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。因其优异的化学稳定性,PBI 塑料可用于化工设备中,抵御多种化学物质侵蚀。浙江PBI部品定制价格
尽管用于H2/CO2分离的聚合物基膜具有诸多优点,但其在工业应用中的发展也面临着一些挑战,其中较重要的是塑化和高温下的低稳定性。玻璃聚合物具有刚性,因此可抗塑化并在高温下保持稳定,是合适的选择。有人建议使用聚苯并咪唑(PBI)进行H2/CO2分离,这是一种符合上述要求的特种聚合物。它在高温下(玻璃转化温度,Tg=425-435℃)稳定,具有较高的H2/CO2本征选择性,并且由于具有高硬度结构和致密的链包装,预计可以承受塑化。然而,气体分子通过PBI的传输速率非常缓慢,这也是由于它具有使其更耐塑化的相同特性。改善其渗透性的方法包括与渗透性更强的聚合物混合、改变其化学结构以及在聚合物基体中添加填料。浙江PBI密封圈厂家精选PBI塑料的商品名称为Celazole PBI。
在m-PBI基质中加入无机填料是克服过选择性权衡的一种简单但非常有益的方法。然而,目前较先进的PBIMMM主要是基于ZIF的填料,因为它们与PBI的咪唑官能团有很好的联系。必须更加关注新型填料的确定和功能化,如具有出色H2/CO2分离特性的共价有机框架,以提高它们与PBI的兼容性,从而提高其分离性能。强度损失:较后,吸水性会影响强度。在极端情况下,当水/蒸汽完全饱和时,PBI的强度损失可达45%。表3和表4说明了这一点。相反,如果部件吸水饱和,然后进行干燥,其强度、模量、伸长率和硬度将恢复到原始值。
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 塑料在未来的高科技领域,有望发挥更普遍和重要的作用。
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(ASTM3359)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WollemiTechnical,Inc.重新制造的100-200mm(4-8”)硅片(1-0-0,~525µm)。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。PBI塑料的强度是PI产品的两倍。江苏PBI零件供应商
PBI塑料可用作真空室部件的制造材料。浙江PBI部品定制价格
可以使用酸掺杂作为一种交联方法来增强m-PBI膜的尺寸筛分能力。研究人员特别使用H3PO4和H2SO4作为聚丙烯酸来交联m-PBI薄膜(图9c)。通过改变交联溶液中0.05至1.0wt%的酸浓度,可获得不同的掺杂水平。交联膜在200℃下仍很稳定,在150℃下的H2/CO2选择性高达140,令人印象深刻。他们还进一步测试了膜的耐久性,结果表明膜在高温下可稳定运行120小时。同一研究小组的Hu等人建议使用草酸(OA)和反式乌头酸(TaA)进行m-PBI交联。他们发现,酸掺杂对气体溶解度的影响并不明显,而且主要通过提高扩散选择性来改善H2/CO2分离性能。表2总结了文献中报道的交联m-PBI膜的性能。浙江PBI部品定制价格