半脂环族透明聚酰胺的合成及性能

王旭龙; 马学宽; 李显明; 刘可远; 杨进军; 潘鹏举; 刘君峰

doi:10.11777/j.issn1000-3304.2026.25319

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

半脂环族透明聚酰胺的合成及性能

研究论文 | 更新时间：2026-04-24

- 半脂环族透明聚酰胺的合成及性能
- Synthesis and Properties of Semi-alicyclic Transparent Polyamides
- 高分子学报 2026年页码：1-9
- 作者机构：
  
  1.天津理工大学环境科学与安全工程学院天津 300384
  2.浙江大学化学工程与生物工程学院化学工程与低碳技术全国重点实验室杭州 310058
  3.浙江大学衢州研究院衢州 324000
  4.浙江清和新材料科技有限公司台州 317300
- 作者简介：
  
  E-mail: tjyjj_2014@tjut.edu.cn
  jfliu@zju.edu.cn
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金(基金号 ┣U25B2098);22503080┫;浙江省自然科学基金(基金号 LQZQN25E020001)
- DOI：10.11777/j.issn1000-3304.2026.25319
  中图分类号：
- CSTR：32057.14.GFZXB.2026.7573
- 收稿：2025-12-25，
  
  录用：2026-03-09，
  
  网络首发：2026-04-24，
- 稿件说明：
移动端阅览
王旭龙, 马学宽, 李显明, 刘可远, 杨进军, 潘鹏举, 刘君峰. 半脂环族透明聚酰胺的合成及性能. 高分子学报, doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2026.25319.

Wang, X. L.; Ma, X. K.; Li, X. M.; Liu, K. Y.; Yang, J. J.; Pan, P. J.; Liu, J. F. Synthesis and properties of semi-alicyclic transparent polyamides. Acta Polymerica Sinica (in Chinese), doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2026.25319.
王旭龙, 马学宽, 李显明, 刘可远, 杨进军, 潘鹏举, 刘君峰. 半脂环族透明聚酰胺的合成及性能. 高分子学报, doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2026.25319. DOI： CSTR： 32057.14.GFZXB.2026.7573.

Wang, X. L.; Ma, X. K.; Li, X. M.; Liu, K. Y.; Yang, J. J.; Pan, P. J.; Liu, J. F. Synthesis and properties of semi-alicyclic transparent polyamides. Acta Polymerica Sinica (in Chinese), doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2026.25319. DOI： CSTR： 32057.14.GFZXB.2026.7573.

摘要

采用低温溶液-高温熔融缩聚法，以4

4′-二氨基二环己基甲烷(PACM)和3

3′-二甲基-4

4-二氨基二环己基甲烷(MACM)等脂环族二胺与不同链长脂肪族二酸为单体，通过“一锅法”制备了透明聚酰胺. 核磁氢谱及傅里叶变换红外光谱确认聚酰胺的成功合成，示差扫描量热法只能得到玻璃化转变温度(

)而无熔融温度(

)，X射线衍射分析显示所有样品均为无定形结构. 研究表明，材料透光率均高于90%，且兼具良好力学性能. 随二酸碳链增长，分子链柔性增加与酰胺键密度下降导致

降低，MACM基聚酰胺因甲基位阻效应较PACM基聚酰胺呈现更高

. 此外，材料平衡吸水率随碳链增长显著下降，有利于提升制品尺寸稳定性. 本研究为开发高透明、低吸湿聚酰胺材料提供了理论依据，适用于光学仪器等精密部件领域.

Abstract

This study employed a low-temperature solution and high-temperature melt polycondensation method to prepare transparent polyamides

via

a one-pot process

using alicyclic diamines such as 4

4′-diaminodicyclohexylmetha

ne (PACM) and 3

3′-dimethyl-4

4′-diaminodicyclohexylmethane (MACM)

along with aliphatic dicarboxylic acids of varying chain lengths as monomers. The successful synthesis of the polyamides was confirmed by

H nuclear magnetic resonance (

H-NMR) and Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy. Differential scanning calorimetry (DSC) analysis revealed only glass transition temperatures (

) without detectable melting temperatures (

)

and X-ray diffraction (XRD) patterns indicated that all samples possessed an amorphous structure. The research demonstrated that the material has a light transmittance above 90%

coupled with good mechanical properties. As the carbon chain length of the diacids increased

the enhanced flexibility of the molecular chains and the reduced density of amide linkages led to a decrease in the glass transition temperature. MACM-based polyamides showed higher

compared to PACM-based ones due to the steric hindrance effect of the methyl groups. Furthermore

the equilibrium water absorption of the materials decreased significantly with increasing carbon chain length

which is beneficial for improving the dimensional stability of the products. This study provides a theoretical foundation for developing polyamide materials with high transparency and low moisture absorption

suitable for applications in optical instruments and other precision components.

关键词

Keywords

references

董侠 , 王笃金 . 长碳链聚酰胺制备、改性及应用关键技术 . 北京 : 科学出版社 , 2019 .

Tang X. T. ; Zhou J. A. Q. ; Tu Y. M. ; Fan H. Z. ; Wang M. Y. ; Cao Q. ; Cai Z. Z. ; Zhu J. B. Ring-opening polymerization enables access to high-performance aliphatic-aromatic polyamides with chemical recyclability . Angew. Chem. Int. Ed. , 2025 , 64 ( 25 ), e 202505310 . doi: 10.1002/anie.202505310 http://dx.doi.org/10.1002/anie.202505310

Shen T. ; Zhang B. ; Wang Y. Y. ; Yang P. P. ; Li M. ; Hu R. J. ; Guo K. ; Chen K. Q. ; Zhu N. ; Wang L. ; Zhu C. J. ; Ying H. J. Production of 100% bio-based semi-aromatic nylon by aerobic oxidation of 5-hydroxymethylfurfural to 2,5-furandicarboxylic acid with bio aliphatic diamine . Chem. Eng. J. , 2022 , 437 , 135361 . doi: 10.1016/j.cej.2022.135361 http://dx.doi.org/10.1016/j.cej.2022.135361

Zou G. J. ; Wang P. L. ; Feng W. T. ; Ren Z. L. ; Ji J. H. Bio-based transparent polyamide 10T/10I/1012 with high performance . J. Appl. Polym. Sci. , 2019 , 136 ( 13 ), 47305 . doi: 10.1002/app.47305 http://dx.doi.org/10.1002/app.47305

Cao L. D. ; Wen Y. Q. ; Fang X. Z. ; Chen G. F. Synthesis of highly thermoplastic polyamide-imides with high transparency and low coefficient of thermal expansion . Polymer , 2023 , 282 , 126093 . doi: 10.1016/j.polymer.2023.126093 http://dx.doi.org/10.1016/j.polymer.2023.126093

Ranganathan P. ; Chen Y. H. ; Rwei S. P. ; Lee Y. H. Optically transparent bio-based polyamides with microcellular foaming properties derived from renewable difunctional aminoamides . J. Appl. Polym. Sci. , 2022 , 139 ( 2 ), 51461 . doi: 10.1002/app.51461 http://dx.doi.org/10.1002/app.51461

罗隆毅 , 李建林 , 王文志 . 透明尼龙的研究进展 . 合成纤维工业 , 2025 , 48 ( 5 ), 79 - 84 .

肖国文 . 成核剂对尼龙6注塑成型及性能的影响 . 合成纤维工业 , 2020 , 43 ( 6 ), 44 - 47 .

Chen Z. X. ; Zhao Z. Y. ; Lu P. ; Xiao X. X. ; He S. ; Deng C. ; Wang Y. Z. Sulfonate-group-containing polymeric polyamide for simultaneous transparency and flame retardancy of polycarbonate . ACS Appl. Polym. Mater. , 2023 , 5 ( 7 ), 4889 - 4900 . doi: 10.1021/acsapm.3c00444 http://dx.doi.org/10.1021/acsapm.3c00444

Chen Y. H. ; Chang Y. C. ; Rwei S. P. High-value copolyamide 6 materials with colorless transparent and low water absorption upgraded from upcycled and biomass comonomers . Polymer , 2022 , 257 , 125269 . doi: 10.1016/j.polymer.2022.125269 http://dx.doi.org/10.1016/j.polymer.2022.125269

Li B. Y. ; Wei S. ; Xuan H. Y. ; Xue Y. ; Yuan H. H. Tailoring fineness and content of nylon-6 nanofibers for reinforcing optically transparent poly(methyl methacrylate) composites . Polym. Compos. , 2021 , 42 ( 7 ), 3243 - 3252 . doi: 10.1002/pc.26054 http://dx.doi.org/10.1002/pc.26054

Li X. ; Wang Y. ; Yuan L. H. ; Yang Y. H. ; Wang D. J. ; Müller A. J. ; Dong X. Robust and transparent polyamide 1012 membranes for biogas purification controlled by the degree of hydrogen bonding order . Macromolecules , 2023 , 56 ( 17 ), 7142 - 7152 . doi: 10.1021/acs.macromol.3c00899 http://dx.doi.org/10.1021/acs.macromol.3c00899

Anwar S. ; Pinkal D. ; Zajaczkowski W. ; von Tiedemann P. ; Sharifi Dehsari H. ; Kumar M. ; Lenz T. ; Kemmer-Jonas U. ; Pisula W. ; Wagner M. ; Graf R. ; Frey H. ; Asadi K. Solution-processed transparent ferroelectric nylon thin films . Sci. Adv. , 2019 , 5 ( 8 ), eaav 3489 . doi: 10.1126/sciadv.aav3489 http://dx.doi.org/10.1126/sciadv.aav3489

刘欢 . 主链含六元脂环的脂肪族透明尼龙的制备与表征 . 郑州大学博士学位论文 , 2014 .

姚臻 , 周亚单 , 曹堃 . 透明聚酰胺的研究进展 . 化工进展 , 2014 , 33 ( 12 ), 3276 - 3282 . doi: 10.3969/j.issn.1000-6613.2014.12.024 http://dx.doi.org/10.3969/j.issn.1000-6613.2014.12.024

刘含茂 , 伍威 , 曹凯凯 , 刘玉峰 , 曹卓 , 袁峰 , 宋志成 , 李忠良 , 杨佑 . 尼龙PACM14的制备及表征 . 塑料工业 , 2021 , 49 ( 8 ), 128 - 131 . doi: 10.3969/j.issn.1005-5770.2021.08.026 http://dx.doi.org/10.3969/j.issn.1005-5770.2021.08.026

娄益波 , 王书媚 , 刘亚丽 , 易勇 , 李建林 , 王文志 . PA6/1,3-BAC-6透明共聚尼龙的制备及性能 . 塑料工业 , 2022 , 50 ( 12 ), 16 - 20 .

逯维健 , 王春花 , 王文志 , 易勇 , 廖名熹 , 李建林 . 共聚酰胺66/MACM12的制备及性能 . 工程塑料应用 , 2025 ( 2 ), 134 - 140 .

Xie S. ; Yu D. W. ; Yao J. H. ; Wei Z. M. ; Wang X. J. ; Yang J. Synthesis of biobased furan polyamides with excellent mechanical properties: effect of diamine chain length . J. Polym. Environ. , 2024 , 32 ( 7 ), 3195 - 3207 . doi: 10.1007/s10924-023-03154-9 http://dx.doi.org/10.1007/s10924-023-03154-9

Zhu R. S. ; Hu H. M. ; Sun L. N. ; Zhao R. D. ; Ma B. M. ; Li N. Q. ; Yu J. Y. ; Wang X. L. ; Cheng L. D. Tunable crystallization behavior, memory effect, and thermo-mechanical properties of biobased polyamides PA5X . Polymer , 2024 , 313 , 127687 . doi: 10.1016/j.polymer.2024.127687 http://dx.doi.org/10.1016/j.polymer.2024.127687

Li J. L. ; Yi Y. ; Ji Z. M. ; Pei Y. ; Wang W. Z. ; Jing X. ; Yang J. Tuning the hydrogen bond density of polyamide toward high barrier performance and great transparency . ACS Appl. Polym. Mater. , 2026 , 8 ( 2 ), 878 - 888 . doi: 10.1021/acsapm.5c03590 http://dx.doi.org/10.1021/acsapm.5c03590

浏览量

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

交联剂含量对憎水改性缔合型增稠剂性能的影响

液相剥离吡啶基共价有机框架纳米片组装成膜用于高效H2/CO2气体分离

嵌段长序列显著提升热塑性聚氨酯弹性体的力学性能

高效双杂原子结构双齿调节剂的合成及在丁二烯阴离子聚合中的应用

水凝胶复合材料的制备及其黏弹性行为研究