为了充分发挥 PBI 令人兴奋的特性,这种材料较终必须转化为具有商业吸引力的膜平台,即高频膜组件。由于高频膜通常具有非对称结构,选择层超薄且易出现缺陷;因此,制造过程通常需要加入填料、交联和涂层步骤,以提高选择性。因此,从提高致密 m-PBI 膜性能中获得的知识应较终转化为高频膜,使其具有高过选择性和热稳定性、机械稳定性和化学稳定性。总之,本综述证实了 PBI 作为未来高效生产 H2 所需的高性能膜材料的潜力。聚合物混合是一种简单但可重复性高且成本低廉的技术,类似于共聚。因此,应更深入地探索 m-PBI 与高渗透性聚合物的混合,这种聚合物有可能在分子水平上与 m-PBI 结合,限制聚合物链的流动性。PBI塑料的密度约为2克/厘米³,玻璃化温度高。江苏PBI阀座供应

PBI(聚苯并咪唑)作为当今较高级别的工程塑料,在众多领域中展现出了突出的性能。它拥有出色的耐高温特性,长期工作温度可达310℃,且瞬时耐受温度高达760℃。同时,PBI还具备优异的耐腐蚀性,在酸碱环境中能保持稳定。其强度高特点使得它的强度达到Vespel产品的两倍,成为现有工程塑料中强度较高的产品。此外,PBI的高硬度只次于玻璃,而高纯度灰分则可控制在2ppm以下,非常适合半导体行业和特种玻璃行业等对塑料制品性能要求极高的场合。由于其独特的性能,PBI在塑料无法实现的领域中也能找到较佳解决方案。江苏PBI阀座供应PBI塑料可用于增强塑料和泡沫材料。

PBI涂层设备:涂层是在 Brewer Science, Inc. CB-100 旋涂机上生产的,而喷涂和封装则使用 Daetec 设计的定制工具。计量数据由 XP-1 触针轮廓仪、AFP-200 原子力轮廓仪和 Xi-100 光学轮廓仪生成。在适用的情况下,设备设置包括 5 毫克触笔负载、较小 4 毫米距离和 0.5 毫米/秒的速度。对于清洁测试,使用点和环触点的 Hg 探针(型号 802B-150)、HP 4140B 皮安表源,由 MDC 测量系统支持,具有 I-V 绘图程序 @ 10 mv 步长从 0-1V [11]。生成典型的 I-V 图来比较趋势并研究保护膜的击穿电压。用于材料表征的分析设备包括 SEM (Hitachi 4700)、能量色散 X 射线光谱 (EDS)、带 ATR 的 FTIR(Spectrum 100、DGTS 检测器、ZnSe 涂层附件、Perkin-Elmer)。改良的脱气热重测试方法是通过典型的实验室规模(+/- 0.1mg)进行的。UV 固化设备包括 Intelli-Ray 400 微处理器控制的光固化系统。
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。利用 PBI 塑料的高性能特性,可制造高性能赛车的零部件,提升赛车性能。

交联:通过增强链刚度和减少自由体积,交联可以改变聚合物的纳米结构,提高其尺寸吸收能力,而不会明显影响 H2 的渗透性,尤其是在高温条件下。在温和条件下将 m-PBI 薄膜浸泡在对苯二甲酰氯溶液中不同时间,以获得不同程度的交联,从而开发出多种交联膜(图 9a)。在略微降低 H2 渗透性的同时,交联改性降低了 CO2 吸附性,从而较大程度上提高了 H2/CO2 选择性(a)对苯二甲酰氯交联 m-PBI 的拟议反应机理。(b) m-PBI 和使用对苯二甲酰氯交联 6 小时(XLPBI-6H)的 m-PBI 在不同温度下的 H2/CO2 分离性能;数据点从左到右依次为 35、100、150 和 200℃。(c) PBI-H3PO4 复合物的拟议质子转移和氢键。采用类似的方法,以 1,3,5-三(溴甲基)苯为交联剂,对 m-PBI 薄膜进行化学交联。膜交联了 24 小时,通过改变交联剂的浓度实现了不同程度的交联。研究发现,增加交联度会降低自由体积,从而明显降低二氧化碳的溶解度和扩散度,而 H2 的渗透率只略有下降。PBI塑料在阿波罗计划中用于宇航员的服装制造。PBI密封条机加工
PBI 塑料的高韧性使其在受到冲击时不易破裂,适用于制造防护产品。江苏PBI阀座供应
PBI 以其优异的热稳定性和耐化学性而闻名。它是一种热塑性塑料,具有所有市售有机聚合物中较高的玻璃化转变温度 Tg (425℃)。PBI 由四氨基联苯 (TAB) 与二苯间苯二甲酸酯 (DPIP) 缩聚而成。反应方案如图 1 所示。提出了两种可能的机制。一种机制假设存在聚酰胺酸作为主要中间体,然后脱水并环化为咪唑。第二种机制假设存在席夫碱中间体,该中间体环化为苯并咪唑,随后在形成咪唑时消除苯酚。PBl 的合成。PBl 是独一可商购的聚苯并咪唑,由 Hoechst Celanese 的 Rock Hill 工厂 (SC) 生产。商业聚合分为两个阶段,均在惰性气氛中进行。在头一阶段,DPIP 熔化并溶解 TAB。随着温度升高,聚合开始,生成苯酚和水。缩合副产物的释放导致易碎泡沫的形成。在第二阶段,泡沫被压碎,聚合物分子量在固态下提高。江苏PBI阀座供应