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透明聚酰胺不仅具有较好的透明度,同时由于其较好的耐热性、抗溶剂性和优异的力学性能,现已被广泛的应用于各个领域。随着透明聚酰胺的消耗量逐年增大,关于透明聚酰胺的研究也一度成为透明高分子材料的热点。但从目前来看,关于透明聚酰胺的产品主要来自国外一些知名企业,国内的透明聚酰胺依赖于进口,成本较高。由于聚酰胺的制备属于缩合聚合反应,单体的加料摩尔比对聚合度至关重要。如何保证原料在高温高压缩合聚合过程中的稳定性是本文研究的重点。对此,本文首先选择常用的偶数长碳链脂肪族二元酸(十二烷二酸和十四烷二酸)作为反应二元酸单体,根据其溶解性特点,深入探究其成盐方法以及聚合机理。本文初选的二元胺为带有环状结构的二元胺(4,4-二氨基-二环已基甲烷(PACM/DDCM))。调查研究发现,国内外关于透明聚酰胺的制备多集中于利用偶数碳二元酸,对于奇数碳二元酸(十一烷二酸和十三烷二酸)作为反应单体制备透明聚酰胺的报道较少。本文利用上述两种奇数碳二元酸制备碳透明聚酰胺,探究其与相近偶数碳二元酸性能的异同。由于考虑到原料的来源、制备透明聚酰胺的成本以及工业化的可能性,而3,3-二甲基-4,4-二氨基二环已基甲烷(MACM)和奇数碳长链二元酸的价格低于上述所述的二元胺(PACM)和偶数碳二元酸,本文对此展开了深入研究。对于透明聚酰胺的制备国内外大部分采用一步法熔融聚合的方法,但是由于一步法聚合需要加入催化剂来保证反应的等摩尔比,催化剂的控制和选择受到制约。本论文采用两步法来制备透明聚酰胺从而控制反应中单体的等摩尔比。第一步,根据单体与酰胺盐溶解度的不同,选择合适的溶剂,在合适的条件下制备出高纯度的酰胺盐。第二步,利用制备的酰胺盐,采用高温高压的条件,熔融缩聚制备出一系列的透明聚酰胺。本课题研究了成盐的工艺。通过对酰胺盐成盐溶剂、成盐温度和成盐时间的研究,确定酰胺盐成盐的最佳条件:确定适宜的溶剂为二甲基亚砜(DMSO);根据成盐速率确定最适宜的温度为70~80℃之间,考虑到聚合成本确定了反应最佳时长为1.2-1.5 h。本文对透明聚酰胺的聚合进行了一定的研究,最终确定最佳的聚合工艺条件为:在聚合初期根据酰胺盐的熔点及其稳定性确定聚合反应温度为190-220℃,初始加压为1.0 MPa,反应压力为2.0-2.7 MPa;预聚合时间为2-3 h;预聚合后恒定排气持续时间为1 h;根据透明聚酰胺的结构特点以及反应程度确定熔融增粘反应温度为230-260℃后期增粘反应时间为2 h,反应抽真空除去副产物的时间为0.5~1.0 h。