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Toughimid-2852
发布时间：2022-10-11 点击数：1414
一、材料简介：
Toughimid-2852是热塑性聚酰亚胺微粉，具有高频下介电常数&介电损耗低，耐温等级高，低密度，混配相容性好，吸水率低等特点。
二、材料结构：
Toughimid-285X系列大分子链结构示意图如下。
三、材料突出特性：
1、高频下介电常数&介电损耗低
在20GHz内，介电常数Dk：2.8~3.0，介电损耗Df：0.001~0.004。
2、耐高温
Toughimid-2852微粉 ，采用DSC法测试， 玻璃化转变温度约为300 ℃。 Toughimid-2852微粉，采用TGA法测试，2.0%热分解温度约为524℃。
3、更利于轻量化
纯Toughimid-2852型材的实密度约为1.22g/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。
4、溶解性好
室温下，Toughimid-2852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、丁酮和甲苯。
5、吸水率低
纯Toughimid-2852薄膜在25℃&65%RH下24小时，饱和吸水率≤0.6%。
6、微粒的表面沟槽形貌和孔穴结构
Toughimid-2852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”的界面连结结构，再加上Toughimid-2852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。
7、混配相容性好
将Toughimid-2852微粉添加到热固性基体树脂或稀释剂等中后，在60~140℃下微粒的界面容易被溶解溶胀(形成界面互扩散)，方便微粒在热固性基体树脂中分散均匀，固化后的热固性基体树脂与微粒在界面处形成了“投锚效应”的牢固连结界面，有利于热固性树脂获得更好的应力传递和吸收结构，因此增韧效果尤其明显。
四、性能数据：
表1 Toughimid-2852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 | —— | —— | 类白色粉末 |
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 | 0.37~1.07a |
粒度D50 | GB/T 19077.1-2003 | 25±2℃ | µm | ≤35 |
粒度D90 | 25±2℃ | µm | ≤75 | |
热损失率 | 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 | ℃ | ~300b |
a: 微粉的特性粘度可根据客户需求在0.37~1.07dL/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-2852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 | 1.228 | ||
2 | 23℃ | 拉伸强度 |
GB/T1040.2-2006 | MPa | 103 | |
拉伸模量 | 3.12*103 | |||||
拉伸断裂应变 |
% | 13 | ||||
3 | 23℃ | 弯曲强度 | GB/T9431-2008 | MPa | 148 | |
弯曲模量 | 3.12*103 | |||||
4 | 25%应变时的压缩应力 | GB/T1041-2008 | MPa | 172 | ||
压缩模量 | 2.65*103 | |||||
5 | 球压痕硬度 | GB/T3398.1-2008 | N/mm2 | 190 | ||
6 | 热变形温度（1.8MPa） | GB/T1634.2-2004 | ℃ | 285 | ||
7 | 摩擦系数 | GB/T3960-2016 | / | 0.48 | ||
8 | 线膨胀系数（23-230℃） | ISO11359-2:1999 | K-1 | 52.9*10-6 | ||
9 10 | 20GHz以内 | 相对电容率 | GB/T1409-2006 | / | 2.8~3.0 | |
介质损耗因数 | / | 1~4*10-3 | ||||
11 | 吸水率 | GB/T 1034- 1998(薄膜) | 25℃&65 RH， 24hr | % |
≦0.6 c | |
c: 用(特性粘度不小于0.70dL/g的微粉所制备)薄膜检测的。 | ||||||
五、材料应用：
1、用作低介电&强韧型高性能热塑性基体树脂
Toughimid-2852，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结构功能一体化的高性能 热塑性树脂基复合材料。尤其是与石英纤维、芳纶纤维、聚酰亚胺纤维、PBO纤 维、LCP纤维等低介电&耐高温纤维搭配所制备的复合材料，在-269~280℃之间 都有良好的高频介电性能；更为重要是，该复合材料的基体树脂为纯Toughimid- 2852，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-2852具有良好的可溶性，所以将Toughimid-2852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-2852的这种优良特性，不仅确保了Toughimid-2852与热固性基体树脂 的互混物粘度低，具有良好的浸渍工艺性，而且还大幅提高了Toughimid-2852与热 固性基体树脂固化物的断裂韧性，同时还提高了固化物的耐热性。
3、用于制作高频信号线或导线耐高温绝缘涂层
由于Toughimid-2852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-2852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-2852的耐高温绝缘涂层在高频下具有极低的介电常数&低介电损耗，大大降低导线表面的发热；同时，涂层膜具有良好的柔韧性，保证使用寿 命更长。
4、用于制作高温高频条件下使用的零部件
由于Toughimid-2852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、石英微粉、空心玻璃微球等微粉混合均匀，模压制件不但高频介电性能更优良 而且机械性能更均匀稳定。 如果采用Toughimid-2852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335~385℃(微粉受热温度)， 最高模压温度时段的模压压力为15~35MPa（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。如果 采用Toughimid-2852批量制备小尺寸制件，也可以采用高温压铸工艺成型，具体工 艺需要根据不同的产品和设备进行调整。 Toughimid-2852制件广泛应用于耐高温透波部件，耐高温绝缘部件（绝缘子， 高温绝缘连接器等）、5G光学插接件，电机密封部件等领域。
