PBI聚合物的化学结构。与其他工程物质相比,PBI聚合物位于聚合物性能三角形的较高温度指数的顶部。该三角形被分成两半,左侧为非晶态材料,右侧为结晶或半结晶材料。相对于其他材料,PBI 的性能超过了用于解决行业较复杂挑战的未填充物质的耐热性能。聚合物的耐热性可以通过多种方式来实现。这可能包括与其他更高 Tg 的聚合物混合或通过添加填料。无定形聚合物和热固性聚合物都可以发生共混。PBI 因其非常高的耐热性而成为有吸引力的共混聚合物,如表中的 TGA 和其他性能所示。PBI 塑料具有出色的耐高温性能,能在极高温度下保持稳定结构,应用于航空航天领域。江苏PBI涡轮供应商
PBI 合成:配备N₂ 入口、搅拌器和冷凝器连接到鼓泡器,收集瓶中装有 30.00g 四氨基联苯和 44.58g 二苯间苯二甲酸酯(将计算量的苯甲酸苯酯添加到初始混合物中以获得所需的分子量)。搅拌固体,并用 N₂ 吹扫系统 15 分钟,将系统加热至 270℃持续 1.5 小时。在 180℃ 下观察到固体熔化。当温度达到 210℃时停止搅拌(1300revmin^(−1)),在 265℃下观察到头一股副产物流,共收集到 21,63g 水和苯酚,在 270℃下 5 分钟后观察到反应瓶内容物起泡。收集到 43.9g 0.15 IV 聚合物。上海PBI阀片市价PBI塑料的热稳定性在氮气中可超过500℃。
PBI磨料磨损测试:通过定制的划痕机研究涂层的磨损行为。将涂层样品压在 SiC 磨料纸(Matador 防水)上,并沿 y 方向移动,从而使用合适的称重传感器连续测量摩擦力。法向负载设置为 17 N,相当于标称压力 0.55 MPa,速度为 5 mm/s。样品以单次通过模式进行测试,即它们始终与磨料纸的原始表面接触(图 3)。砂纸的粒度各不相同,分别使用 P800(粒度:21.8 μm)、P1200(粒度:15.3 μm)、P3000(粒度:7 μmm)和 P5000(粒度:5 mm)类型。所有测试均在室温下进行。
虽然已经证明8000g mol^(-1)PBI可以在低至2.07 MPa的压力下加工,产生与对照相同的机械性能,但固化周期尚未优化,计划在此方面开展进一步的工作。此外,如果我们现在考虑 PBI 作为热固性聚合物,那么应该可以进一步降低分子量以增强加工性能,而不会对机械性能产生任何有害影响。但是,应该注意的是,存在一个下限,随着分子量的降低,固化周期中释放出的缩合挥发物的百分比将会增加,而且,更高的交联密度会降低 PBI 的断裂韧性。该领域的持续研究将探索较低分子量的 PBl(在 6000g mol^(-1) 范围内),以及在 8000g mol^(-1)“活性”PBI 上产生更多的机械性能。PBI塑料可用作真空室部件的制造材料。
目前,化石燃料是通过蒸汽转化生产 H2 的主要来源(图 1)。但这一工艺的缺点是会产生大量温室气体,包括副产品二氧化碳。根据原料的质量,每生产一吨 H2 会产生 9-12 吨 CO2。从二氧化碳中分离出 H2 在热力学上是非自发的,没有外部能源的输入是不可能实现的。因此,开发高效的 H2 和 CO2 分离技术对于生产高纯度和廉价的 H2 至关重要。通常,二氧化碳是通过低温蒸馏或变压吸附工艺分离出来的。在低温蒸馏过程中,气体被冷却到非常低的温度,从而使二氧化碳液化并分离出来。另一方面,变压吸附法的工作原理是:在高压下,气体倾向于吸附在固体上,当压力降低时,气体被解吸。由于 H2 的吸附率不同于 CO2,因此 H2 可以被净化。虽然这些方法通常能得到高纯度的 H2,但它们需要消耗大量能源(需要非常高或非常低的温度),而且涉及复杂的操作和维护。PBI塑料的初始开发是为了满足NASA的耐火纤维需求。PBI星轮片规格
以其优异的抗疲劳性能,PBI 塑料用于制造飞机机翼结构件,保障飞行安全。江苏PBI涡轮供应商
弯曲性能从这些层压板上切下弯曲样品,在环境温度和高温下进行测试,室温结果报告于图 6 中。随着较大固化压力的降低,20000g mol^(-1) PBl 的弯曲强度迅速降低。在 0.69 MPa 固化压力下,弯曲强度约为 5.1 MPa 固化压力下的 55%。8000g mol^(-1)“活”PBl 的弯曲强度随固化压力的变化很小,当固化压力从 3.24 MPa 降至 0.69 MPa 时,弯曲强度只损失 14%。如图 6 所示,对照层压板和在 3.24 (470 psi) 和 2.07 MPa (300 psi) 下固化的 8000g mol^(-1)“活”PBl 层压板在典型的层压板间变化范围内的弯曲强度几乎相同。虽然 8000g mol^(-1) 端盖弯曲样品的空隙率较低,但它们都因剪切而失效,强度非常低。江苏PBI涡轮供应商