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Toughimid-2852
發布時間：2022-08-20 點擊數：12868
一、材料簡介：
Toughimid-2852是熱塑性聚酰亞胺微粉，具有高頻下介電常數&介電損耗低，耐溫等級高，低密度，混配相容性好，吸水率低等特點。
二、材料結構：
Toughimid-285X係列大分子鏈結構示意圖如下。
三、材料突出特性：
1、高頻下介電常數&介電損耗低
在20GHz內，介電常數Dk：2.8~3.0，介電損耗Df：0.001~0.004。
2、耐高溫
Toughimid-2852微粉 ，采用DSC法測試， 玻璃化轉變溫度約為300 ℃。 Toughimid-2852微粉，采用TGA法測試，2.0%熱分解溫度約為524℃。
3、更利於輕量化
純Toughimid-2852型材的實密度約為1.22g/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。
4、溶解性好
室溫下，Toughimid-2852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、丁酮和甲苯。
5、吸水率低
純Toughimid-2852薄膜在25℃&65%RH下24小時，飽和吸水率≤0.6%。
6、微粒的表麵溝槽形貌和孔穴結構
Toughimid-2852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”的界麵連結結構，再加上Toughimid-2852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。
7、混配相容性好
將Toughimid-2852微粉添加到熱固性基體樹脂或稀釋劑等中後，在60~140℃下微粒的界麵容易被溶解溶脹(形成界麵互擴散)，方便微粒在熱固性基體樹脂中分散均勻，固化後的熱固性基體樹脂與微粒在界麵處形成了“投錨效應”的牢固連結界麵，有利於熱固性樹脂獲得更好的應力傳遞和吸收結構，因此增韌效果尤其明顯。
四、性能數據：
表1 Toughimid-2852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 | —— | —— | 類白色粉末 |
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 | 0.37~1.07a |
粒度D50 | GB/T 19077.1-2003 | 25±2℃ | µm | ≤35 |
粒度D90 | 25±2℃ | µm | ≤75 | |
熱損失率 | 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 | ℃ | ~300b |
a: 微粉的特性粘度可根據客戶需求在0.37~1.07dL/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-2852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 | 1.228 | ||
2 | 23℃ | 拉伸強度 |
GB/T1040.2-2006 | MPa | 103 | |
拉伸模量 | 3.12*103 | |||||
拉伸斷裂應變 |
% | 13 | ||||
3 | 23℃ | 彎曲強度 | GB/T9431-2008 | MPa | 148 | |
彎曲模量 | 3.12*103 | |||||
4 | 25%應變時的壓縮應力 | GB/T1041-2008 | MPa | 172 | ||
壓縮模量 | 2.65*103 | |||||
5 | 球壓痕硬度 | GB/T3398.1-2008 | N/mm2 | 190 | ||
6 | 熱變形溫度（1.8MPa） | GB/T1634.2-2004 | ℃ | 285 | ||
7 | 摩擦係數 | GB/T3960-2016 | / | 0.48 | ||
8 | 線膨脹係數（23-230℃） | ISO11359-2:1999 | K-1 | 52.9*10-6 | ||
9 10 | 20GHz以內 | 相對電容率 | GB/T1409-2006 | / | 2.8~3.0 | |
介質損耗因數 | / | 1~4*10-3 | ||||
11 | 吸水率 | GB/T 1034- 1998(薄膜) | 25℃&65 RH， 24hr | % |
≦0.6 c | |
c: 用(特性粘度不小於0.70dL/g的微粉所製備)薄膜檢測的。 | ||||||
五、材料應用：
1、用作低介電&強韌型高性能熱塑性基體樹脂
Toughimid-2852，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結構功能一體化的高性能 熱塑性樹脂基複合材料。尤其是與石英纖維、芳綸纖維、聚酰亞胺纖維、PBO纖 維、LCP纖維等低介電&耐高溫纖維搭配所製備的複合材料，在-269~280℃之間 都有良好的高頻介電性能；更為重要是，該複合材料的基體樹脂為純Toughimid- 2852，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-2852具有良好的可溶性，所以將Toughimid-2852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-2852的這種優良特性，不僅確保了Toughimid-2852與熱固性基體樹脂 的互混物粘度低，具有良好的浸漬工藝性，而且還大幅提高了Toughimid-2852與熱 固性基體樹脂固化物的斷裂韌性，同時還提高了固化物的耐熱性。
3、用於製作高頻信號線或導線耐高溫絕緣塗層
由於Toughimid-2852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-2852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-2852的耐高溫絕緣塗層在高頻下具有極低的介電常數&低介電損耗，大大降低導線表麵的發熱；同時，塗層膜具有良好的柔韌性，保證使用壽 命更長。
4、用於製作高溫高頻條件下使用的零部件
由於Toughimid-2852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、石英微粉、空心玻璃微球等微粉混合均勻，模壓製件不但高頻介電性能更優良 而且機械性能更均勻穩定。 如果采用Toughimid-2852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335~385℃(微粉受熱溫度)， 最高模壓溫度時段的模壓壓力為15~35MPa（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。如果 采用Toughimid-2852批量製備小尺寸製件，也可以采用高溫壓鑄工藝成型，具體工 藝需要根據不同的產品和設備進行調整。 Toughimid-2852製件廣泛應用於耐高溫透波部件，耐高溫絕緣部件（絕緣子， 高溫絕緣連接器等）、5G光學插接件，電機密封部件等領域。
