尽管用于 H2/CO2 分离的聚合物基膜具有诸多优点,但其在工业应用中的发展也面临着一些挑战,其中较重要的是塑化和高温下的低稳定性。玻璃聚合物具有刚性,因此可抗塑化并在高温下保持稳定,是合适的选择。有人建议使用聚苯并咪唑(PBI)进行 H2/CO2 分离,这是一种符合上述要求的特种聚合物。它在高温下(玻璃转化温度,Tg = 425-435℃)稳定,具有较高的 H2/CO2 本征选择性,并且由于具有高硬度结构和致密的链包装,预计可以承受塑化。然而,气体分子通过 PBI 的传输速率非常缓慢,这也是由于它具有使其更耐塑化的相同特性。改善其渗透性的方法包括与渗透性更强的聚合物混合、改变其化学结构以及在聚合物基体中添加填料。PBI 塑料凭借其突出的机械强度,在制造高性能机械部件时发挥关键作用。PBI产品定制价格
目前,化石燃料是通过蒸汽转化生产 H2 的主要来源(图 1)。但这一工艺的缺点是会产生大量温室气体,包括副产品二氧化碳。根据原料的质量,每生产一吨 H2 会产生 9-12 吨 CO2。从二氧化碳中分离出 H2 在热力学上是非自发的,没有外部能源的输入是不可能实现的。因此,开发高效的 H2 和 CO2 分离技术对于生产高纯度和廉价的 H2 至关重要。通常,二氧化碳是通过低温蒸馏或变压吸附工艺分离出来的。在低温蒸馏过程中,气体被冷却到非常低的温度,从而使二氧化碳液化并分离出来。另一方面,变压吸附法的工作原理是:在高压下,气体倾向于吸附在固体上,当压力降低时,气体被解吸。由于 H2 的吸附率不同于 CO2,因此 H2 可以被净化。虽然这些方法通常能得到高纯度的 H2,但它们需要消耗大量能源(需要非常高或非常低的温度),而且涉及复杂的操作和维护。上海PBI齿轮厂家精选PBI塑料是现有工程塑料中强度较高的产品。
由Celazole® U系列聚合物制成的部件在大多数塑料无法承受的极端条件下表现出色,在许多极端环境中性能优于聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺和聚醚醚酮等其他材料。Celazole® PBI(聚苯并咪唑)是一种独特且高度稳定的线性杂环聚合物。PBI具有强度高、优异的热稳定性、在高压蒸汽或水中的水解稳定性、对烃类、醇类、弱酸、弱碱、硫化氢、氯化溶剂、油、热传导液和许多其他有机化学物质具有普遍的耐受性。耐高温性能:Celazole® PBI 的玻璃化转变温度为427℃强度高:地球上任何未填充树脂中抗压强度较高的耐化学性:在 93℃的机油中浸泡 30 天后抗拉强度仍为 100%。
PBI聚合物的TGA曲线显示热阻在空气中>500℃,在N2中>600℃。纯 PBI 聚合物的特性如右表所示。这些值表示聚合物的“整体”特性。对于涂层来说,其性能可能会有所不同,具体取决于厚度和基材。PBI 共混物的示例如图 4 所示,其中 PBI 与聚醚酮酮 (PEKK) 共混。这些共混物的研究结果表明混合物的 Tg 表示了主要成分。在 60:40 PBI:PEKK 共混物中,Tg 接近纯 PBI 聚合物的 Tg。对于耐热性,PBI和PEKK都表现出良好的耐热性>500℃。PBI 含量 > 80% 的 PBI:PEKK 混合物略有改善。从混合物观察到的性能来看,可以在高温下提高 Tg 并减少重量损失。通过优先以反映大部分 PBI 的方式改变重量百分比,较终混合物开始反映相同的特性。PBI塑料在化工、石油、制药等领域有普遍应用。
1983年:塞拉尼斯公司在美国南卡罗来纳州罗克山的PBI聚合和纤维工厂投产。1989年:塞拉尼斯公司获得了头一项关于压模 Celazole® PBI 产品(U 系列)的专业技术,随后在 1991 年又获得了头一项关于 PBI-聚芳醚酮混合物(T 系列)的专业技术。1994年:纽约市消防局指定使用 PBI 作为他们的防护装备,为市政消防局的个人防护设备设定了标准。到 1996 年,该产品已销往全球。如今,该公司的纤维已被全球公认为市场上性能较高、尺寸较稳定的阻燃纤维。1996:推出高纯度 Celazole® PBI 部件,并将其商业化,用于半导体和平板显示器的化学气相沉积、物理的气相沉积、蚀刻和相关制造工艺。PBI 塑料的抗紫外线性能使其可用于户外设备,长期暴露也不易老化。江苏PBI叶轮机加工
Celazole® PBI制品在半导体和平板显示器制造中有商业化应用。PBI产品定制价格
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产品定制价格