层压板的物理性质层压板的质量由其外观(横截面的显微照片)、每层厚度、密度和计算的树脂和空隙率来判断。以 5.10 MPa 固化的 20000g mol^(-1)“活性”PBl 为标准,Hoechst Celanese 之前报告称,在这些条件下固化的层压板的空隙率为 3.5%,每层厚度为 0.0135 英寸。我们的层压板更厚,每层厚度为 0.0158 英寸,空隙率为 5.9%。我们能够复制这些结果,并且我们随后的弯曲性能与 Hoechst Celanese 报告的结果相当。在验证了我们的控制层压板后,我们制备了由 8000g mol^(-1) 封端和“活性”PBI 制成的层压板。由于初始 8000g mol^(-1) 层压板在 5.1 MPa 下固化时出现过多流动,因此未在此压力下对改性 PBI 进行进一步试验。PBI塑料的熔点较高,加工制造具有挑战性。江苏PBI叶片厂家精选
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。江苏PBI叶片厂家精选PBI塑料在半导体和航空工业中有普遍应用。
聚苯并咪唑 (PBl) 是一种杂环聚合物,以其出色的热稳定性和化学稳定性而闻名。Hoechst Celanese 较近开发了 PBI(2,2'-(间苯基)-5,5'-双苯并咪唑)作为工程塑料,商品名为 Celazole。该聚合物具有出色的抗压强度、高拉伸强度和模量,玻璃化转变温度为 425℃。过去曾使用低分子量、低聚形式的 PBI 作为复合材料基质材料。此外,原位聚合会产生大量缩合副产物(苯酚和水),这意味着需要高压固化条件来较大限度地减少空隙。近来,中等分子量的 PBI(12000-20000g mol^(-1) 重均分子量)已与 N,N-二甲基乙酰胺 (DMAc) 溶剂结合使用,以生产具有出色粘性和悬垂性的预浸料。这些预浸料明显减少了缩合副产物,从而提高了可加工性和性能。本文报道了聚合物改性,这些改性增强了在标准高压釜压力下固化 PBI 预浸料的能力,并具有改进的高温复合材料性能的额外优势。
PBI涂层附着力和耐刮擦性:纯 PBI 涂层的附着力受较终固化温度的影响很大。随着温度的升高,铝基板的强度明显增加。系统 PBI_280 的网格切割强度(GK=0)达到了较佳值(图 4,左)。“临界载荷”(涂层开始破裂并从基材上剥离的载荷)的结果显示,纯 PBI 涂层和之前测试的 PAI 涂层之间存在明显差异(图 4,右)。测量到 PBI_280 涂层的较高临界载荷(约 82 N),与较高的耐刮擦性相对应。PBI_180 和 PBI_215 之间的差异很小,由于测试结果分散,可以忽略不计。其他作者也观察到块状 PBI 具有非常高的耐刮擦性。PBI塑料的初始开发是为了满足NASA的耐火纤维需求。
PBI复合材料的机械性能:层压板制备使用图 3 中概述的固化条件,从每个预浸料制备八层层压板。铺层和装袋程序按照 Hoechst Celanese 的建议进行(图 4),但取消了放置在 Celgard 4510(聚丙烯微孔脂肪片膜)袋外面的穿孔铝箔,以尽量减少流量。我们观察到 Celgard 4510 足以将树脂溶液保持在膜分解温度以下(约 260℃),并且高于该温度时,过多的流量不是主要问题。研究了从较大 5.1 MPa(740 psi)到较小 0.69 MPa(100 psi)的压力。使用加热压机模拟高压釜环境。PBI 塑料的耐辐射性能突出,适用于核工业等对辐射防护要求高的领域。江苏PBI活塞杆怎么样
PBI 塑料的高韧性使其在受到冲击时不易破裂,适用于制造防护产品。江苏PBI叶片厂家精选
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。江苏PBI叶片厂家精选