聚已二酰已二胺(polyamide 66,PA66),具有较高的刚性(拉伸屈服应力、弯曲弹性模量)、耐磨性、耐热性、耐化学介质等优良的性能,被广泛应用于机械、仪器仪表、汽车和其他交通工具等领域。为了适应多样化使用性能的要求,国内外对PA66的增韧、提高刚性进行了许多富有成效的研究工作。随着对使用性能要求的提高,PA66高性能化研究的热点集中于使其韧性和刚性同时提高。在总结分析PA66增韧、提高刚性机理及影响因素的基础上,本工作设计出韧性刚性同时显著提高的改性PA66应具有如下结构特征:在PA66中引入可以提高刚性的填充剂的同时,引入既能与PA66反应、又能与刚性填充剂表面反应,还具有增韧且基本不引起刚性降低功能的多功能成分,在能效应、熵效应的“驱使”下,多功能成分既能分散于PA66中,提高基体的韧性,又能富集于PA66与刚性填充剂之间,构筑成结合强度高的适度柔性的界面区。这种结构特征,避免了刚性界面易引发界而区基体树脂微裂纹化;受到外力作用时,能在基体树脂和刚性填充剂间很好的传递应力,充分发挥刚性填充剂提高刚性和强度的作用;基体树脂将以剪切屈服形变为主,强韧的界面区能有效地终止剪切形变和银纹化,具有很高的吸收冲击能的能力。基于此,本工作以聚丙烯、乙丙弹性体、丁苯弹性体、含有环氧官能团的架桥剂(G)、辅助架桥剂(S)等为主要原料,采用“聚合桥连接和反应性混配”的原理和技术研制出了反应性增切母料(reactive toughening master batch,RTMB),将PA66、RTMB和玻璃纤维(GF)经双螺杆挤出机熔融反应共混,制备出了PA66/RTMB/GF复合材料。采用分级提取、红外分析(IR)法、扫描电镜(SEM)、偏光显微镜(PLM)、热分析、力学性能测定等手段,对RTMB及PA66/RTMB、PA66/RTMB/GF复合材料的结构和性能进行了表征,得出了如下主要结果和结论:(1)RTMB由未反应的PP、弹性体,PP、弹性体与架桥剂的接枝共聚物,PP、弹性体由架桥剂形成的桥链连接的接枝共聚物,通过架桥剂的聚合桥链连接的PP、弹性体的交联共聚物,架桥剂的均聚物和共聚物等组成。(2)RTMB的含量对PA66/RTMB的力学性能有影响,当PA66/RTMB组成为84/16时综合力学性能最佳,拉伸屈服应力、弯曲弹性模量和悬臂梁缺口冲击强度分别是PA66的90%、84%和308%。(3)PA66/RTMB/GF复合材料中,RTMB中的坏氧官能团与PA66分子链上的胺基、羧基以及GF表面的胺基发生了化学反应,组分间形成了化学键连接;PA66基体与GF之间形成了适度柔性强的界面结合。(4)PA66/RTMB/GF中PA66的热结晶放热峰起始温度和峰项温度比原料PA66的提高了1.1℃和1.1～5.5℃;随着RTMB含量的增加,PA66的成核和结晶速率先增大后减小。GF能诱发PA66基体沿玻璃纤维表面形成横晶。(5)PA66/RTMB/EPDM/GF复合材料的力学性能与加工工艺密切相关:和GF先与PA66复合再与RTMB、EPDM复合的两步法,PA66先与RTMB、EPDM复合再与GF复合的两步法相比,采用PA66、GF、RTMB、EPDM一步复合法制得的复合材料的综合力学性能最好;与螺杆转速为40r/min、120r/min的相比,螺杆转速为90r/min时制得的复合材料的综合力学性能最好。(6)GF含量为20%时,随着RTMB含量的增加,PA66/RTMB/GF复合材料的拉伸屈服应力、弯曲弹性模量和悬臂梁缺口冲击强度先提高后降低;RTMB含量为10%时,随着GF含量的增加,PA66/RTMB/GF复合材料的综合力学性能逐渐提高,当PA66/RTMB/GF组成为60/10/30时,拉伸屈服应力、弯曲弹性模量和悬臂梁缺口冲击强度分别提高到原料PA66的1.73倍、2.72倍、3.86倍。(7)组成为60/20/20的PA66/RTMB/GF复合材料的热变形温度为201℃,比原料PA66的热变形温度(69.8℃)显著提高。