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。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。湖南PBI精密齿轮
PBI 分子量和端基改性:上述讨论表明,PBl 预浸料的固化需要相对严苛的条件。我们的目标是设计一种 PBI 预浸料,该预浸料可在标准生产环境的设备限制内固化(即高压釜可处理 2.07 MPa (300 psi)),但保持与 PBI 相关的出色短期高温性能。我们的方法是通过使用较低分子量的 PBI 和/或封端聚合物来降低聚合物粘度。由于标准配方中的 PBl 聚合物是“活性”聚合物,因此推测高固化温度会导致固化过程中聚合物分子量增加,从而降低聚合物流量。通过降低反应时间和温度来改变活性聚合物的分子量。后续实验中使用分子量约为 8000g mol^(−1) 的“活性”PBl 聚合物。苯甲酸苯酯用作封端剂。计算添加的封端剂量,使分子量分别为 8000 和 12000g mol^(−1)。这些聚合物也用于后续实验。分子量是通过 DMAc 中的特性粘度测量确定的。下面给出了一个示例程序。PBI零件现货直发PBI塑料的原料具有一定的毒性,需严格安全措施。
PBI涂料:PBI 聚合物涂层适用于各种基材,以提供免受侵蚀性条件的保护。PBI 溶液采用室温浇铸方法,然后进行固化。溶液由溶解在有机溶剂中的 PBI 聚合物组成。涂覆涂层,然后在快速后固化过程中蒸发。众所周知,观察到的涂层特性并不总是表示特定物质的整体特性。对于几微米或更小的薄涂层尤其如此,其中基材的化学性质可能反映在较终材料中。然而,可以制备用作保护屏障的薄涂层。用 PBI 生产的涂层具有高耐热性,并能免受热、湿气和化学品的影响。PBI 也已被证明可用于高真空等离子室,尤其能抵抗氧化和热侵蚀条件。PBI 涂层以及与其他聚合物的组合已被证明可以减少钢上的摩擦。以平坦化方式涂覆的涂层将降低粗糙度的 Rq 值和摩擦系数 (COF)。
这些层压板比对照层更薄(每层 0.0122-0.0142 英寸),空隙率也更低(0.7%-3.9%),显微照片检查显示所有 8000g mol^(-1) 封端层压板均出现微裂纹(图 5),由于在 6.9 MPa(1000 psi)下固化的 20000g mol^(-1)PBI 中也观察到了这种情况,因此认为这是由于这些层压板中的树脂含量非常低造成的。如上所述,这些层压板表现出较大的流动,但是,计算出的树脂含量并不支持这一结论。虽然这可能适用于在 6.9 MPa 下固化的 20000g mol^(-1) PBl,并且在较高压力下固化的封端 PBI 中观察到更大程度的微裂纹,但这并不能解释根本原因,层压板中的空隙有两种类型:层之间的大空隙和纤维束内的小空隙。后者随着固化压力的降低而成比例增加。总体而言,8000g mol-i 层压板的质量随压力的变化似乎小于 20000g mol^(-1) 层压板。PBI塑料的初始开发是为了满足NASA的耐火纤维需求。
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。在半导体制造中,PBI 塑料用于制造承载晶圆的器具,确保生产精度。湖南PBI精密齿轮
PBI塑料的瞬间耐受温度高达760度。湖南PBI精密齿轮
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。湖南PBI精密齿轮