聚苯并咪唑:盡管一些無機膜已顯示出優異的 H2/CO2 分離性能,但聚合物膜因其成本低、易于制造和良好的加工性而更具吸引力。目前,PBI、聚酰亞胺以及較近出現的熱重排聚合物及其衍生物是 H2/CO2 氣體分離的表示聚合物。如圖 4 所示,聚苯并咪唑(PBI)屬于高性能工程熱塑性塑料,通常通過芳香族雙鄰二胺和二羧酸衍生物之間的縮合反應制造而成。PBI 具有較高的熱穩定性和化學穩定性、優異的機械性能以及較高的 H2/CO2 本征選擇性,較近已被公認為是 H2/CO2 分離膜的合適選擇。PBI 塑料可制成薄膜,用于電子顯示、光學等領域,發揮其獨特性能。上海PBI精密齒輪廠家直銷
PBI 以其優異的熱穩定性和耐化學性而聞名。它是一種熱塑性塑料,具有所有市售有機聚合物中較高的玻璃化轉變溫度 Tg (425℃)。PBI 由四氨基聯苯 (TAB) 與二苯間苯二甲酸酯 (DPIP) 縮聚而成。反應方案如圖 1 所示。提出了兩種可能的機制。一種機制假設存在聚酰胺酸作為主要中間體,然后脫水并環化為咪唑。第二種機制假設存在席夫堿中間體,該中間體環化為苯并咪唑,隨后在形成咪唑時消除苯酚。PBl 的合成。PBl 是獨一可商購的聚苯并咪唑,由 Hoechst Celanese 的 Rock Hill 工廠 (SC) 生產。商業聚合分為兩個階段,均在惰性氣氛中進行。在頭一階段,DPIP 熔化并溶解 TAB。隨著溫度升高,聚合開始,生成苯酚和水。縮合副產物的釋放導致易碎泡沫的形成。在第二階段,泡沫被壓碎,聚合物分子量在固態下提高。浙江PBI精密注塑生產廠家PBI塑料在500度高溫下仍能連續工作數小時。
本綜述試圖及時匯編所有這些信息,以全方面介紹 PBI 膜作為 H2/CO2 分離技術的當前可行性。H2/CO2 分離機制:氣體分子通過致密聚合物膜的傳輸是通過溶液擴散模型來描述的(圖 2d)。根據該機制,滲透氣體在進料端溶解到膜中,擴散穿過膜,并在滲透端回收。滲透性被定義為溶解性和擴散性的乘積;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 表示擴散選擇性,αH2/CO2D 和 SH2/SCO2 表示溶解選擇性 αH2/CO2S。因此,擴散性和溶解選擇性的組合決定了總體選擇性。
聚苯并咪唑 (PBl) 是一種雜環聚合物,以其出色的熱穩定性和化學穩定性而聞名。Hoechst Celanese 較近開發了 PBI(2,2'-(間苯基)-5,5'-雙苯并咪唑)作為工程塑料,商品名為 Celazole。該聚合物具有出色的抗壓強度、高拉伸強度和模量,玻璃化轉變溫度為 425℃。過去曾使用低分子量、低聚形式的 PBI 作為復合材料基質材料。此外,原位聚合會產生大量縮合副產物(苯酚和水),這意味著需要高壓固化條件來較大限度地減少空隙。近來,中等分子量的 PBI(12000-20000g mol^(-1) 重均分子量)已與 N,N-二甲基乙酰胺 (DMAc) 溶劑結合使用,以生產具有出色粘性和懸垂性的預浸料。這些預浸料明顯減少了縮合副產物,從而提高了可加工性和性能。本文報道了聚合物改性,這些改性增強了在標準高壓釜壓力下固化 PBI 預浸料的能力,并具有改進的高溫復合材料性能的額外優勢。PBI 塑料可用于制造精密模具,保證模具的精度和使用壽命。
將 PBI 聚合物與其他工程聚合物進行比較,了解 PBI 為何優于聚酰亞胺、聚酰胺酰亞胺和聚酮。CELAZOLE® U系列:主要用于生產在極端高溫環境下使用的壓縮成型部件。CELAZOLE® T系列:專為注塑成型和擠出成型設計,適用于需要強度高、熱穩定性、耐化學性和耐磨性的應用。CELAZOLE® 涂層:適用于中空纖維膜、鑄膜或涂層應用的解決方案,具有耐高溫保護功能。具有優異的聚合物強度和熱穩定性Celazole® U系列產品可用于一些較惡劣的環境——從油田到航空航天再到半導體應用。PBI塑料能夠承受較大的機械應力,保證產品穩定性。上海PBI精密齒輪廠家直銷
PBI 塑料的低介電損耗使其在微波通信領域有著重要應用。上海PBI精密齒輪廠家直銷
PBI 已被證明可用于高真空等離子體室,可延長密封件、墊圈和其他耐磨部件的使用壽命。PBI 材料特別能抵抗等離子設備中的氧化和熱侵蝕條件。腔室和工具上的 PBI 聚合物涂層是延長設備磨損的特別好的方法。分步工藝:PBI 涂層可應用于多種基材,包括鋼、鋁、玻璃、硅、石英以及其他陶瓷和金屬合金。一般來說,成功的 PBI 涂層可通過三(3)個步驟實現:基材準備--清潔和鈍化基材,以確保良好的附著力和較小的化學作用。涂層--根據應用方法的選擇,在必要時確定和調整溶液。上海PBI精密齒輪廠家直銷