AABB型聚酰胺由二元胺和二元酸制备得到,由于其具有优良的机械性能、耐化学性能等而得到广泛应用。丁二酸是一种来源广泛、价格低廉、制备工艺简单的二元酸,由其合成高熔点聚酰胺具有较大的应用潜力。然而,前人研究发现常规手段得到的丁二酸基聚酰胺数均分子量一般为1000～2000,最高也不超过6000,并出现发黄甚至棕褐色现象,这使以丁二酸作为原料的聚酰胺制备与应用严重受限,至今没有工业化产品面世。因此,研究丁二酸基聚酰胺分子量低以及颜色变化现象的原因,并采取合适的制备方法解决丁二酸基聚酰胺合成过程中存在的问题,是一个非常有价值的研究课题。本课题以合成含有丁二酸为反应单体的PA5T/54为目标产物,通过在熔点以上反应的熔融聚合方式探究了产物分子量低和产物颜色变化现象的原因。采用红外光谱、核磁共振与飞行时间质谱等手段,发现酰亚胺封端现象是造成产物分子量较低及颜色变化主要原因。同时发现,反应温度越高,封端现象越严重。为了避免封端现象,本文在尼龙5T/54盐熔点以下30℃的低温反应条件下采用直接固相聚合技术制备PA5T/54。得到了数均分子量接近9000的白色聚合产物。研究结果表明,产物中没有酰亚胺封端现象发生。同时,研究了直接固相聚合过程中聚合温度和水的蒸汽压对聚合过程的影响,结果表明,在温度低于190℃时,温度的升高有利于分子量增长,而当温度继续升高时,产物出现分子量降低现象,并且产物略带黄色。在蒸汽压低于0.7 MPa时,蒸汽压的增加有利于分子量的增大,而蒸汽压继续增加时,聚合产物的分子量有所下降。本文进一步研究了熔融聚合和直接固相聚合产物的链结构、聚集态结构和结晶行为。采用核磁氢谱作为研究手段研究了两种聚合产物的主链序列结构,结果表明,熔融聚合产物的PA54链段长度小于直接固相聚合产物,而PA5T链段长度大于直接固相聚合。造成该现象的原因是酰亚胺化反应使丁二酸相对浓度下降,导致体系中戊二胺过量并与对苯二甲酸的反应概率增加,从而使PA5T链段长度增大,同时核磁碳谱也证明了戊二胺过量导致胺基封端现象的存在。而直接固相聚合过程中没有酰亚胺封端现象发生,使直接固相聚合产物的PA54链段长度大于熔融聚合产物。X射线衍射表明直接固相聚合产物出现了PA54和PA5T的结晶衍射峰,表明PA5T和PA54出现两相分离并独立结晶。而熔融聚合仅出现了PA5T的结晶衍射峰而没有出现PA54的结晶衍射峰,这是由于PA5T分子链段长度较大可以结晶,而PA54分子链段长度较小难以结晶造成的。SEM研究发现,熔融聚合产物表面光滑平整,而直接固相聚合的表面有针状物质,研究结果表明针状物质为PA54分子链段形成的聚集相。