相比之下,膜法 H2/CO2 分离工艺只需施加跨膜压力即可运行,不涉及任何相变或吸附剂再生,因此能以比传统方法低得多的能耗进行分离。除了能耗低之外,膜分离技术还具有碳足迹小、维护简单、可连续运行和设计灵活等优点,使其成为较有前途和可持续的 H2 净化技术。然而,制造在所需的严格操作条件下稳定的高渗透性和 H2 选择性膜是一项挑战。例如,虽然钯膜对 H2 有极高的选择性,而且如果做得足够薄,还能获得高 H2 通量,但一般来说,它们的机械性能并不稳定。在包括无机物、金属和多孔碳在内的多种膜合成材料中,聚合物因其溶液加工的简便性以及成本、性能和化学性质的良好平衡而成为较发达和商业上较可行的选择。PBI塑料常用于制造飞机零部件和卫星部件。江苏PBI高温密封垫供应
尽管PBI(聚苯并咪唑)在众多领域中展现出了突出的性能,但它也存在一定的不足之处。特别是在耐高温蒸汽方面,其能力显得相对不足,一旦吸收水分,性能便会受到影响。然而,这并未能掩盖PBI的诸多优点。例如,它是由Mitsubishi Chemical Group生产的Duratron® CU60 PBI聚苯并咪唑,便是一种高性能的工程塑料。它不仅具有出色的机械性能和耐热性,还能在400°F/205°C以上的高温下保持优良的机械性能。在极端温度环境下,其耐磨性和承载能力优于任何其他增强的或未增强的高级工程塑料,因此深受半导体制造商的青睐,特别是对于真空室的应用。此外,Duratron® PBI还适用于高温轴套、连接器、阀座以及探头透镜等部件的制造。浙江PBI部品厂家直销PBI塑料在阿波罗计划中用于宇航员的服装制造。
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。
无机颗粒的加入:在过去的三十年里,为了不断寻找低成本、高性能且性能更好的膜,人们开发并普遍研究了混合基质膜(MMM)。混合基质膜基于固-固系统,由嵌入聚合物基质的无机分散相组成。除了提高机械强度外,MMM 还兼具无机填料的选择性和有机聚合物的易加工性。二氧化硅、分子筛、沸石、活性炭和碳纳米管是目前用作 MMM 填料的材料。特别是沸石,具有不同的化学成分、颗粒尺寸和纹理特征,是经常被研究的纳米多孔填料。然而,由于聚合物与无机物的相容性较差,这些填料通常会在 MMM 中造成空隙或缺陷,从而导致膜选择性的明显降低。沸石咪唑框架(ZIF)是一种通过分子自组装制成的金属有机框架(MOF),其中咪唑衍生物与四面体配位的阳离子(通常是锌或钴)相连接。除了具有高热稳定性外,咪唑官能团的存在还使这一类材料成为基于 PBI 的 MMM 的较佳选择,因为填料与 PBI 基质之间存在良好的连接(咪唑基团);因此,膜基质中的缺陷可以得到缓解。因其低热膨胀系数,PBI 塑料可用于光学仪器,保证光学元件的精度。
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塑料能够承受较大的机械应力,保证产品稳定性。江苏PBI活塞环厂商
PBI塑料的硬度为玻璃的二分之一。江苏PBI高温密封垫供应
预浸料加工评估:基于热分析和动态粘度数据,预浸料由“活性”和封端的 8000g mol^(-1) PBl 聚合物和“标准”PBl 制成,作为对照,在由 Hercules AS-4 3K 无上浆碳纤维编织的 Techniweave 5HS 织物(面积重量 364g m^(-2))上,与预浸料 PBl 的典型情况一样,使用 DMAc 中的 45% 树脂固体溶液,8000g mol- 溶液的特性粘度非常低(0.15-0.17 dl g^(-1):而标准聚合物的特性粘度为 0.20-0.25 dl g^(-1)),导致预浸料具有过度粘性,更高的固体含量将缓解此问题并改善 PBI 的加工性能预浸料,因为在层压板固结和固化过程中需要除去的挥发性物质较少。江苏PBI高温密封垫供应