水的吸附速度受限于水向 PBI 部分的扩散速度。由于扩散速度受聚合物中水浓度梯度的驱动,因此可以观察到费克扩散。这种扩散速率是暴露时间平方根的线性函数,由温度、% R.H. 和部件几何形状决定。由于该速率是暴露时间平方根的函数,因此吸水速率开始时很快,但随着时间的推移会逐渐减慢。几何形状会随着扩散距离的变化而影响吸水率。通过裸露的大平面的扩散是主要的,而通过裸露的边缘的扩散是较小的。因此,在其他条件相同的情况下,薄膜和薄壁形状比大块的三维形状更容易达到平衡浓度。PBI塑料在宇航领域能有效抵御高温和射线侵蚀。辽宁PBI低温密封圈
PBI 中空纤维:要充分利用 PBI 的明显特性,必须将其转化为商业上可行的膜配置。这种膜组件的目标是降低膜成本,较大限度地提高气体渗透率和膜表面体积比,以获得较小的整体碳足迹和组件尺寸,因为所需的高压和高温膜外壳是一个重要的资本成本组成部分。利用中空纤维膜(HFM)组件是一种很有前途的方法,可以在减少组件尺寸的同时明显增加膜的有效面积。在各种膜配置中,中空纤维膜组件可提供较大的堆积密度。HFM 模块的堆积密度高达 30,000 m²/m³。我们一直在努力研究将中空纤维的有益特性与 m-PBI 结合形成高渗透、高面积密度膜所产生的协同效应。由于高频膜通常具有非对称结构,而且选择层超薄,容易产生缺陷。因此,在制造过程中通常需要添加填料、交联和涂层等步骤来提高选择性。表 4 总结了较近开发的基于 m-PBI 的 HFM 的 H2/CO2 分离性能。PBI无油轴套市价PBI 塑料在石油化工管道中应用,可抵抗腐蚀和高温,保障管道安全。
正如它们的高 Tg(>400℃)所示,这些类型的聚合物具有非常坚硬的结构,可明显抵抗二氧化碳塑化,使膜即使在高温下也能保持分离性能。尽管具有这些优点,PBI 聚合物在气体分离方面仍面临着一些挑战,包括由于高度的链堆积和坚硬的聚合物骨架以及脆性而导致的低 H2 渗透性,这使得用这种材料制造薄膜十分困难。聚合物混合、官能化、交联、前体聚合物的热重排、N 取代改性和无机颗粒的加入是克服其缺点的一些方法。目前,m-PBI 是独一可在市场上买到的 PBI,因此,预计还需要更多的努力来普遍研究不同的膜改性技术,以改善其气体传输特性。
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。芳基PBI在高达538℃的温度下仍能保持稳定。
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。PBI 塑料在新能源汽车电池组件中应用,有助于提高电池性能和安全性。辽宁PBI低温密封圈
PBI塑料在500度高温下仍能连续工作数小时。辽宁PBI低温密封圈
PBI涂层混合物条件对于确保基材润湿、所需厚度和均匀性非常重要。固化 - 将涂层适当固定和凝结在表面上,使表面符合要求或平面化。任何涂层工艺的成功取决于基材的制备。这包括去除表面污染物、碎片、颗粒和表面钝化。对于金属,这将增强 PBI 聚合物和基材之间的化学相互作用,同时减少在空气中固化时与基材的氧化相互作用。陶瓷和氧化物形成金属(即铝、硅、钛等)通常只需要清洗步骤(无需钝化)。PBI 涂层通过蒸发方式固化,以除去剩余的溶剂,留下缩合聚合物。此处提到的固化条件不适用于紫外线固化实践。辽宁PBI低温密封圈