聚酰胺具有优异的力学性能,广泛应用于日常生活的多个方面。除线型聚酰胺外,交联聚酰胺也变得越来越重要,它们在涂料、胶黏剂、反渗膜、固态电解质等领域的应用逐渐增多。交联高聚物一旦破坏,便无法利用回收。当前对自修复材料的研究主要集中在环氧树脂、聚氨酯等聚合物。研究功能性的聚酰胺及自修复材料,具有重要的理论和实际意义。本文以哌嗪为原料,合成了哌嗪基线型聚酰胺,研究了其对钴离子的络合作用及溶剂致变色性,并制备出含有哌嗪环结构的自修复交联聚酰胺。具体如下:1.利用哌嗪与丙烯酸的迈克尔加成反应,合成了一种含有哌嗪环的二酯单体(DMPZ),将其与二、三官能度聚醚胺熔融缩聚,制备出系列端酯基聚酰胺预聚物(ETPA-pres),进一步与呋喃甲胺反应,合成出可用来制备自修复交联聚酰胺的端呋喃环聚酰胺预聚物(FTPA-pres)。2.利用DMPZ与三种不同二胺进行熔融缩聚,合成了结晶性的线型哌嗪基聚酰胺(PIP-PA),研究了其对氯化钴溶液的络合作用,获得了PIP-PA-Co2+。研究发现,络合使聚酰胺丧失了结晶能力,但钴离子与哌嗪环上氮原子配位形成交联结构,可大幅提高材料的耐热性能与力学强度。此外,钴离子的引入还赋予了材料优异的溶剂变色性能。这种改性聚合物制备方法简便,操作简单,极具应用价值。3.利用端呋喃环聚酰胺预聚物FTPA-pres与双马来酰亚胺通过本体DA加成,获得了 D-A热可逆反应的自修复交联聚酰胺,探索了 FTPA-pres中不同聚醚胺比例对自修复性能的影响。