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Toughimid-3532
發布時間：2022-08-18 點擊數：15105
一、材料簡介：
Toughimid-3532 是熱塑性聚酰亞胺微粉，不但具有良好的溶解性，而且具有使用溫度高，低密度，韌性強和吸水率低等特點。
二、材料結構：
Toughimid-3532 大分子鏈含有超耐熱&易溶解的重複結構單元。
三、材料特性：
1、良好的熱塑性
純Toughimid-3532微粉可通過熱模壓工藝成型，型材為橙紅色，透光性良好。 純Toughimid-3532溶液可塗敷成膜，薄膜為淺橙黃色，透光性良好。
2、溶解性好
室溫下，Toughimid-3532微粉可完全溶解於N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N- 二甲基乙酰胺(DMAC)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、間甲酚(m-Cresol)、二甲基亞碸 (DMSO)、γ-丁內酯(GBL)、苯甲醚(Anisole)、二噁烷(1,4-Dioxane)、四氯化碳 (carbon tetrachloride)、二氯甲烷(Dichloromethane)和氯仿(Trichloromethane)，固 含量高達40%，不溶於乙二醇二甲醚、丁酮、甲苯和環己酮。
3、使用溫度高
Toughimid-3532微粉，采用DSC法測試，玻璃化轉變溫度約為 380℃。純 Toughimid-3532模壓型材，采用DMA法測試，玻璃化轉變溫度約為 389℃；即使在376℃下，彈性模量仍然保持還在1.0Gpa以上。Toughimid-3532微粉，采用 TGA法測試，0.5%熱分解溫度約為500℃，2.0%熱分解溫度約為544℃，900℃的殘 炭率約為60%。
4、更利於輕量化
純Toughimid-3532型材的實密度約為1.26g/cm3；低於純聚醚醚酮的實密度 1.32g/cm3，低於碳纖維的實密度2.0g/cm3，遠低於鋁合金的實密度2.8g/cm3，更 遠低於鈦合金的實密度4.5g/cm3。
5、韌性強
使用Toughimid-3532微粉增韌改性的特種環氧、雙馬來酰亞胺和聚酰亞胺熱 固性樹脂固化物，韌性是未增韌的2~4倍。
6、吸水率低
25℃&65%RH下，24小時，薄膜樣件的飽和吸水率≤0.8%。
7、微粒的表麵溝槽形貌和孔穴結構
Toughimid-3532微粒的外形輪廓近似球形，尺寸在亞微米至幾十微米之間； 在微觀上，是多個納米粒子的共生微粒，形成表麵溝槽形貌和孔穴結構。這種微觀形貌&結構使得微粒容易與熱固性基體樹脂形成 “投錨效果”的牢固連結界麵，再加 上Toughimid-3532微粒自身的強韌性和高模量，有利於大幅度改善熱固性基體樹 脂固化物的脆性，同時不降低其模量並提高其耐熱性。
四、性能數據：
表1 Toughimid-3532微粉的典型指標
項目 | 檢測方法 | 檢測條件 | 單位 | 典型值 |
顏色外觀 | 目測 | —— | —— | 黃色粉末 |
表觀密度 | GB/T 1636-2008 | 25±2℃ | g/mL | ≥0.25 |
特性粘度 | GB/T 1632.5-2008 | 25±0.01℃ | dL/g | 0.37~1.37a |
粒度D50 | GB/T 19077.1-2003 | 25±2℃ | µm | ≤20 |
粒度D90 | 25±2℃ | µm | ≤45 | |
損失率 | TGA法(加蓋), N2保護 | 250℃&0.5hr | % | ≤1.5 |
玻璃化轉變溫度(Tg) | （微粉）DSC法(350℃二次掃描) | 10℃/min (加蓋) N2保護 | ℃ | ~380b |
a: 微粉的特性粘度可根據客戶需求在0.37~1.37dL/g範圍內調整； b: 微粉的玻璃化轉變溫度會隨特性粘度變化而略有變化。 | ||||
表2 純Toughimid-3532型材的典型指標
序號 | 測試項目 | 檢測標準 | 單位 | 典型值 | |
1 | 密度（23℃） | GB/T1033.1-2008 | g/cm3 | 1.268 | |
2 | 23℃ | 拉伸強度 |
GB/T1040.2-2006 | MPa | ≧100c |
拉伸模量 | GPa | 2.4-2.9c | |||
拉伸斷裂應變 | % | ≧8c | |||
3 | 熱變形溫度 | DMA法(三點彎曲) | ℃ | 389b | |
4 5 | 20GHz以內 | 相對電容率 | GB/T1409-2006 | / | ≦3.3 |
介質損耗因數 | / | ≦0.010 | |||
6 | 吸水率 | GB/T 1034- 1998(薄膜) | 25℃&65 RH， 24hr | % | ≦0.8c |
b: 型材的熱變形溫度會隨微粉的特性粘度變化而略有變化。 c: 用(特性粘度不小於0.70dL/g的微粉所製備的)薄膜檢測的。 | |||||
五、材料應用：
1、用作耐高溫&強韌型高性能熱塑性基體樹脂
Toughimid-3532，既可以通過溶液浸漬-熱壓熔融層合工藝，又可以通過微粉鋪層-熱壓熔融層合工藝，與高性能纖維布搭配製備出耐高溫&強韌型的高性能 熱塑性樹脂基複合材料。尤其是與碳纖維等耐高溫&高強高模型纖維搭配所製備的複合材料，在-269~380℃之間都有良好的機械性能；更為重要是，該複合材料的基體樹脂為純Toughimid-3532，自身具有強韌性，所以複合材料無須增韌。
2、用於熱固性基體樹脂增韌改性
由於Toughimid-3532具有良好的可溶性，所以將Toughimid-3532微粉添加到 熱固性基體樹脂中後，容易在微粒界麵處產生部分互溶(互擴散)，容易在熱固性基 體樹脂中形成均勻分散的微粒，固化後形成“投錨效果”的牢固連結界麵。 Toughimid-3532的這種優良特性，不僅確保了Toughimid-3532與熱固性基體樹脂 的互混物粘度低，具有良好的工藝性，而且還大幅提高了Toughimid-3532與熱固 性基體樹脂固化物的斷裂韌性，同時不降低其彈性模量並提高其耐熱性。
3、用於製作耐高溫絕緣塗層和氣體分離層
由於Toughimid-3532在沸點約為39~206℃的多種有機溶劑中均具有良好的溶解性，因此可以將Toughimid-3532配製成多種溶液；將這些溶液通過塗敷-低溫 固化 (200℃以下，或150℃以下，甚至是100℃以下) 程序即可形成聚酰亞胺耐高溫塗層，無須再通過高溫亞胺化(300~400℃)程序，具有同樣優良的耐熱性和耐候性等。Toughimid-3532的耐高溫絕緣塗層不僅能耐高溫，而且塗層膜具有良好的柔韌性，保證使用壽命更長。 另外，Toughimid-3532的塗層膜還具有良好的氣體分離性能，可以通過塗敷-低溫固化程序來製備氣體分離膜層及其組件。
4、用於製作高溫條件下使用的零部件或工裝治具
由於Toughimid-3532微粉的平均粒徑更小&粒度分布更窄，因此模壓型材或零部件機械性能更好，內應力更低，使用穩定性更好。另外，更容易與其它 (如聚四氟乙烯、石墨、二硫化鉬等微粉混合均勻，模壓製件不但耐高溫而且機械性能更均勻穩定。如果采用Toughimid-3532微粉製備大尺寸型材或零件，建議采用高溫模壓工藝成型。建議的高溫模壓工藝主要參數為：最高模壓溫度範圍為395~415℃(微粉受熱溫度)，最高模壓溫度時段的模壓壓力為35~70MPa（微粉受壓麵），最高模壓溫度下的保溫時間視製件外形尺寸或結構而定。具體的高溫模壓參數視模壓設備特性、 模壓模具特性、製件尺寸&結構、製件應用、微粉特性和微粉摻雜等具體情況而定。 Toughimid-3532製件廣泛應用於耐高溫工裝治具，耐高溫絕緣部件（絕緣子， 高溫絕緣漆等）、氣體分離組件等領域。
