸长率均降低。与相应的线型尼龙相比,星型尼龙的力学性能基本保持,其熔融指数大幅增加,相对粘度大幅降低,其平衡转矩也大幅降低,说明星型尼龙具有较好的的力学性能和较好的流动性能。3.研究了星型尼龙6和星型尼龙12的结晶熔融行为以及热降解行为,研究结果表明:随着均苯三甲酸含量的增加,星型尼龙的熔点降低,结晶温度降低,结晶速度减慢。星型尼龙和线型尼龙的热降解过程均为一步反应,支链的产生基本不影响尼龙的热稳定性。4.用DMA方法测定了星型尼龙6和星型尼龙12的动态力学性能。分析了星型尼龙6和星型尼龙12的动态力学行为,归属了各个转变峰的分子运动机理。发现在玻璃化转变温度以下,线型尼龙和不同的星型尼龙试样的储能模量相差较大。高于玻璃化转变温度时,模量相差不大。与相应的线性尼龙相比,随着均苯三甲酸含量的增加,星型尼龙的α转变温度向低温移动,β和γ转变峰几乎在相同的温度下出现。计算出了星型尼龙6和星型尼龙12的α转变的活化能。5.通过DSC方法对尼龙6和星型尼龙6、尼龙12和星型尼龙12的非等温结晶过程及其动力学进行了研究。在非等温结晶过程中,随着降温速率的增加,结晶峰向低温移动;半结晶期t1/2随降温速率φ的增大呈指数下降,表明结晶速率随降温速率的增大而提高。分别用Jeziorny修正的Avrami方程和R～t法分析得到非等温结晶过程参数,得到星型尼龙6的Avrami指数在2.41-2.61范围内变化,星型尼龙12的Avrami指数在1.73-2.19范围内变化。得到尼龙6和星型尼龙6的结晶活化能分别为-269.0kJ/mol、-231.5 kJ/mol,尼龙12和星型尼龙12的结晶活化能分别为-249.1kJ/mol、-239.3 kJ/mol。