尽管用于 H2/CO2 分离的聚合物基膜具有诸多优点,但其在工业应用中的发展也面临着一些挑战,其中较重要的是塑化和高温下的低稳定性。玻璃聚合物具有刚性,因此可抗塑化并在高温下保持稳定,是合适的选择。有人建议使用聚苯并咪唑(PBI)进行 H2/CO2 分离,这是一种符合上述要求的特种聚合物。它在高温下(玻璃转化温度,Tg = 425-435℃)稳定,具有较高的 H2/CO2 本征选择性,并且由于具有高硬度结构和致密的链包装,预计可以承受塑化。然而,气体分子通过 PBI 的传输速率非常缓慢,这也是由于它具有使其更耐塑化的相同特性。改善其渗透性的方法包括与渗透性更强的聚合物混合、改变其化学结构以及在聚合物基体中添加填料。PBI塑料在未来将有更普遍的应用和明显的研究成果。江苏PBI部件厂家精选
根据膜孔径的大小,多孔膜中的气体传输可分为三种不同的状态(图 2a-c)。当孔径相对较大(0.1-10 微米)时,气体混合物通过对流穿过膜,不发生分离。当孔径小于 0.1 微米时,由于其与气体的动力学直径相似,因此传输是通过克努森扩散来描述的。当孔径在 0.5 至 1 纳米之间时,会根据分子大小产生相对分离。膜制备:致密膜通常采用溶液浇铸法生产(图 3a),将聚合物和任何添加剂溶解在适当的溶剂中,然后浇铸在玻璃板上,并放入温度较低的(真空)烘箱中,逐渐去除溶剂。一旦大部分溶剂被去除并形成致密膜,温度会进一步升高到溶剂沸点以上,以确保完全去除残留在膜中的任何溶剂。因此,致密膜通常很厚且对称。浙江PBI密封圈现货直发以其良好的吸音性能,PBI 塑料可用于制造隔音材料,降低噪音污染。
PBI热分析。流变学成型温度被选定为形成良好固结盘所需的较低温度,图 2 显示了在 400℃-480℃温度范围内收集的各种 PBl 聚合物的数据,在标准 PBl 和 8000g mol^(-1) PBl 中均观察到起泡现象,这是它们作为“活性聚合物”的结果。在 400'C 以下收集的数据反映了夹具和样品之间相当大的滑动程度,因此不包括在内。8000g mol^(-1) 活性聚合物和 8000g mol^(-1) 和 12000g mol^(-1) 封端聚合物显示出预期的随温度升高而降低的粘度。'标准'PBI 表现出的明显起泡导致夹具和样品之间滑动,这可能是在较低温度下记录的粘度数据异常低的原因,在近似分子量为 20000g mol^(-1) 时,标准 PBI 的动态粘度应明显高于 12000g mol^(-1) 封端聚合物。
PBI 是一种可用于其他树脂无法满足的极端高温,极恶劣化学和等离子体环境中或者对产品耐用性和耐磨性要求很高的应用环境中的理想材料。 PBI零件被应用于半导体和平板显示器制造,电绝缘零件,保温应用以及密封,轴承,耐磨板在各工业中应用。在苛刻的航空航天应用评估中,PBI也具备突出的强度和短期耐高温能力。PBI塑料(聚苯并咪唑)和聚四氟乙烯(PTFE)在多个方面存在明显的差异,这些差异主要体现在它们的化学结构、物理性能、应用领域以及优缺点等方面。具有良好的生物相容性,PBI 塑料可用于生物医学植入物的研发。
复合材料制造背景:Bennet Ward 博士在第 34 届国际 SAMPE 研讨会上介绍了具有连续纤维增强的 PBl 基质复合材料的初步加工概况。该路线使用粘性、富含溶剂的 PBl 预浸料原料,以便于制造复杂形状,在预浸料旁边放置一层 CelgardTm 微孔聚丙烯渗料控制层,以控制溶剂辅助、低粘度树脂的流动,标准压缩成型工艺参数包括:升温速率 5℃ min^(−1)压板压力 5.10 MPa(740 psi)压力施加温度 420℃固结保持温度 475℃预浸料聚合物树脂含量 40%Brown 和 Schmitt 完成了一项 PBI 复合材料固化优化任务,其中优化了较重要的工艺变量。他们的工作确定了一些非常有利的效果,这些效果是由提高成型压力施加温度和降低热熔升温速率产生的。这些改进将复合材料空隙率降低了 50%,并作为本研究的基准加工条件。芳基PBI在高达538℃的温度下仍能保持稳定。江苏PBI高温密封圈
PBI塑料常用于制造飞机零部件和卫星部件。江苏PBI部件厂家精选
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。江苏PBI部件厂家精选