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Toughimid-3532
发布时间:2022-08-18 点击数:12452
一、材料简介:
Toughimid-3532 是热塑性聚酰亚胺微粉,不但具有良好的溶解性,而且具有使用温度高,低密度,韧性强和吸水率低等特点。
二、材料结构:
Toughimid-3532 大分子链含有超耐热&易溶解的重复结构单元。
三、材料特性:
1、良好的热塑性
纯Toughimid-3532微粉可通过热模压工艺成型,型材为橙红色,透光性良好。 纯Toughimid-3532溶液可涂敷成膜,薄膜为浅橙黄色,透光性良好。
2、溶解性好
室温下,Toughimid-3532微粉可完全溶解于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)、间甲酚(m-Cresol)、二甲基亚砜 (DMSO)、γ-丁内酯(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 含量高达40%,不溶于乙二醇二甲醚、丁酮、甲苯和环己酮。
3、使用温度高
Toughimid-3532微粉,采用DSC法测试,玻璃化转变温度约为 380℃。纯 Toughimid-3532模压型材,采用DMA法测试,玻璃化转变温度约为 389℃;即使在376℃下,弹性模量仍然保持还在1.0Gpa以上。Toughimid-3532微粉,采用 TGA法测试,0.5%热分解温度约为500℃,2.0%热分解温度约为544℃,900℃的残 炭率约为60%。
4、更利于轻量化
纯Toughimid-3532型材的实密度约为1.26g/cm3;低于纯聚醚醚酮的实密度 1.32g/cm3,低于碳纤维的实密度2.0g/cm3,远低于铝合金的实密度2.8g/cm3,更 远低于钛合金的实密度4.5g/cm3。
5、韧性强
使用Toughimid-3532微粉增韧改性的特种环氧、双马来酰亚胺和聚酰亚胺热 固性树脂固化物,韧性是未增韧的2~4倍。
6、吸水率低
25℃&65%RH下,24小时,薄膜样件的饱和吸水率≤0.8%。
7、微粒的表面沟槽形貌和孔穴结构
Toughimid-3532微粒的外形轮廓近似球形,尺寸在亚微米至几十微米之间; 在微观上,是多个纳米粒子的共生微粒,形成表面沟槽形貌和孔穴结构。这种微观形貌&结构使得微粒容易与热固性基体树脂形成 “投锚效果”的牢固连结界面,再加 上Toughimid-3532微粒自身的强韧性和高模量,有利于大幅度改善热固性基体树 脂固化物的脆性,同时不降低其模量并提高其耐热性。
四、性能数据:
表1 Toughimid-3532微粉的典型指标
项目 | 检测方法 | 检测条件 | 单位 | 典型值 |
颜色外观 | 目测 | —— | —— | 黄色粉末 |
表观密度 | 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 | |
损失率 | TGA法(加盖), N2保护 | 250℃&0.5hr | % | ≤1.5 |
玻璃化转变温度(Tg) | (微粉)DSC法(350℃二次扫描) | 10℃/min (加盖) N2保护 | ℃ | ~380b |
a: 微粉的特性粘度可根据客户需求在0.37~1.37dL/g范围内调整; b: 微粉的玻璃化转变温度会随特性粘度变化而略有变化。 |
表2 纯Toughimid-3532型材的典型指标
序号 | 测试项目 | 检测标准 | 单位 | 典型值 | |
1 | 密度(23℃) | GB/T1033.1-2008 | g/cm3 | 1.268 | |
2 | 23℃ | 拉伸强度 |
GB/T1040.2-2006 | MPa | ≧100c |
拉伸模量 | GPa | 2.4-2.9c | |||
拉伸断裂应变 | % | ≧8c | |||
3 | 热变形温度 | DMA法(三点弯曲) | ℃ | 389b | |
4 5 | 20GHz以内 | 相对电容率 | GB/T1409-2006 | / | ≦3.3 |
介质损耗因数 | / | ≦0.010 | |||
6 | 吸水率 | GB/T 1034- 1998(薄膜) | 25℃&65 RH, 24hr | % | ≦0.8c |
b: 型材的热变形温度会随微粉的特性粘度变化而略有变化。 c: 用(特性粘度不小于0.70dL/g的微粉所制备的)薄膜检测的。 |
五、材料应用:
1、用作耐高温&强韧型高性能热塑性基体树脂
Toughimid-3532,既可以通过溶液浸渍-热压熔融层合工艺,又可以通过微粉铺层-热压熔融层合工艺,与高性能纤维布搭配制备出耐高温&强韧型的高性能 热塑性树脂基复合材料。尤其是与碳纤维等耐高温&高强高模型纤维搭配所制备的复合材料,在-269~380℃之间都有良好的机械性能;更为重要是,该复合材料的基体树脂为纯Toughimid-3532,自身具有强韧性,所以复合材料无须增韧。
2、用于热固性基体树脂增韧改性
由于Toughimid-3532具有良好的可溶性,所以将Toughimid-3532微粉添加到 热固性基体树脂中后,容易在微粒界面处产生部分互溶(互扩散),容易在热固性基 体树脂中形成均匀分散的微粒,固化后形成“投锚效果”的牢固连结界面。 Toughimid-3532的这种优良特性,不仅确保了Toughimid-3532与热固性基体树脂 的互混物粘度低,具有良好的工艺性,而且还大幅提高了Toughimid-3532与热固 性基体树脂固化物的断裂韧性,同时不降低其弹性模量并提高其耐热性。
3、用于制作耐高温绝缘涂层和气体分离层
由于Toughimid-3532在沸点约为39~206℃的多种有机溶剂中均具有良好的溶解性,因此可以将Toughimid-3532配制成多种溶液;将这些溶液通过涂敷-低温 固化 (200℃以下,或150℃以下,甚至是100℃以下) 程序即可形成聚酰亚胺耐高温涂层,无须再通过高温亚胺化(300~400℃)程序,具有同样优良的耐热性和耐候性等。Toughimid-3532的耐高温绝缘涂层不仅能耐高温,而且涂层膜具有良好的柔韧性,保证使用寿命更长。 另外,Toughimid-3532的涂层膜还具有良好的气体分离性能,可以通过涂敷-低温固化程序来制备气体分离膜层及其组件。
4、用于制作高温条件下使用的零部件或工装治具
由于Toughimid-3532微粉的平均粒径更小&粒度分布更窄,因此模压型材或零部件机械性能更好,内应力更低,使用稳定性更好。另外,更容易与其它 (如聚四氟乙烯、石墨、二硫化钼等微粉混合均匀,模压制件不但耐高温而且机械性能更均匀稳定。如果采用Toughimid-3532微粉制备大尺寸型材或零件,建议采用高温模压工艺成型。建议的高温模压工艺主要参数为:最高模压温度范围为395~415℃(微粉受热温度),最高模压温度时段的模压压力为35~70MPa(微粉受压面),最高模压温度下的保温时间视制件外形尺寸或结构而定。具体的高温模压参数视模压设备特性、 模压模具特性、制件尺寸&结构、制件应用、微粉特性和微粉掺杂等具体情况而定。 Toughimid-3532制件广泛应用于耐高温工装治具,耐高温绝缘部件(绝缘子, 高温绝缘漆等)、气体分离组件等领域。