共聚酰胺PA4T/46的合成及热降解机理研究

尹 红, 曹洪铬, 袁慎峰, 陈志荣

共聚酰胺PA4T/46的合成及热降解机理研究

尹 红, 曹洪铬, 袁慎峰, 陈志荣

(浙江省化工高效制造技术重点实验室, 浙江大学 化学工程与生物工程学院, 浙江 杭州 310027)

以对苯二甲酰氯、己二酰氯和丁二胺为单体，通过低温溶液法制备半芳香族共聚酰胺PA4T/46，利用红外光谱与核磁共振氢谱表征了PA4T/46的结构。采用热裂解-气相色谱/质谱(Py-GC/MS)、热重-质谱(TG-MS)和热重-红外(TG-FTIR)研究了PA4T/46的热降解过程。结果表明，PA4T/46具备良好的热稳定性，其热降解反应主要以酰胺键及其相邻化学键的断裂为主，降解产物主要为烯烃、环戊酮、五元氮杂环、腈、苯及其衍生物和小分子气体如NH3、H2O、CO、CO2等，并提出了惰性环境下PA4T/46的热降解机理。

半芳香族共聚酰胺；低温溶液法；热稳定性；热降解机理

1 前 言

由于产业升级持续推进，市场对材料热性能的要求愈发严苛，耐高温的聚酰胺如聚对苯二甲酰己二胺(PA6T)和聚对苯二甲酰癸二胺(PA10T)等，作为传统工程塑料的替代产品愈发受到研究者关注[1-3]。近年来，帝斯曼公司基于独家核心专利推出耐高温聚酰胺Stanyl®聚己二酰丁二胺(PA46)和Stanyl®ForTii聚对苯二甲酰丁二胺(PA4T)，凭借两者的出色表现打开了全球耐高温材料市场。半芳香族共聚酰胺PA4T/46[4]融合了PA46的加工性能与PA4T的尺寸稳定性，并保留出色的耐热性能和机械强度，有望广泛应用于汽车、电气电子、航空和工业等多个领域。

随着技术不断进步，热分析联用技术得到极大发展[5]。目前，热重-质谱联用(TG-MS)、热裂解-气相色谱/质谱联用(Py-GC/MS)和热重-红外联用(TG-FTIR)等是研究聚合物热降解的最有效手段[6-7]。……