PBI主要特性:1.作為當今較高級的熱塑性塑料,PBI具有較耐高溫的優(yōu)點,在空氣中的連續(xù)工作時間可以達到20000小時,長期耐高溫工作溫度可以達到310度,500度高溫下仍可以連續(xù)工作數(shù)小時,瞬間耐受溫度可以達到760度。2.PBI具有出色的機械強度、剛性、硬度和抗蠕變性能,具有突出的尺寸穩(wěn)定性。3.出色的耐磨和摩擦性能。4.極低的線性熱膨脹系數(shù)。5.出色的抗高能輻射性能(r射線和x射線),PBI具有優(yōu)異的耐腐蝕特性,再在強酸強堿環(huán)境中仍能保持穩(wěn)定性。6.固有的低可燃性。7.離子污染環(huán)境下得高純度。8.低排氣性(干性材料)。在有離子雜質(zhì)的工作環(huán)境下,PBI是干凈的而且不排氣(在水中除外)。PBI塑料是現(xiàn)有工程塑料中強度較高的產(chǎn)品。河北PBI蝸殼
預浸料加工評估:基于熱分析和動態(tài)粘度數(shù)據(jù),預浸料由“活性”和封端的 8000g mol^(-1) PBl 聚合物和“標準”PBl 制成,作為對照,在由 Hercules AS-4 3K 無上漿碳纖維編織的 Techniweave 5HS 織物(面積重量 364g m^(-2))上,與預浸料 PBl 的典型情況一樣,使用 DMAc 中的 45% 樹脂固體溶液,8000g mol- 溶液的特性粘度非常低(0.15-0.17 dl g^(-1):而標準聚合物的特性粘度為 0.20-0.25 dl g^(-1)),導致預浸料具有過度粘性,更高的固體含量將緩解此問題并改善 PBI 的加工性能預浸料,因為在層壓板固結(jié)和固化過程中需要除去的揮發(fā)性物質(zhì)較少。上海PBI墊圈加工PBI塑料在宇航領(lǐng)域能有效抵御高溫和射線侵蝕。
可以使用酸摻雜作為一種交聯(lián)方法來增強 m-PBI 膜的尺寸篩分能力。研究人員特別使用 H3PO4 和 H2SO4 作為聚丙烯酸來交聯(lián) m-PBI 薄膜(圖 9c)。通過改變交聯(lián)溶液中 0.05 至 1.0 wt% 的酸濃度,可獲得不同的摻雜水平。交聯(lián)膜在 200 ℃ 下仍很穩(wěn)定,在 150 ℃ 下的 H2/CO2 選擇性高達 140,令人印象深刻。他們還進一步測試了膜的耐久性,結(jié)果表明膜在高溫下可穩(wěn)定運行 120 小時。同一研究小組的 Hu 等人建議使用草酸(OA)和反式烏頭酸(TaA)進行 m-PBI 交聯(lián)。他們發(fā)現(xiàn),酸摻雜對氣體溶解度的影響并不明顯,而且主要通過提高擴散選擇性來改善 H2/CO2 分離性能。表 2 總結(jié)了文獻中報道的交聯(lián) m-PBI 膜的性能。
聚苯并咪唑(PBI)制備方法分為溶液法、熔融法,其中熔融法包括高溫溶液縮聚法、低溫溶液縮聚法、熔融縮聚法等。熔融縮聚法是3,3′-二氨基聯(lián)苯、間苯二甲酸二苯酯在加熱條件下進行熔融縮聚反應,再經(jīng)脫水環(huán)化反應制得聚苯并咪唑成品。根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的《2024-2029年聚苯并咪唑(PBI)行業(yè)市場深度調(diào)研及投資前景預測分析報告》顯示,2023年,全球聚苯并咪唑市場規(guī)模在2.6億美元左右。全球聚苯并咪唑產(chǎn)能主要集中在美國、德國、日本、中國等地區(qū),相關(guān)企業(yè)有美國塞拉尼斯、美國PBI Performance Products, Inc.(美國PBI公司)、德國贏創(chuàng)、德國巴斯夫、印度Gharda Chemicals、法國Nature Plast等。PBI塑料相較于瓷質(zhì)材料,更能有效降低擊穿損失。
PBI復合材料的機械性能:層壓板制備使用圖 3 中概述的固化條件,從每個預浸料制備八層層壓板。鋪層和裝袋程序按照 Hoechst Celanese 的建議進行(圖 4),但取消了放置在 Celgard 4510(聚丙烯微孔脂肪片膜)袋外面的穿孔鋁箔,以盡量減少流量。我們觀察到 Celgard 4510 足以將樹脂溶液保持在膜分解溫度以下(約 260℃),并且高于該溫度時,過多的流量不是主要問題。研究了從較大 5.1 MPa(740 psi)到較小 0.69 MPa(100 psi)的壓力。使用加熱壓機模擬高壓釜環(huán)境。PBI 塑料在電子封裝領(lǐng)域發(fā)揮重要作用,有效保護電子元件。河北PBI蝸殼
憑借出色的氣密性,PBI 塑料可用于制造密封件,保證設(shè)備密封性。河北PBI蝸殼
基于 m-PBI 和 ZIF-11 的 MMM 在納米級和微米級顆粒的范圍內(nèi)都得到了發(fā)展,填充量高達 55 wt%。據(jù)報道,H2 滲透率的增加是由于穿透氣體分子的擴散速度加快,而 ZIF 和聚合物溶液中 CO2 吸附量的減少則是 MMM 選擇性提高的原因。表 3 總結(jié)了 m-PBI MMM 的 H2/CO2 性能。雖然對 PBI 主鏈進行化學處理可大幅提高其自由體積分數(shù)(FFV),從而提高 H2 滲透率,但這往往是以喪失 H2/CO2 選擇性為代價的。未來的研究應探索使用同時具有大分子和剛性官能團的單體進行無規(guī)共聚,以生產(chǎn)高滲透性和剛性的 PBI 聚合物,從而克服滲透性和選擇性之間的權(quán)衡。河北PBI蝸殼