尽管PBI(聚苯并咪唑)在众多领域中展现出了突出的性能,但它也存在一定的不足之处。特别是在耐高温蒸汽方面,其能力显得相对不足,一旦吸收水分,性能便会受到影响。然而,这并未能掩盖PBI的诸多优点。例如,它是由MitsubishiChemicalGroup生产的Duratron®CU60PBI聚苯并咪唑,便是一种高性能的工程塑料。它不仅具有出色的机械性能和耐热性,还能在400°F/205°C以上的高温下保持优良的机械性能。在极端温度环境下,其耐磨性和承载能力优于任何其他增强的或未增强的高级工程塑料,因此深受半导体制造商的青睐,特别是对于真空室的应用。此外,Duratron®PBI还适用于高温轴套、连接器、阀座以及探头透镜等部件的制造。PBI塑料的熔点较高,加工制造具有挑战性。浙江PBI叶片厂家直销
目前,化石燃料是通过蒸汽转化生产H2的主要来源(图1)。但这一工艺的缺点是会产生大量温室气体,包括副产品二氧化碳。根据原料的质量,每生产一吨H2会产生9-12吨CO2。从二氧化碳中分离出H2在热力学上是非自发的,没有外部能源的输入是不可能实现的。因此,开发高效的H2和CO2分离技术对于生产高纯度和廉价的H2至关重要。通常,二氧化碳是通过低温蒸馏或变压吸附工艺分离出来的。在低温蒸馏过程中,气体被冷却到非常低的温度,从而使二氧化碳液化并分离出来。另一方面,变压吸附法的工作原理是:在高压下,气体倾向于吸附在固体上,当压力降低时,气体被解吸。由于H2的吸附率不同于CO2,因此H2可以被净化。虽然这些方法通常能得到高纯度的H2,但它们需要消耗大量能源(需要非常高或非常低的温度),而且涉及复杂的操作和维护。山东PBI管PBI塑料的废弃物处理存在一定难度。
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中空纤维:要充分利用PBI的明显特性,必须将其转化为商业上可行的膜配置。这种膜组件的目标是降低膜成本,较大限度地提高气体渗透率和膜表面体积比,以获得较小的整体碳足迹和组件尺寸,因为所需的高压和高温膜外壳是一个重要的资本成本组成部分。利用中空纤维膜(HFM)组件是一种很有前途的方法,可以在减少组件尺寸的同时明显增加膜的有效面积。在各种膜配置中,中空纤维膜组件可提供较大的堆积密度。HFM模块的堆积密度高达30,000m²/m³。我们一直在努力研究将中空纤维的有益特性与m-PBI结合形成高渗透、高面积密度膜所产生的协同效应。由于高频膜通常具有非对称结构,而且选择层超薄,容易产生缺陷。因此,在制造过程中通常需要添加填料、交联和涂层等步骤来提高选择性。表4总结了较近开发的基于m-PBI的HFM的H2/CO2分离性能。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衍生物:众所周知,对聚合物骨架进行系统的结构改性,既可限制链的堆积,又可抑制链的流动性,从而提高渗透性,同时保持或提高气体分离膜的选择性。图5描述了PBI的一般结构,其中R1可以是直接键、砜、醚或任何其他连接键。R2可以是烷基或芳基官能团;R3通常只是氢,也可用于PBI交联。要改变PBI的骨架结构,进而改变其气体传输特性,较简单的方法可能是操纵二羧酸(图5,R2;图4,R)。值得注意的是,目前市场上只有的一种聚苯并咪唑是聚2,2′-(间苯二酚)-5,5′-联苯并咪唑,又称间苯并咪唑(m-PBI)。PBI塑料的单体改性和聚合物主链改性可改善其性能。四川PBI医用接头
PBI 塑料可用于制造汽车内饰件,既美观又具备良好的性能。浙江PBI叶片厂家直销
聚苯并咪唑(PBI)是一种线性无定形聚合物,在无约束的潮湿环境中会吸附水,但不会与水发生反应)。在潮湿的环境中,水会进入聚合物链之间的无约束聚合物基体,使其扩散并拉伸形状或部件的尺寸。水不会与PBI结合或发生反应,但会自由进出无约束基质。相反,如果PBI受到约束,聚合物链就不会扩散,水也不会渗透。吸收的水可以通过将PBI改为干燥环境来解吸,这样基质就会恢复到原来的大小和状态。吸水对PBI的影响与对其他热塑性塑料的影响相同;其物理表现有三个方面:吸水会改变部件尺寸,加剧热冲击和压力冲击的影响,降低机械强度。此外,吸附的水分还会影响电绝缘电阻和介电特性。浙江PBI叶片厂家直销