【摘 要】
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聚酰胺热塑性弹性体是一种聚酰胺为硬段的热塑性弹性体,除了具有热塑性弹性体的共同特性外,还具有优越的机械性能,耐热性以及耐溶剂性和耐摩擦性。然而,由于常见聚酰胺弹性体的合成条件较为苛刻,反应过程较为复杂,且缺乏合适的聚酰胺硬段,导致难以合成性能优异的聚酰胺热塑性弹性体。本文使用生物基衣康酸（IA）与聚醚胺D400（PPA D400）制备了衣康酸扩链聚醚胺（IA-PPA）。基于这种衣康酸扩链聚醚胺,通
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聚酰胺热塑性弹性体是一种聚酰胺为硬段的热塑性弹性体,除了具有热塑性弹性体的共同特性外,还具有优越的机械性能,耐热性以及耐溶剂性和耐摩擦性。然而,由于常见聚酰胺弹性体的合成条件较为苛刻,反应过程较为复杂,且缺乏合适的聚酰胺硬段,导致难以合成性能优异的聚酰胺热塑性弹性体。本文使用生物基衣康酸（IA）与聚醚胺D400（PPA D400）制备了衣康酸扩链聚醚胺（IA-PPA）。基于这种衣康酸扩链聚醚胺,通过两种方法分别制备了两种不同的聚酰胺6热塑性弹性体并分析其相关性能。（1）通过衣康酸与聚醚胺D400的熔融聚合制备了衣康酸扩链聚醚胺,并采用傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、核磁共振氢谱（~1H NMR）和凝胶渗透色谱（GPC）对产物的结构和分子量进行分析表征,并探究了反应温度、反应时间与反应物投料比对合成的衣康酸扩链聚醚胺分子量的影响,结果表明:衣康酸与聚醚胺D400发生了迈克尔加成和酰胺缩聚反应,生成具有吡咯烷酮五元环结构的衣康酸扩链聚醚胺;随着反应温度的增高,聚合物的分子量先增加后下降,并在240℃时分子量达到最大,因此确定较佳聚合温度为240℃;同时反应温度越高,反应速度越快,随着聚合时间的增长,聚合物分子量逐渐增大到一定程度后逐渐趋向稳定;随着聚醚胺D400与衣康酸投料比的增加,聚合物分子量先增加后下降,质量比为3.2:1时,分子量最高,因此确定3.2:1为较佳投料比。通过控制反应温度、反应时间和反应物投料比,可制备分子量及端基含量基本可控的衣康酸扩链聚醚胺。（2）在180℃,聚醚胺D400与衣康酸质量比为3.2:1的投料比下反应3h合成了分子量约2000的衣康酸扩链聚醚胺（P2000）。以水为开环剂,将P2000与己内酰胺在240℃条件下熔融聚合12h,合成了系列聚酰胺热塑性弹性体（PA6-b-P2000）。通过FT-IR与~1H NMR对PA6-b-P2000进行表征,结果表明该弹性体为P2000软段与PA6硬段交替组成的共聚物;TGA分析表明PA6-b-P2000的热稳定性虽然比PA6微有下降,但依旧具有良好的热稳定性;DSC和DMA分析表明,弹性体具有两个不同的玻璃化转变温度,存在相分离结构,且PA6-b-P2000的结晶度随着软段P2000含量的增加逐渐降低;XRD衍射图谱表明热塑性弹性体的结晶相是由PA6的α晶型所组成;PA6-b-P2000弹性体还表现出良好的力学性能,当软段含量为40 wt%时,弹性体的断裂伸长率达到789%,但软段含量过高时,会降低聚合物的结晶度,使力学性能变差。（3）此外,在240℃,聚醚胺D400与衣康酸质量比为2.4:1时熔融聚合3h,制备了分子量为2000,端基为羧基的衣康酸扩链聚醚胺预聚物（P2000（T））。同时,以己二酸为封端剂,通过己内酰胺的水开环聚合制备了分子为2000,端基为羧基的聚酰胺预聚物（Pre PA6）。最后以乙二醇为扩链剂,通过乙二醇与P2000（T）和Pre PA6的酯化反应,制备了聚酰胺6热塑性弹性体（PA6-b-P2000（T））。FT-IR与~1H NMR测试结果表明PA6-b-P2000（T）为P2000（T）软段与PA6硬段通过扩链剂乙二醇键合的嵌段共聚物。PA6-b-P2000的TGA、DSC、XRD和DMA等测试结果表明,当软段添加量相同时,PA6-b-P2000（T）的综合性能与PA6-b-P2000相近。
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