聚苯并咪唑(PBI)的一般化学结构。通过改变 R2,制备了四种不同的 PBI 衍生物,以研究主链结构对相应膜的 H2/CO2 分离性能的影响。与商用 m-PBI 相比,在 PBI 主链中加入各种笨重、柔韧和受挫的官能团会较大程度上破坏聚合物链的致密堆积,较终导致 H2 渗透性明显提高。然而,正如预期的那样,H2/CO2 的选择性也有所下降。Kumbharkar 等人利用 5-叔丁基间苯二甲酸(BuI)作为笨重的二羧酸单体来合成 Bul-PBI,结果降低了链的堆积密度,热稳定性略有下降,而溶剂溶解性却有所提高。Bul-PBI 膜的扩散选择性为 37.8(高于 m-PBI),溶解选择性为 0.15(略低于 m-PBI)。图 6 显示了之前报告的研究中测量的改性 PBI 基聚合物的 H2 渗透性和选择性数据的上限图。由此可见,在对 PBI 的骨架结构进行处理的同时,通常还要在气体渗透性和选择性之间进行权衡。各种 PBI 衍生物的详细列表见表 S1。Celazole® PBI制品在半导体和平板显示器制造中有商业化应用。江苏PBI阀座参考价
根据膜孔径的大小,多孔膜中的气体传输可分为三种不同的状态(图 2a-c)。当孔径相对较大(0.1-10 微米)时,气体混合物通过对流穿过膜,不发生分离。当孔径小于 0.1 微米时,由于其与气体的动力学直径相似,因此传输是通过克努森扩散来描述的。当孔径在 0.5 至 1 纳米之间时,会根据分子大小产生相对分离。膜制备:致密膜通常采用溶液浇铸法生产(图 3a),将聚合物和任何添加剂溶解在适当的溶剂中,然后浇铸在玻璃板上,并放入温度较低的(真空)烘箱中,逐渐去除溶剂。一旦大部分溶剂被去除并形成致密膜,温度会进一步升高到溶剂沸点以上,以确保完全去除残留在膜中的任何溶剂。因此,致密膜通常很厚且对称。PBI高温分流嘴规格具备良好的电气绝缘性,PBI 塑料普遍应用于电子电器行业,保障电路安全稳定。
聚苯并咪唑 (PBI) 为各种应用提供高耐热性涂层。该聚合物具有超越其他工程材料的热性能(Tg=427℃,热降解>550℃)。与许多常见的高分子量工程聚合物不同,PBI树脂可以溶解在有机溶剂体系中,产生稳定的无腐蚀性溶液。涂料是通过简单的浇铸方法生产的。本文将演示如何将简单的 PBI 涂层应用于从碳钢到铜的基材上,从而实现理想的保护和高热稳定性。耐热性:PBI 的芳香族双苯并咪唑结构由于其内部分子键的强度而具有优异的耐化学性和耐热性。
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 30,000 m²/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。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。
复合材料制造背景:Bennet Ward 博士在第 34 届国际 SAMPE 研讨会上介绍了具有连续纤维增强的 PBl 基质复合材料的初步加工概况。该路线使用粘性、富含溶剂的 PBl 预浸料原料,以便于制造复杂形状,在预浸料旁边放置一层 CelgardTm 微孔聚丙烯渗料控制层,以控制溶剂辅助、低粘度树脂的流动,标准压缩成型工艺参数包括:升温速率 5℃ min^(−1)压板压力 5.10 MPa(740 psi)压力施加温度 420℃固结保持温度 475℃预浸料聚合物树脂含量 40%Brown 和 Schmitt 完成了一项 PBI 复合材料固化优化任务,其中优化了较重要的工艺变量。他们的工作确定了一些非常有利的效果,这些效果是由提高成型压力施加温度和降低热熔升温速率产生的。这些改进将复合材料空隙率降低了 50%,并作为本研究的基准加工条件。PBI塑料的生产过程中可能涉及有毒原料。PBI棒批发
PBI塑料的瞬间耐受温度高达760度。江苏PBI阀座参考价
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 1.0 wt% 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。江苏PBI阀座参考价