PBI聚合物混合:许多研究表明,气体分离膜的聚合物混合方法可为混合膜提供有趣的特性。聚合物混合不仅能协同结合聚合物的传输特性,较大限度地提高气体渗透性和选择性,还能提供任何成分都不具备的独特品质。因此,通过混合适当选择的材料,可以使用简单而可重复的程序调和具有不同分离和物理化学特性的聚合物。因此,将 PBI 与渗透性更强的聚合物混合可有效提高 H2 的渗透性。研究了 Matrimid 和 m-PBI 混合用于 H2/CO2 分离的情况,并报告说这两种聚合物在整个成分范围内都能形成混溶混合物。这一特性归因于各组分官能团之间的强氢键作用(图 7a)。虽然 Matrimid 和 m-PBI 显示出相似的 H2/CO2 选择性,但添加 25 wt% 的 Matrimid 会使 m-PBI 的 H2 渗透性和 H2/CO2 选择性分别提高 9 倍和 2.5 倍。PBI塑料是现有工程塑料中强度较高的产品。PBI垫圈生产厂家
交联:通过增强链刚度和减少自由体积,交联可以改变聚合物的纳米结构,提高其尺寸吸收能力,而不会明显影响 H2 的渗透性,尤其是在高温条件下。在温和条件下将 m-PBI 薄膜浸泡在对苯二甲酰氯溶液中不同时间,以获得不同程度的交联,从而开发出多种交联膜(图 9a)。在略微降低 H2 渗透性的同时,交联改性降低了 CO2 吸附性,从而较大程度上提高了 H2/CO2 选择性(a)对苯二甲酰氯交联 m-PBI 的拟议反应机理。(b) m-PBI 和使用对苯二甲酰氯交联 6 小时(XLPBI-6H)的 m-PBI 在不同温度下的 H2/CO2 分离性能;数据点从左到右依次为 35、100、150 和 200℃。(c) PBI-H3PO4 复合物的拟议质子转移和氢键。采用类似的方法,以 1,3,5-三(溴甲基)苯为交联剂,对 m-PBI 薄膜进行化学交联。膜交联了 24 小时,通过改变交联剂的浓度实现了不同程度的交联。研究发现,增加交联度会降低自由体积,从而明显降低二氧化碳的溶解度和扩散度,而 H2 的渗透率只略有下降。PBI垫圈生产厂家PBI 塑料的良好加工性能,使其能被加工成各种复杂形状的产品。
PBI涂层检查:建议采用多种做法来确保 PBI 聚合物涂层均匀且具有高附着力。每个行业和应用的厚度、粘附力和热阻值可能不同。测量厚度的方法有很多,包括简单的点测微计或更精确的扫描轮廓仪。使用改进的胶带拉力测试 (ASTM 3359) 对涂层零件进行附着力测试。该修改可以使用剖面线尺寸和/或工具的变化。实验部分:材料,对于后续的分析测试,在 Daetec 选择和制备石英基板以及由 Wollemi Technical, Inc. 重新制造的 100-200 mm (4-8”) 硅片(1-0-0,~525 µm)。 使用的材料包括市售旋涂粘合剂和 Daetec 生产的其他开发产品。UV固化应用使用可从San-Esters获得的n,n-二甲基丙烯酰胺(DMAA)和可从BASF获得的商品名Irgacure的各种光引发剂进行。可以使用开发实验室常用的溶剂和其他化学品。
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 = 304 K,Tc,H2 = 33 K。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。
以下是关于PBI塑料的详细介绍:基本特性:耐热性:PBI塑料具有极高的耐热性,能够在极端高温环境下保持稳定的性能。其长期耐温可达400度,短期耐温甚至可达到760度,是少数能在如此高温下工作的塑料之一。耐化学腐蚀性:PBI塑料对多种化学试剂具有优异的抵抗性,包括强酸、强碱和有机溶剂等,这使得它在化工、石油、制药等领域有普遍的应用。耐磨性:PBI塑料的超耐磨性使其在高摩擦、高磨损的环境中表现突出,适用于制造需要承受高磨损的部件。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。江苏PBI无油轴套厂商
PBI塑料的市场价格相对较高,主要应用在高级市场。PBI垫圈生产厂家
PBI聚合物的TGA曲线显示热阻在空气中>500℃,在N2中>600℃。纯 PBI 聚合物的特性如右表所示。这些值表示聚合物的“整体”特性。对于涂层来说,其性能可能会有所不同,具体取决于厚度和基材。PBI 共混物的示例如图 4 所示,其中 PBI 与聚醚酮酮 (PEKK) 共混。这些共混物的研究结果表明混合物的 Tg 表示了主要成分。在 60:40 PBI:PEKK 共混物中,Tg 接近纯 PBI 聚合物的 Tg。对于耐热性,PBI和PEKK都表现出良好的耐热性>500℃。PBI 含量 > 80% 的 PBI:PEKK 混合物略有改善。从混合物观察到的性能来看,可以在高温下提高 Tg 并减少重量损失。通过优先以反映大部分 PBI 的方式改变重量百分比,较终混合物开始反映相同的特性。PBI垫圈生产厂家