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。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。PBI耐磨板市价
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叶轮行价PBI塑料的瞬间耐受温度高达760度。
该塑料具有硬度大,耐磨性好的特点,那么加工时就应该注意:PBI的玻璃化转变温度在420到450摄氏度之间,这使得它具有良好的耐高温性能。它还表现出抵抗应力开裂、抗冲击、抗撕裂以及抗穿刺的能力。与其他塑料相比,PBI在化学稳定性、抗湿渗透性能和电绝缘性能方面表现出色。PBI不能用作树脂,也不能用传统方法加工热塑性塑料,而是需要通过高压烧结法进行加工。它可加工成纤维、特殊形状的物品和成品,还可用于复合浸渍溶液。PBI常用于合成纤维,制成各种涂层和零件。
非对称膜可使用非溶剂诱导相反转工艺制成(图 3b),在该工艺中,聚合物以相对较高的浓度溶解在适当的溶剂中,然后将溶液浇铸在类板上或通过喷丝板纺制中空纤维,并将浇铸的膜暴露在非溶剂中以诱导相反转。非对称膜通常由两部分组成:与致密膜具有相同作用的选择层和下面的多孔基底。多孔基质没有选择性,其渗透率远远高于选择层;因此,过选择性由选择层决定。非对称膜的选择层比致密膜薄得多,由于选择层的厚度较大程度上减少,预计传质阻力也会较大程度上降低,因此渗透率也会比致密膜高。PBI塑料在高温轴套、连接器、阀座中有应用。
ZIF-7 的孔径为 3.0 A,完全介于 H2 和 CO2 的分子动力学直径之间。将 ZIF-7 添加到 m-PBI 中,添加量达到 50%,结果表明所有 MMMs 成分的 Tg 值均高于纯 m-PBI膜,这表明热稳定性得到了进一步提高。在分离性能方面,MMMs 明显提高了 H2 的渗透性,H2/CO2 的选择性略有增加。同一研究小组建议使用 ZIF-8 作为填料来提高 H2 的渗透性,因为 ZIF-8 比 ZIF-7 更多孔。随着 ZIF-8 负载的增加,ZIF-8/m-PBI 膜的 H2 渗透率急剧上升,从纯 m-PBI 的 3.7 巴勒上升到 60/40 ZIF-8/m-PBI 的 1749.9 巴勒。在填料含量为 17.8 wt% 时,H2 /CO2 选择性较初上升到 13.2 的较大值,随后又再次下降。PBI塑料可用于制造白炽灯或荧光灯的高温接触件。上海PBI晶圆吸盘行价
PBI 塑料的良好加工性能,使其能被加工成各种复杂形状的产品。PBI耐磨板市价
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。PBI耐磨板市价