PBI主要特性:1.作为当今较高级的热塑性塑料,PBI具有较耐高温的优点,在空气中的连续工作时间可以达到20000小时,长期耐高温工作温度可以达到310度,500度高温下仍可以连续工作数小时,瞬间耐受温度可以达到760度。2.PBI具有出色的机械强度、刚性、硬度和抗蠕变性能,具有突出的尺寸稳定性。3.出色的耐磨和摩擦性能。4.极低的线性热膨胀系数。5.出色的抗高能辐射性能(r射线和x射线),PBI具有优异的耐腐蚀特性,再在强酸强碱环境中仍能保持稳定性。6.固有的低可燃性。7.离子污染环境下得高纯度。8.低排气性(干性材料)。在有离子杂质的工作环境下,PBI是干净的而且不排气(在水中除外)。PBI塑料的初始开发是为了满足NASA的耐火纤维需求。PBI活塞杆厂商
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。上海PBI喷嘴市场价格PBI塑料的改性可能会影响其本体性能。
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)。
使用 1-甲基咪唑作为相容剂,将 m-PBI 与正交官能团热重排聚酰亚胺 HAB-6FDA-CI 混合(图 7b),以提高 m-PBI 的 H2 渗透性,同时保持高选择性。相容的混合膜在 400℃下进行热处理,这样聚酰亚胺就能热重排成渗透性更强的聚苯并恶唑结构。混合膜在 H2 渗透性、H2/CO2 选择性和机械性能(柔韧性足以弯曲 180°而不断裂)方面均有改善。这种行为归因于 m-PBI 基体相的同时致密化,从而提高了选择性,以及分散聚酰亚胺相的热重排,从而增强了气体渗透性。具有良好的自润滑性,PBI 塑料可减少机械部件之间的摩擦和能耗。
PBI磨料磨损测试:通过定制的划痕机研究涂层的磨损行为。将涂层样品压在 SiC 磨料纸(Matador 防水)上,并沿 y 方向移动,从而使用合适的称重传感器连续测量摩擦力。法向负载设置为 17 N,相当于标称压力 0.55 MPa,速度为 5 mm/s。样品以单次通过模式进行测试,即它们始终与磨料纸的原始表面接触(图 3)。砂纸的粒度各不相同,分别使用 P800(粒度:21.8 μm)、P1200(粒度:15.3 μm)、P3000(粒度:7 μmm)和 P5000(粒度:5 mm)类型。所有测试均在室温下进行。PBI 塑料能够承受极端压力,在深海探测设备中有着重要应用。上海PBI喷嘴市场价格
PBI 塑料凭借其突出的机械强度,在制造高性能机械部件时发挥关键作用。PBI活塞杆厂商
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活塞杆厂商