崁段共聚酰胺可以通过调节各链段的组成、长度、崁段数目、接枝率及聚合结构来调整材料性能,以满足不同市场的需求,因此崁段与接枝工艺广泛应用于聚酰胺改性,尤其是高性能聚酰胺的合成。
崁段共聚酰胺主要有三条工艺路线,内酰胺或氨基酸的多步法活性阴离子聚合、均缩聚预缩物熔融混合的酰胺交换反应、均缩聚预聚物的固态缩聚。
采用阴离子聚合酰胺交换反应时,产物组成随反应程度的变化而变化,初期主要为均聚物,其后生成一定量的崁段聚合物,反应程度再高将成为无规则共聚物、崁段共聚物和均聚物组成的混合物,此方法难以实现完全聚合的崁段共聚物。活化体系的选择对提高崁段含量具有重要意义,如以含有N-酰化己酰胺末端基的间位型低相对分子质量芳香族聚酰胺为活化剂引发己内酰胺的聚合,然后得到崁段共聚物含量较高的产品。如将PA6-b-PA12共聚体系,将低相对分子质量的聚十二内酰胺与N-苯甲酰胺-十二内酰胺进行酸解反应制得活化剂,再引发己内酰胺的聚合,其产品中崁段共聚物的含量可高达质量分数为88.9%-98%。
采用固态缩聚虽然比阴离子聚合反应情况有所改进,但反应速度慢、设备利用率低、产物的结晶后处理麻烦等缺陷制约了实现工业化生产。当两个或多个体系出现结构相近,也有可能出现一相或多相相不容或相分离,但加入少量的崁段共聚物时,可以引发多相大分子链出现无规或崁段、接枝共聚,相容性得到极大改善。不论是二崁段体系或多崁段体系均会出现微观相分离,并且在多崁段体系中形成新的晶型。
崁段共聚法主要是用于改善复合材料的抗冲击性和高性能材料。高性能材料主要是通过引入芳香族聚酰胺链节来获得,这是合成PA类液晶型高分子材料的重要方法。如选用含脂肪族六元环和苯环的聚酰胺,合成了加工性良好的崁段共聚酰胺液晶材料。