由Celazole® U系列聚合物制成的部件在大多數(shù)塑料無(wú)法承受的極端條件下表現(xiàn)出色,在許多極端環(huán)境中性能優(yōu)于聚酰亞胺、聚酰胺酰亞胺和聚醚醚酮等其他材料。Celazole® PBI(聚苯并咪唑)是一種獨(dú)特且高度穩(wěn)定的線性雜環(huán)聚合物。PBI具有強(qiáng)度高、優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、在高壓蒸汽或水中的水解穩(wěn)定性、對(duì)烴類、醇類、弱酸、弱堿、硫化氫、氯化溶劑、油、熱傳導(dǎo)液和許多其他有機(jī)化學(xué)物質(zhì)具有普遍的耐受性。耐高溫性能:Celazole® PBI 的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為427℃強(qiáng)度高:地球上任何未填充樹(shù)脂中抗壓強(qiáng)度較高的耐化學(xué)性:在 93℃的機(jī)油中浸泡 30 天后抗拉強(qiáng)度仍為 100%。PBI 塑料在新能源汽車電池組件中應(yīng)用,有助于提高電池性能和安全性。上海PBI棒生產(chǎn)廠家
本綜述試圖及時(shí)匯編所有這些信息,以全方面介紹 PBI 膜作為 H2/CO2 分離技術(shù)的當(dāng)前可行性。H2/CO2 分離機(jī)制:氣體分子通過(guò)致密聚合物膜的傳輸是通過(guò)溶液擴(kuò)散模型來(lái)描述的(圖 2d)。根據(jù)該機(jī)制,滲透氣體在進(jìn)料端溶解到膜中,擴(kuò)散穿過(guò)膜,并在滲透端回收。滲透性被定義為溶解性和擴(kuò)散性的乘積;因此,分離 H2 和 CO2 的選擇性 αH2/CO2 分別表示為 H2 和 CO2 滲透性(PH2 和 PCO2)的比率。其中 DH2/DCO2 表示擴(kuò)散選擇性,αH2/CO2D 和 SH2/SCO2 表示溶解選擇性 αH2/CO2S。因此,擴(kuò)散性和溶解選擇性的組合決定了總體選擇性。PBI耐磨板廠商PBI塑料的市場(chǎng)價(jià)格相對(duì)較高,主要應(yīng)用在高級(jí)市場(chǎng)。
2000:PBI 成為新興燃料電池行業(yè)高溫膜電極組件的 PBI 聚合物和薄膜供應(yīng)商,并于 2004 年分拆出質(zhì)子交換膜 (PEM) 電池業(yè)務(wù)。2005:Jerry 和 Anita Zucker夫婦擁有的InterTech Group, Inc.從塞拉尼斯公司手中收購(gòu)了 PBI 業(yè)務(wù),為其注入了新的活力,并賦予其發(fā)展和發(fā)揮全球潛力的新使命。2012:洛斯阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(LANL)使用 PBI 分離膜在 250℃ 的模擬合成氣中進(jìn)行了為期 330 天的評(píng)估,結(jié)果表明 PBI 分離膜具有穩(wěn)定的 H2/CO2 分離效果,通量和選擇性均創(chuàng)歷史新高,且性能沒(méi)有下降。2016年:NASA 批準(zhǔn)在絕緣化合物中使用 PBI,用于可重復(fù)使用且有史以來(lái)較大的固體燃料火箭發(fā)動(dòng)機(jī)——太空發(fā)射系統(tǒng)五段助推器。
聚苯并咪唑(PBI)的一般化學(xué)結(jié)構(gòu)。通過(guò)改變 R2,制備了四種不同的 PBI 衍生物,以研究主鏈結(jié)構(gòu)對(duì)相應(yīng)膜的 H2/CO2 分離性能的影響。與商用 m-PBI 相比,在 PBI 主鏈中加入各種笨重、柔韌和受挫的官能團(tuán)會(huì)較大程度上破壞聚合物鏈的致密堆積,較終導(dǎo)致 H2 滲透性明顯提高。然而,正如預(yù)期的那樣,H2/CO2 的選擇性也有所下降。Kumbharkar 等人利用 5-叔丁基間苯二甲酸(BuI)作為笨重的二羧酸單體來(lái)合成 Bul-PBI,結(jié)果降低了鏈的堆積密度,熱穩(wěn)定性略有下降,而溶劑溶解性卻有所提高。Bul-PBI 膜的擴(kuò)散選擇性為 37.8(高于 m-PBI),溶解選擇性為 0.15(略低于 m-PBI)。圖 6 顯示了之前報(bào)告的研究中測(cè)量的改性 PBI 基聚合物的 H2 滲透性和選擇性數(shù)據(jù)的上限圖。由此可見(jiàn),在對(duì) PBI 的骨架結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理的同時(shí),通常還要在氣體滲透性和選擇性之間進(jìn)行權(quán)衡。各種 PBI 衍生物的詳細(xì)列表見(jiàn)表 S1。憑借高硬度和耐磨性,PBI 塑料可制作刀具涂層,延長(zhǎng)刀具使用壽命。
PBI主要特性:1.作為當(dāng)今較高級(jí)的熱塑性塑料,PBI具有較耐高溫的優(yōu)點(diǎn),在空氣中的連續(xù)工作時(shí)間可以達(dá)到20000小時(shí),長(zhǎng)期耐高溫工作溫度可以達(dá)到310度,500度高溫下仍可以連續(xù)工作數(shù)小時(shí),瞬間耐受溫度可以達(dá)到760度。2.PBI具有出色的機(jī)械強(qiáng)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(qiáng)酸強(qiáng)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)。由于其出色的尺寸穩(wěn)定性,PBI 塑料可用于精密儀器制造,確保儀器精度。浙江PBI耐磨板參考價(jià)
PBI 塑料可用于制造 3D 打印材料,滿足復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件的制造需求。上海PBI棒生產(chǎn)廠家
PBI 是一種可用于其他樹(shù)脂無(wú)法滿足的極端高溫,極惡劣化學(xué)和等離子體環(huán)境中或者對(duì)產(chǎn)品耐用性和耐磨性要求很高的應(yīng)用環(huán)境中的理想材料。 PBI零件被應(yīng)用于半導(dǎo)體和平板顯示器制造,電絕緣零件,保溫應(yīng)用以及密封,軸承,耐磨板在各工業(yè)中應(yīng)用。在苛刻的航空航天應(yīng)用評(píng)估中,PBI也具備突出的強(qiáng)度和短期耐高溫能力。PBI塑料(聚苯并咪唑)和聚四氟乙烯(PTFE)在多個(gè)方面存在明顯的差異,這些差異主要體現(xiàn)在它們的化學(xué)結(jié)構(gòu)、物理性能、應(yīng)用領(lǐng)域以及優(yōu)缺點(diǎn)等方面。上海PBI棒生產(chǎn)廠家