PBI聚合物的化学结构。与其他工程物质相比,PBI聚合物位于聚合物性能三角形的较高温度指数的顶部。该三角形被分成两半,左侧为非晶态材料,右侧为结晶或半结晶材料。相对于其他材料,PBI 的性能超过了用于解决行业较复杂挑战的未填充物质的耐热性能。聚合物的耐热性可以通过多种方式来实现。这可能包括与其他更高 Tg 的聚合物混合或通过添加填料。无定形聚合物和热固性聚合物都可以发生共混。PBI 因其非常高的耐热性而成为有吸引力的共混聚合物,如表中的 TGA 和其他性能所示。PBI塑料的市场价格相对较高,主要应用在高级市场。PBI阀座尺寸
PBI是当今较高级别的工程塑料:超耐高温(耐高温长期工作温度310℃,瞬时耐受温度可达760℃,热变形温度425℃)、高耐磨、强度高、高刚性、极低的线形膨胀系数、出色的抗高能辐射性能、低可燃性、低排气性。PBI中文全称是聚苯并咪唑,英文全称是PolyBenzImidazole,是一种特种工程塑料,被认为是现在耐热性能较好的塑料。行业分析人士表示,相较于聚酰亚胺(PI)、聚醚醚酮(PEEK)等工程塑料,目前聚苯并咪唑市场规模小、产量有限、生产企业少,市场存在较大开发空间。我国聚苯并咪唑市场起步较晚,目前已具备其生产能力,但受技术封锁,我国聚苯并咪唑行业在主要技术、产品性能、生产规模等方面与美国等发达国家相比仍存在较大差距。PBI部品定制PBI 塑料在装备制造中发挥重要作用,满足特殊环境下的使用要求。
PBI对钢的滑动磨损:PAI 系统在所有后固化温度下都表现出明显高于 PBI 系统的比磨损率 wS。PAI_180 的磨损率较高,而 PBI_280 的磨损率较低,为 2.18 x 10^(-07) mm³/Nm。与之前的测试(网格切割、划痕)类似,随着较终固化温度的提高,PBI 涂层的耐磨性也得到了改善。在所有情况下,PBI 涂层的摩擦系数也略优于 PAI 涂层。磨料磨损:正如预期的那样,磨料颗粒尺寸越小,特定磨料磨损率越低。在这里,无论较终固化温度如何,PBI 涂层和 PAI 涂层之间都没有明显差异。
历史PBI 较初是为美国国家航空航天局(NASA)开发的一种防火纤维,随着技术的不断突破,其应用领域也在不断拓展。1961:H. Vogel和C.S. Marvel初次合成了全芳香族聚苯并咪唑(PBI),并记录了其突出的热氧化稳定性。1967年:阿波罗1号宇航员在发射前不幸失火身亡,美国国家航空航天局(NASA)与塞拉尼斯公司签订合同,生产用于宇航员服装的PBI,并在阿波罗计划、太空实验室计划和航天飞机计划中继续使用。1976年:国际消防员协会(IAFF)发布了 FIRES(消防员综合反应设备系统)项目报告。该报告指出,40% PBI/60% Kevlar 的混合物具有高抗撕裂强度和高耐热性。PBI塑料常用于制造飞机零部件和卫星部件。
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。上海PBI耐磨条供应商
PBI 塑料在石油化工管道中应用,可抵抗腐蚀和高温,保障管道安全。PBI阀座尺寸
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阀座尺寸