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脂肪族聚酰胺如聚己二酰己二胺(PA66)虽然具有较好的综合性能,但耐热性能有限,不能满足汽车和电子电气等工业发展的需求。因而,对具有更高耐热性能的芳香族聚酰胺的研究兴趣日益增加。将PA66和聚对苯二甲酰己二胺(PA6T)结合制备得到的芳香族共聚酰胺PA(66-co-6T),既可保留PA66良好的加工性能又具有PA6T较高的耐热性能,并且原料易得,工业化前景较好。由于我国芳香族聚酰胺工业基础较为薄弱,目前尚缺乏对PA(66-co-6T)的工业化生产的清晰认识。因此,本论文以己二酸、对苯二甲酸和己二酸为原料,从成盐、预聚、熔融和固相缩聚等方面对PA(66-co-6T)的合成进行了深入系统的研究。论文取得了以下创新性研究结果:1.采用pH在线监测方法研究了二元酸和二元胺的成盐过程。结果表明,55℃时,微溶于水的己二酸和对苯二甲酸可以快速与己二胺在水中反应生成易溶于水的PA66盐和PA6T盐而形成澄清透明的溶液。合成PA66盐的成盐反应速率比合成PA6T盐的快。2.以己二酸、对苯二甲酸和己二胺为原料和水为溶剂,通过直接缩聚合成PA(66-co-6T)预聚物。将其过程分为成盐、升温、恒温缩聚和脱水等4个阶段。对于成盐阶段,只需在50℃下反应40min,更长的成盐时间对预聚物特性黏度没有明显影响;对于升温阶段,反应温度升到200℃之前,不发生明显的缩聚反应,因而可以提高升温速率减少这一阶段的所需时间;在200℃以上恒温缩聚过程中,升高反应温度和延长反应时间对缩聚反应有利;对于脱水阶段,当40 wt%的水被脱除后,缩聚反应明显加速,共聚物的分子量急剧增加,而且减慢脱水速率或延长脱水时间有助于提高预聚物的分子量。此外,增加对苯二甲酸与己二酸的摩尔比,预聚物PA(66-co-6T)的分子量将减小。3.以PA(66-co-6T)预聚物为原料,对比了反应釜内和挤出熔融缩聚。结果表明,随着时间的延长,小分子不断被移除,PA(66-co-6T)缩聚程度都增加,且挤出熔融缩聚的聚合度增加速率比反应釜内熔融缩聚的快。但是,不管是反应釜内熔融缩聚还是挤出熔融缩聚,过长的反应时间都会造成PA(66-co-6T)的降解,引起聚合度下降,很难得到高分子量的芳香族聚酰胺。4.将PA(66-co-6T)预聚物进行固相缩聚可制备得到高分子量聚酰胺产物。PA(66-co-6T)-20预聚物在230℃固相缩聚10 h后产物特性黏度可以达到2.37 dL/g。固相缩聚反应初期反应速率较快,4 h后反应速率减慢;聚合产物的特性黏度随芳香单元含量和预聚物粒径减小而增大,且先随氮气流量的增大而增大,而当氮气流量达到阈值后(流量60mL/min),产物特性黏度趋于一定值。5.芳环的引入能提高聚酰胺的结晶温度和使用温度。随芳香单元含量从20%增加到80%,固相缩聚产物的熔融温度可由267℃升高至335℃。