В настоящее время известны несколько механизмов полимеризации поликапроамида (ПКА): гидролитическая, катионная и анионная.

Наибольшее распространение для синтеза поликапроамида получила гидролитическая полимеризация, которая является очень продолжительной. Поэтому с целью интенсификации процесса синтеза представляет интерес осуществление полимеризации по катионному механизму.

Катализаторами катионной полимеризации капролактама являются минеральные кислоты. Однако большинство кислот не мо­жет быть использовано, так как при высоких температурах они окисляют или разлагают мономер или полимер (азотная и серная кислота). Кроме того, при высоких температурах резко возрастает летучесть некоторых кислот (например, хлористоводородной). Практический интерес может представлять только фосфорная кислота. В присутствии небольших количеств этой кислоты (0,2-0,5%) капролактам полимеризуется достаточно быстро при нормальном давлении.

Катионная полимеризация капролактама, катализируемая безводной фосфорной кислотой проходит с высокой скоростью лишь относительно низкомолекулярного поликапроамида. Значительно лучшие результаты достигаются при использовании смешанных катализаторов, например, активной системы фосфорная кислота - полиэтиленгликоль.

Результаты исследования образцов ПКА, полученного при различной продолжительности процесса показывают, что при продолжительности синтеза 4 часа происходит более полное превращение мономера в полимер с получением ПКА с молекулярной массой ~ 8130.

Сопоставление ИК-спектра ПКА, синтезируемого в присутствии двойной каталитической системы, со спектром стандартного гидролитического ПКА показывает присутствие в нем дополнительных полос: 3030 см-1, относящейся к валентным колебаниям P-N связи; 1944 см-1, относящейся к валентным колебаниям С=О связи; 1029 см-1, относящейся к колебаниям –Р-О-С- групп, что свидетельствует о встраивании фосфора в структуре полученного ПКА.

По данным ТГА исследуемый ПКА является достаточно термостойким полимером в интервале температур до 200°С (потери массы не превышают 3%).