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Toughimid-3252
發布時間：2022-08-19 點擊數：12646
一、材料簡介：
Toughimid-3252 是熱塑性聚酰亞胺微粉，不但具有良好的溶解性，而且具有熱膨脹係數低和介電常數低，玻璃化轉變溫度高，密度低，韌性強和吸水率低等特點。
二、材料結構：
Toughimid-325X係列產品的大分子鏈結構示意圖如下。
三、材料的突出特性：
1、良好的熱塑性
純Toughimid-3252微粉可通過熱模壓工藝成型，型材為琥珀色，透光性良好。 純Toughimid-3252溶液可塗敷成膜，薄膜為淺黃色，透光性良好。
2、溶解性好
室溫下，Toughimid-3252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。
3、熱膨脹係數低
Toughimid-3252模壓型材，采用TMA法測試，熱膨脹係數為 28*10-6/℃，具有更好的尺寸熱穩定性。
4、介電常數低
Toughimid-3252的折射率低至1.639，由此推算出的介電常數約為2.70。
5、使用溫度高
Toughimid-3252微粉，采用DSC法測試，玻璃化轉變溫度約為327℃。Toughimid-3252模壓型材，采用DMA法測試，玻璃化轉變溫度約為346℃；即使在320℃下，彈性模量仍然保持還在1.0GPa以上。
6、更利於輕量化
純Toughimid-3252型材的實密度約為1.20g/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。
7、韌性強
使用Toughimid-3252微粉增韌改性的特種環氧、雙馬來酰亞胺和氰酸酯等熱 固性樹脂固化物，韌性是未增韌的2~4倍。
8、吸水率低
25℃&65%RH下，24小時，薄膜樣件的飽和吸水率≤0.87%。
9、微粒的表麵溝槽形貌和孔穴結構
Toughimid-3252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”的界麵結構，再加上Toughimid-3252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。
四、性能數據：
表1 Toughimid-3252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 | 0.37~1.07a |
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 | ℃ | 319~327b |
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-3252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 | ~1.20 | |
2 | 23℃ | 拉伸強度 | GB/T1040.2-2006 | MPa | ≧85c |
拉伸模量 | GPa | 2.8c | |||
拉伸斷裂應變 | % | ≧7c | |||
3 | 熱變形溫度 | DMA法(三點彎曲) | ℃ | 346b | |
4 | 吸水率 | GB/T 1034- 1998(薄膜) | 25℃&65 RH， 24hr | % | ≦0.87c |
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、用於製作耐高溫塗層或氣體分離膜層
由於Toughimid-3252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-3252配製成多種溶液。將這些溶液通過塗敷-低溫固化(200℃，或150℃，甚至是100℃以下) 程序即可形成聚酰亞胺耐高溫塗層， 無須再通過塗敷-高溫熱亞胺化(300~400℃)程序，具有同樣優良的耐熱性和耐候性等。例如，借助低溫固化工藝可以很方便地製備Toughimid-3252氣體分離膜層 及其組件。
2、用作低介電&強韌型高性能熱塑性基體樹脂
Toughimid-3252，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-269~350℃之間 都有良好的介電性能；更為重要是，該複合材料的基體樹脂為純Toughimid-3252， 自身具有強韌性，所以複合材料無須增韌。
3、用於熱固性基體樹脂增韌改性
由於Toughimid-3252具有良好的可溶性，所以將Toughimid-3252微粉添加到 熱固性基體樹脂中後，容易在微粒界麵區域產生部分溶解溶脹(互滲)，容易在熱固 性基體樹脂中形成均勻分散的微粒，再加上微粒具有表麵溝槽形貌和孔穴結構，固化後形成“投錨效應”的牢固連結界麵。Toughimid-3252的這種優良特性，不僅確保了Toughimid-3252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-3252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。
