正如它们的高Tg(>400℃)所示,这些类型的聚合物具有非常坚硬的结构,可明显抵抗二氧化碳塑化,使膜即使在高温下也能保持分离性能。尽管具有这些优点,PBI聚合物在气体分离方面仍面临着一些挑战,包括由于高度的链堆积和坚硬的聚合物骨架以及脆性而导致的低H2渗透性,这使得用这种材料制造薄膜十分困难。聚合物混合、官能化、交联、前体聚合物的热重排、N取代改性和无机颗粒的加入是克服其缺点的一些方法。目前,m-PBI是独一可在市场上买到的PBI,因此,预计还需要更多的努力来普遍研究不同的膜改性技术,以改善其气体传输特性。在体育用品制造中,PBI 塑料用于制造高级球拍等,提升产品性能。四川PBI注塑齿轮

相比之下,膜法H2/CO2分离工艺只需施加跨膜压力即可运行,不涉及任何相变或吸附剂再生,因此能以比传统方法低得多的能耗进行分离。除了能耗低之外,膜分离技术还具有碳足迹小、维护简单、可连续运行和设计灵活等优点,使其成为较有前途和可持续的H2净化技术。然而,制造在所需的严格操作条件下稳定的高渗透性和H2选择性膜是一项挑战。例如,虽然钯膜对H2有极高的选择性,而且如果做得足够薄,还能获得高H2通量,但一般来说,它们的机械性能并不稳定。在包括无机物、金属和多孔碳在内的多种膜合成材料中,聚合物因其溶液加工的简便性以及成本、性能和化学性质的良好平衡而成为较发达和商业上较可行的选择。上海PBI高温密封圈规格具有良好的耐水解性,PBI 塑料可用于潮湿环境下的设备制造。

使用1-甲基咪唑作为相容剂,将m-PBI与正交官能团热重排聚酰亚胺HAB-6FDA-CI混合(图7b),以提高m-PBI的H2渗透性,同时保持高选择性。相容的混合膜在400℃下进行热处理,这样聚酰亚胺就能热重排成渗透性更强的聚苯并恶唑结构。混合膜在H2渗透性、H2/CO2选择性和机械性能(柔韧性足以弯曲180°而不断裂)方面均有改善。这种行为归因于m-PBI基体相的同时致密化,从而提高了选择性,以及分散聚酰亚胺相的热重排,从而增强了气体渗透性。
ZIF-7的孔径为3.0A,完全介于H2和CO2的分子动力学直径之间。将ZIF-7添加到m-PBI中,添加量达到50%,结果表明所有MMMs成分的Tg值均高于纯m-PBI膜,这表明热稳定性得到了进一步提高。在分离性能方面,MMMs明显提高了H2的渗透性,H2/CO2的选择性略有增加。同一研究小组建议使用ZIF-8作为填料来提高H2的渗透性,因为ZIF-8比ZIF-7更多孔。随着ZIF-8负载的增加,ZIF-8/m-PBI膜的H2渗透率急剧上升,从纯m-PBI的3.7巴勒上升到60/40ZIF-8/m-PBI的1749.9巴勒。在填料含量为17.8wt%时,H2/CO2选择性较初上升到13.2的较大值,随后又再次下降。以其良好的阻燃性,PBI 塑料常用于建筑材料,增强建筑的防火安全性。

扩散系数通常受聚合物分子结构的影响,聚合物分子结构允许特定气体分子根据其大小优先通过,这些大小通常用其动力学直径表示。H2和CO2的动力学直径分别为0.289纳米和0.33纳米,这意味着H2的扩散速率通常较高。另一方面,CO2的溶解度比H2高,因为它具有更高的冷凝性,临界温度(Tc)就表明了这一点:Tc,CO2=304K,Tc,H2=33K。由于H2的动力学直径比CO2小,冷凝性比CO2低,因此聚合物通常具有良好的H2/CO2扩散选择性,但溶解性选择性较差。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。PBI密封板价格
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在DMAC(6-13%)中制备PBI聚合物,将其旋涂在硅晶片上,按照表4固化,并测量厚度。第二组样品含有重组形式的PBI聚合物细粉。重组"形式的PBI粉末用于非DMAC溶剂或进行紫外线固化时。PBI"recon"的制备过程,即用于紫外线固化的PBI重组。将PBI涂料(在DMAC中的含量为26%)与非溶剂混合,开始沉淀(A)。沉淀物经过滤并用更多的非溶剂清洗(B),去除并干燥(C),然后加入约10%的DMAA并进行紫外线固化(D)。在玻璃上固化的PBI厚度大于250微米。四川PBI注塑齿轮