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。PBI 塑料在工业机器人制造中用于制造关节等关键部件,提高机器人性能。上海PBI轴承定制
PBI化学结构:PBI塑料:PBI塑料的分子由聚苯并咪唑单元聚合而成,具有独特的分子结构,这赋予了它优异的耐热性、耐磨性和耐化学腐蚀性。聚四氟乙烯:PTFE是由四氟乙烯单体聚合而成的聚合物,其分子结构中所有氢原子都被氟原子取代,形成高度稳定的C-F键,这种结构使得PTFE具有突出的化学稳定性和物理性能。PBI硬度为玻璃的二分之一。高纯度灰分可控制在2ppm以下。适用于半导体行业、特种玻璃行业,对塑料制品性能要求较高地方使用。因其优越的性能,在其他塑料无法实现的领域,PBI都可能找到较佳解决方案。上海PBI轴承定制PBI塑料在阿波罗计划中用于宇航员的服装制造。
PBI纯树脂特性:改性 PBI 聚合物的详细热学和流变学特性已发表,并在第 36 届国际 SAMPE 研讨会上进行了介绍。热分析通过差示扫描量热法 (onset) 测定了 PBl 样品的玻璃化转变温度,如表 1 所示。分子量较低的 PBI 样品的 Tg 值略低,在 411℃-416℃范围内,而标准聚合物的 Tg 为 425℃,在氮气和空气中对所有 PBI 样品进行热重分析 (10℃ min^(-1)),结果显示重量损失曲线相似。与标准PBl一致,所有样品在空气中失重100%,在氮气中总失重25.3%-26.3%,前面10%累计失重温度为375.9℃-428.6℃(表 1)。
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。PBI 塑料在医疗领域崭露头角,用于制造医疗器械,满足严格的卫生和性能要求。
基于 m-PBI 和 ZIF-11 的 MMM 在纳米级和微米级颗粒的范围内都得到了发展,填充量高达 55 wt%。据报道,H2 渗透率的增加是由于穿透气体分子的扩散速度加快,而 ZIF 和聚合物溶液中 CO2 吸附量的减少则是 MMM 选择性提高的原因。表 3 总结了 m-PBI MMM 的 H2/CO2 性能。虽然对 PBI 主链进行化学处理可大幅提高其自由体积分数(FFV),从而提高 H2 渗透率,但这往往是以丧失 H2/CO2 选择性为代价的。未来的研究应探索使用同时具有大分子和刚性官能团的单体进行无规共聚,以生产高渗透性和刚性的 PBI 聚合物,从而克服渗透性和选择性之间的权衡。PBI 塑料的抗紫外线性能使其可用于户外设备,长期暴露也不易老化。江苏PBI核电连接件厂家
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。上海PBI轴承定制
将 PBI 聚合物与其他工程聚合物进行比较,了解 PBI 为何优于聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺和聚酮。CELAZOLE® U系列:主要用于生产在极端高温环境下使用的压缩成型部件。CELAZOLE® T系列:专为注塑成型和挤出成型设计,适用于需要强度高、热稳定性、耐化学性和耐磨性的应用。CELAZOLE® 涂层:适用于中空纤维膜、铸膜或涂层应用的解决方案,具有耐高温保护功能。具有优异的聚合物强度和热稳定性Celazole® U系列产品可用于一些较恶劣的环境——从油田到航空航天再到半导体应用。上海PBI轴承定制