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为了满足国内对透明聚酰胺的需求,解决长期依赖进口的问题,郑州大学材料科学与工程学院自1999年与平顶山华伦塑料有限公司合作开发了一种新型半芳香透明聚酰胺(Semi-aromatic Transparent Polyamide,简称SATPA)。SATPA虽然具有优异的透明性和力学性能,但与国外同类产品相比,还存在诸如冲击韧性较差、分子量较小,产品牌号单一等缺陷,难以满足各种成型方法及高韧性透明聚酰胺制品的需求。为改善SATPA的冲击韧性,提高制品质量,扩大SATPA的应用范围。本课题以多种芳香族二元羧酸单体和脂肪族二元胺单体为原料,首次采用自制的半芳香酰胺盐和长碳链脂肪族酰胺盐,利用高压反应釜,以水为反应介质进行共缩聚反应,制备了一系列新型半芳香透明聚酰胺。初步探讨了制备透明聚酰胺配方以及聚合工艺,并对制备的透明聚酰胺的聚集态结构、热性能、力学性能等进行了表征。通过研究,我们发现:(1)以水为反应介质,在高压反应釜中制备了聚酰胺6T和聚酰胺6I,研究表明分别在pH=7.5、pH=7.7条件下制备酰胺6T盐和酰胺6I盐,可以聚合得到较高聚合度的聚酰胺6T、聚酰胺6I。(2)通过透明聚酰胺配方的探讨表明:当6T盐与6I盐二元共缩聚时,如6I盐含量超过65份,可以得到透明聚酰胺;当6I盐与610盐二元共缩聚时,如6I盐含量超过30份,也可以得到透明聚酰胺;而6T盐与610盐二元共缩聚时,无论以何种比例共聚都无法得到透明聚酰胺。通过调整三种酰胺盐的比例,制备了一系列三元共缩聚透明聚酰胺,可以适用于不同的领域。(3)初步探讨了制备透明聚酰胺的工艺条件,得到了比较合适的制备工艺条件。当预聚温度为180～210℃,预聚时间为3个小时左右,缓慢排气时间为2.5～3小时,后聚合温度为260～270℃,后聚合时间为2.5～3.5小时时,可以制得相对粘度在2.4～2.5之间的半芳香透明聚酰胺。(4)通过红外光谱分析,表明多元共缩聚聚酰胺为半芳香透明聚酰胺;通过x射线衍射、偏光显微镜分析,多元共缩聚透明聚酰胺为非结晶聚酰胺。(5)通过DSC分析,三元共缩聚透明聚酰胺的玻璃化转变温度在40℃～80℃之间,从T1到T5玻璃化转变温度分别为42℃、47℃、55℃、69℃、70℃,这与DMA分析结果一致。表明透明聚酰胺具有较好的耐热性。(6)通过TG分析,多元共缩聚透明聚酰胺的热降解过程为一步降解,热降解温度均在440℃以上,说明制备的透明聚酰胺具有优异的热稳定性。(7)三元共缩聚透明聚酰胺可以顺利注射成型,通过比较得到最佳注射成型工艺条件;通过力学性能测试表明,M系列的透明聚酰胺拉伸强度可以达到59MPa以上,弯曲强度可以达到58MPa以上,弯曲弹性模量可以达到1760MPa以上,断裂伸长率可以达到150%以上,Izod缺口冲击强度可以达到7.9 kJ/m~2。表明透明聚酰胺具有优异的冲击韧性和综合力学性能。(8)注射成型得到的透明聚酰胺试条进行数码拍照,通过比较表明在一般成型条件下,三元共缩聚聚酰胺具有较高的透明性。