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尼龙6（PA6）是一种通用半结晶型聚合物,具有良好的机械性能与加工性能,应用广泛。但在汽车、电子元器件等领域对材料耐热性要求高的环境下使用时受限。基于马克三原则提高复合材料耐热性能的理念,通过分子设计合成系列二元共聚物耐热剂,探讨其合成动力学,为新型大分子耐热剂的合成提供理论基础。通过引入刚性结构制备大分子耐热剂策略,限制PA6分子链段的运动;在刚性结构的基础上,通过引入氢键诱导结晶策略,构建新型耐热剂与PA6复合材料的晶体结构;在刚性结构与氢键结构的基础上,通过引入可反应性官能团形成网络结构策略,构建新型耐热剂与PA6固态界面交联结构,阐述其耐热改性机理。主要结论如下:一、含有刚性结构的聚（N-苯基马来酰亚胺-alt-苯乙烯）（PNS）耐热剂的合成及其在PA6中耐热机理研究:（1）通过优化一步法合成工艺,添加阻聚剂对苯二酚,在温和的条件下,缩短反应时间及流程,节约50%反应溶剂的用量,合成N-苯基马来酰亚胺（NPMI）的产率达到了 95%。采用傅里叶红外光谱（FTIR）、核磁共振氢谱（1H NMR）、核磁共振碳谱（13C NMR）和高分辨质谱（HRMS）表征NPMI的化学结构及分子量。（2）将NPMI与苯乙烯（St）通过自由基溶液共聚法制备的PNS数均分子量（Mn）为12.2k,玻璃化转变温度（Tg）为213.2℃;通过原位1H NMR得到不同反应温度下单体St的转化率,计算在引发剂过氧化苯甲酰（BPO）的作用下合成PNS的表观活化能（Ea）为22.1kJ/mol,最佳反应温度为100±5℃。（3）不同质量分数（5、10、15和20%）的PNS添加到PA6中制备PA6/PNS复合材料,研究其耐热性能及机理。热失重（TG）表明PNS的加入对PA6的热稳定性影响不大,当PNS的添加量为15%时,PA6/PNS复合材料的热变形温度（HDT）最高达到138.5℃,相对于纯的PA6提高了 42.7%;动态热机械（DMA）和流变表明PNS作为刚性粒子限制PA6分子的自由度,提高了 PA6/PNS复合材料的刚性和粘度（η）;示差量热仪（DSC）、X-射线衍射（XRD）和偏光显微镜（POM）等结果表明PNS的加入可以促进PA6的结晶度提高,诱导由γ向α晶型转变;扫描电子显微镜（SEM）表明PNS刚性粒子分散在PA6中既能够诱导PA6结晶,又能限制分子链的自由度,阻碍PA6的分子运动,提高了 PA6的耐热性能。二、含有羧基的PNS（聚（N-（4-羧基苯基）马来酰亚胺-alt-苯乙烯）,PCS）耐热剂的合成及其在PA6中耐热机理研究:（1）运用一步法合成含有羧基的NPMI（N-（4-羧基苯基）马来酰亚胺（CPMI））,产率达93%。采用FTIR、1H NMR、13C NMR和HRMS表征CPMI的化学结构及分子量。（2）在引发剂BPO作用下,CPMI与St共聚合成PCS的Mn为9.2k,Tg为226.2℃,Ea为59.5kJ/mol,最佳反应温度为110±5℃。（3）将含有羧基的PNS（PCS）按照不同质量分数（5、10、15和20%）与PA6复配制备PA6/PCS复合材料,研究PA6/PCS复合材料的耐热性能及机理。TG分析可知,随着PCS的加入,PA6/PCS复合材料的初始降解温度稍微降低,但都高于PA6的加工温度240℃。当PCS的质量分数为10%时,PA6/PCS复合材料的耐热性能最佳,HDT为164.8℃,相对于PA6/PNS-10%复合材料提高35.1%。DMA和流变表明羧基的引入使PA6/PCS复合材料的刚性比PA6/PNS复合材料更强,η更大;DSC和POM表明羧基的引入可以使PCS提高PA6的结晶度;SEM观察羧基的引入使PCS与PA6的界面模糊,增强了 PCS与PA6的相互作用。PA6/PCS复合材料的耐热性能优于PA6/PNS复合材料。三、含有氟基的PNS（聚（N-（4-氟基苯基）马来酰亚胺-alt-苯乙烯）,PFS）耐热剂的合成及其在PA6中耐热机理研究:（1）运用一步法合成含氟基的NPMI（N-（4-氟基苯基）马来酰亚胺（FPMI））,最佳工艺条件下产率达93%。（2）在引发剂BPO作用下,FPMI与St共聚合成PFS的Mn为10.2k,Tg为 212.9℃,Ea为54.1kJ/mol,最佳反应温度为 110±5℃。（3）将 PFS 按照 2.5、5、7.5和10%的添加量与PA6复配制备PA6/PFS复合材料,研究其耐热性能及机理。当PFS的质量分数为10%时,PA6/PFS复合材料的耐热性能最佳,HDT为182.3℃,相对于PA6/PCS-10%复合材料提高了 10.6%。DMA和流变表明氟基的引入使PFS提高复合材料的刚性和η,DSC、XRD、FTIR、SEM和透射电子显微镜（TEM）表明氟基的引入可使PFS与PA6发生界面络合形成氢键,诱导PA6由γ晶型向α晶型转变的能力增强,PA6/PFS复合材料的耐热性能优于PA6/PCS复合材料。四、含可交联结构的聚（N-（4-羧基苯基）马来酰亚胺-alt-三烯丙基异氰酸酯）（PCT）耐热剂的合成及其在PA6中耐热机理研究:（1）设计合成反应型二元共聚大分子PCT的Mn为6k,Tg为168.4℃。（2）γ射线在100kGy剂量下辐照PA6/PCT复合材料,引发PCT与PA6发生固态界面反应,研究交联结构的引入提高PA6/PCT复合材料的耐热性能及机理。TG表明辐照前后PA6/PCT复合材料的热稳定性变化不大,当PCT的添加量为10%时,辐照后含有交联结构的i-PA6/PCT复合材料的HDT为194.3℃,相对于PA6/PFS复合材料提高6.5%;凝胶含量、FTIR、X-射线光电子能谱（XPS）和SEM表明反应型PCT均匀分散在PA6中,在辐照条件下与PA6产生固态界面反应;DMA和流变表明辐照后引发PCT与PA6发生固态界面反应的i-PA6/PCT-10%复合材料与PA6/PFS-10%复合材料比,刚性和η均有提高,证实了在辐照条件下PCT与PA6发生固态界面交联反应形成网络结构,i-PA6/PCT-10%复合材料的耐热性能最强。添加量为10%时提高PA6耐热性能的能力:i-PA6/PCT>PA6/PFS>PA6/PCS>PA6/PNS。