聚苯并咪唑(PBI)的一般化学结构。通过改变 R2,制备了四种不同的 PBI 衍生物,以研究主链结构对相应膜的 H2/CO2 分离性能的影响。与商用 m-PBI 相比,在 PBI 主链中加入各种笨重、柔韧和受挫的官能团会较大程度上破坏聚合物链的致密堆积,较终导致 H2 渗透性明显提高。然而,正如预期的那样,H2/CO2 的选择性也有所下降。Kumbharkar 等人利用 5-叔丁基间苯二甲酸(BuI)作为笨重的二羧酸单体来合成 Bul-PBI,结果降低了链的堆积密度,热稳定性略有下降,而溶剂溶解性却有所提高。Bul-PBI 膜的扩散选择性为 37.8(高于 m-PBI),溶解选择性为 0.15(略低于 m-PBI)。图 6 显示了之前报告的研究中测量的改性 PBI 基聚合物的 H2 渗透性和选择性数据的上限图。由此可见,在对 PBI 的骨架结构进行处理的同时,通常还要在气体渗透性和选择性之间进行权衡。各种 PBI 衍生物的详细列表见表 S1。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。上海PBI低温密封圈定制
聚苯并咪唑:尽管一些无机膜已显示出优异的 H2/CO2 分离性能,但聚合物膜因其成本低、易于制造和良好的加工性而更具吸引力。目前,PBI、聚酰亚胺以及较近出现的热重排聚合物及其衍生物是 H2/CO2 气体分离的表示聚合物。如图 4 所示,聚苯并咪唑(PBI)属于高性能工程热塑性塑料,通常通过芳香族双邻二胺和二羧酸衍生物之间的缩合反应制造而成。PBI 具有较高的热稳定性和化学稳定性、优异的机械性能以及较高的 H2/CO2 本征选择性,较近已被公认为是 H2/CO2 分离膜的合适选择。上海PBI低温密封圈定制PBI 塑料的高韧性使其在受到冲击时不易破裂,适用于制造防护产品。
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。
PBI涂层表征方法:涂层附着力和划痕试验:使用交叉切割试验确定涂层与基材分离的阻力。使用工具在涂层表面切割出直角格子图案,一直穿透到基材。使用划痕机研究涂层的耐刮擦性。为了研究“临界载荷”,对每个涂层系统进行了至少 3 次划痕试验,速度为 1 mm/s,载荷从 0.5 增加到 100 N,划痕距离为 15 mm(图 1)。滑动磨损试验:根据 ASTM G176试验台,在块环上进行滑动摩擦和磨损试验(图 2)。将固定涂层压在旋转的金属环上。使用的对应物是 100 个 Cr6 钢环,外径为 13 mm,平均表面粗糙度为 Ra≈ 0.2 μm。测试在室温下的干滑动条件下进行,参数如下:标称初始接触压力 = 0.5 MPa、滑动速度 = 1 m/s、测试时间 = 2 h。磨损量通过白光显微镜测量。在轨道交通车辆中,PBI 塑料用于制造内饰和关键部件,提升车辆性能。
PBI与聚丁烯:高温与高性能的秘密。在探索高温加热板的世界中,我们发现了两种令人瞩目的材料:PBI和聚丁烯。首先,PBI(聚苯并咪唑)是一种高性能聚合物,以其突出的高温稳定性和耐热性而闻名。它不能直接用于树脂,也不能通过传统的热塑性塑料加工方法进行加工,而是需要采用高压烧结法。PBI可以制成纤维、特殊形状的物品和成品,甚至用于复合浸渍溶液。PBI的主要应用领域包括合成纤维,用于制造过滤器、涂层和高温防护材料。用PBI制成的零件通常用作绝缘体、插座和密封垫,展现了其在电子和电气行业中的重要性。PBI 塑料可用于制造太阳能电池板边框,提高电池板的耐用性。江苏PBI管
由于其出色的尺寸稳定性,PBI 塑料可用于精密仪器制造,确保仪器精度。上海PBI低温密封圈定制
开裂或起泡:虽然这种情况并不常见,但当 PBI 部件吸附了水分时,剧烈的环境冲击可能会导致严重的部件损坏。当含水分的 PBI 部件经历温度和/或压力的急剧变化时,可能会出现这种情况。例如,一个在环境温度和压力下含水量为 4% 的部件,如果被置于 300C 的全真空环境中,可能会因水分逸出而开裂或起泡。同样,一个在蒸汽中饱和的 PBI 部件,在快速减压后可能会开裂或起泡。为避免出现这些情况,用户必须了解如何储存和干燥 PBI 部件,并应参考本指南。上海PBI低温密封圈定制