盡管用于 H2/CO2 分離的聚合物基膜具有諸多優(yōu)點,但其在工業(yè)應用中的發(fā)展也面臨著一些挑戰(zhàn),其中較重要的是塑化和高溫下的低穩(wěn)定性。玻璃聚合物具有剛性,因此可抗塑化并在高溫下保持穩(wěn)定,是合適的選擇。有人建議使用聚苯并咪唑(PBI)進行 H2/CO2 分離,這是一種符合上述要求的特種聚合物。它在高溫下(玻璃轉(zhuǎn)化溫度,Tg = 425-435℃)穩(wěn)定,具有較高的 H2/CO2 本征選擇性,并且由于具有高硬度結(jié)構(gòu)和致密的鏈包裝,預計可以承受塑化。然而,氣體分子通過 PBI 的傳輸速率非常緩慢,這也是由于它具有使其更耐塑化的相同特性。改善其滲透性的方法包括與滲透性更強的聚合物混合、改變其化學結(jié)構(gòu)以及在聚合物基體中添加填料。PBI塑料的廢棄物處理存在一定難度。浙江PBI耐磨塊尺寸
2000:PBI 成為新興燃料電池行業(yè)高溫膜電極組件的 PBI 聚合物和薄膜供應商,并于 2004 年分拆出質(zhì)子交換膜 (PEM) 電池業(yè)務。2005:Jerry 和 Anita Zucker夫婦擁有的InterTech Group, Inc.從塞拉尼斯公司手中收購了 PBI 業(yè)務,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:洛斯阿拉莫斯國家實驗室(LANL)使用 PBI 分離膜在 250℃ 的模擬合成氣中進行了為期 330 天的評估,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,且性能沒有下降。2016年:NASA 批準在絕緣化合物中使用 PBI,用于可重復使用且有史以來較大的固體燃料火箭發(fā)動機——太空發(fā)射系統(tǒng)五段助推器。浙江PBI耐磨塊尺寸PBI塑料的硬度為玻璃的二分之一。
盡管PBI(聚苯并咪唑)在眾多領(lǐng)域中展現(xiàn)出了突出的性能,但它也存在一定的不足之處。特別是在耐高溫蒸汽方面,其能力顯得相對不足,一旦吸收水分,性能便會受到影響。然而,這并未能掩蓋PBI的諸多優(yōu)點。例如,它是由Mitsubishi Chemical Group生產(chǎn)的Duratron® CU60 PBI聚苯并咪唑,便是一種高性能的工程塑料。它不僅具有出色的機械性能和耐熱性,還能在400°F/205°C以上的高溫下保持優(yōu)良的機械性能。在極端溫度環(huán)境下,其耐磨性和承載能力優(yōu)于任何其他增強的或未增強的高級工程塑料,因此深受半導體制造商的青睞,特別是對于真空室的應用。此外,Duratron® PBI還適用于高溫軸套、連接器、閥座以及探頭透鏡等部件的制造。
雖然已經(jīng)證明8000g mol^(-1)PBI可以在低至2.07 MPa的壓力下加工,產(chǎn)生與對照相同的機械性能,但固化周期尚未優(yōu)化,計劃在此方面開展進一步的工作。此外,如果我們現(xiàn)在考慮 PBI 作為熱固性聚合物,那么應該可以進一步降低分子量以增強加工性能,而不會對機械性能產(chǎn)生任何有害影響。但是,應該注意的是,存在一個下限,隨著分子量的降低,固化周期中釋放出的縮合揮發(fā)物的百分比將會增加,而且,更高的交聯(lián)密度會降低 PBI 的斷裂韌性。該領(lǐng)域的持續(xù)研究將探索較低分子量的 PBl(在 6000g mol^(-1) 范圍內(nèi)),以及在 8000g mol^(-1)“活性”PBI 上產(chǎn)生更多的機械性能。PBI塑料在半導體和航空工業(yè)中有普遍應用。
PBI材料是目前塑料領(lǐng)域站在頂端的材料,正是如此其價格也是遠遠超過普通工程塑料。在耐磨耐高溫方面獨領(lǐng)風采。由于PBI不能熔化所以只能模壓成型,做涂層,做薄膜。美國PBI公司已經(jīng)生產(chǎn)出PBI顆粒,但是受到管制,很少有流通到國內(nèi)。Celazole材料是美國PBI 公司注冊用于PBI材料銷售的商用名,PBI是目前塑料中耐溫等級較gao的材料,屬于熱固性材料,沒有熔點,長期使用溫度可以到400℃。缺點是耐高溫蒸汽的能力不足,吸收水分后性能降低。PBI塑料在宇航領(lǐng)域能有效抵御高溫和射線侵蝕。PBI閥座廠家精選
PBI塑料的原料具有一定的毒性,需嚴格安全措施。浙江PBI耐磨塊尺寸
PBI純樹脂特性:改性 PBI 聚合物的詳細熱學和流變學特性已發(fā)表,并在第 36 屆國際 SAMPE 研討會上進行了介紹。熱分析通過差示掃描量熱法 (onset) 測定了 PBl 樣品的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,如表 1 所示。分子量較低的 PBI 樣品的 Tg 值略低,在 411℃-416℃范圍內(nèi),而標準聚合物的 Tg 為 425℃,在氮氣和空氣中對所有 PBI 樣品進行熱重分析 (10℃ min^(-1)),結(jié)果顯示重量損失曲線相似。與標準PBl一致,所有樣品在空氣中失重100%,在氮氣中總失重25.3%-26.3%,前面10%累計失重溫度為375.9℃-428.6℃(表 1)。浙江PBI耐磨塊尺寸