正如它們的高 Tg(>400℃)所示,這些類型的聚合物具有非常堅(jiān)硬的結(jié)構(gòu),可明顯抵抗二氧化碳塑化,使膜即使在高溫下也能保持分離性能。盡管具有這些優(yōu)點(diǎn),PBI 聚合物在氣體分離方面仍面臨著一些挑戰(zhàn),包括由于高度的鏈堆積和堅(jiān)硬的聚合物骨架以及脆性而導(dǎo)致的低 H2 滲透性,這使得用這種材料制造薄膜十分困難。聚合物混合、官能化、交聯(lián)、前體聚合物的熱重排、N 取代改性和無機(jī)顆粒的加入是克服其缺點(diǎn)的一些方法。目前,m-PBI 是獨(dú)一可在市場上買到的 PBI,因此,預(yù)計(jì)還需要更多的努力來普遍研究不同的膜改性技術(shù),以改善其氣體傳輸特性。PBI塑料可用于增強(qiáng)塑料和泡沫材料。浙江PBI活塞桿生產(chǎn)廠家
可以使用酸摻雜作為一種交聯(lián)方法來增強(qiáng) m-PBI 膜的尺寸篩分能力。研究人員特別使用 H3PO4 和 H2SO4 作為聚丙烯酸來交聯(lián) m-PBI 薄膜(圖 9c)。通過改變交聯(lián)溶液中 0.05 至 1.0 wt% 的酸濃度,可獲得不同的摻雜水平。交聯(lián)膜在 200 ℃ 下仍很穩(wěn)定,在 150 ℃ 下的 H2/CO2 選擇性高達(dá) 140,令人印象深刻。他們還進(jìn)一步測試了膜的耐久性,結(jié)果表明膜在高溫下可穩(wěn)定運(yùn)行 120 小時(shí)。同一研究小組的 Hu 等人建議使用草酸(OA)和反式烏頭酸(TaA)進(jìn)行 m-PBI 交聯(lián)。他們發(fā)現(xiàn),酸摻雜對氣體溶解度的影響并不明顯,而且主要通過提高擴(kuò)散選擇性來改善 H2/CO2 分離性能。表 2 總結(jié)了文獻(xiàn)中報(bào)道的交聯(lián) m-PBI 膜的性能。上海PBI渦輪制造商PBI 塑料憑借其突出的機(jī)械強(qiáng)度,在制造高性能機(jī)械部件時(shí)發(fā)揮關(guān)鍵作用。
PBl 基質(zhì)樹脂預(yù)浸料鋪層。:PBI 對照在 5.10 至 0.69 MPa 之間的四種不同壓力下固化。所有層壓板均未表現(xiàn)出明顯的玻璃排氣層流動(dòng)。8000g mol^(-1) 預(yù)浸料在研究的壓力下表現(xiàn)出中高流動(dòng),這可以通過層壓板上方玻璃層的流動(dòng)來證明。從質(zhì)量上看,封端 PBI 的流動(dòng)似乎較大,而“活性”PBl 的流動(dòng)略低。本文介紹了實(shí)現(xiàn)基于 PBI 的涂層的數(shù)據(jù)和信息。這些信息包括配制、加工和檢查。PBI 是一種多功能聚合物,因其耐熱性和其他性能(包括粘合性、電絕緣性和阻隔性)而被選中。本文中的數(shù)據(jù)表明,在 UV 固化燈下,可以在 60 秒內(nèi)實(shí)現(xiàn)多種涂層厚度,甚至 >300um。采用新的配方實(shí)踐和 PBI 的“偵察”形式,該系統(tǒng)可以加工成 DMAA 并具有光活性。將耐熱性與快速固化相結(jié)合將鼓勵(lì)在涂料中更多地使用 PBI。
ZIF-7 的孔徑為 3.0 A,完全介于 H2 和 CO2 的分子動(dòng)力學(xué)直徑之間。將 ZIF-7 添加到 m-PBI 中,添加量達(dá)到 50%,結(jié)果表明所有 MMMs 成分的 Tg 值均高于純 m-PBI膜,這表明熱穩(wěn)定性得到了進(jìn)一步提高。在分離性能方面,MMMs 明顯提高了 H2 的滲透性,H2/CO2 的選擇性略有增加。同一研究小組建議使用 ZIF-8 作為填料來提高 H2 的滲透性,因?yàn)?ZIF-8 比 ZIF-7 更多孔。隨著 ZIF-8 負(fù)載的增加,ZIF-8/m-PBI 膜的 H2 滲透率急劇上升,從純 m-PBI 的 3.7 巴勒上升到 60/40 ZIF-8/m-PBI 的 1749.9 巴勒。在填料含量為 17.8 wt% 時(shí),H2 /CO2 選擇性較初上升到 13.2 的較大值,隨后又再次下降。PBI塑料的初始開發(fā)是為了滿足NASA的耐火纖維需求。
聚苯并咪唑(簡稱PBI),是一類以苯并咪唑基團(tuán)作為結(jié)構(gòu)重復(fù)單元的雜環(huán)聚合物。聚苯并咪唑不溶于水,溶于強(qiáng)極性溶劑,具有耐高溫、耐腐蝕、抗輻射、電絕緣性好、強(qiáng)度高、熱膨脹系數(shù)低、強(qiáng)度高等特點(diǎn)。聚苯并咪唑?yàn)槌咝阅芄こ趟芰?,在消防、半?dǎo)體、電子、航空航天、石油化工、紡織服裝、燃料電池等領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。聚苯并咪唑性能優(yōu)異,自研發(fā)問世以來便備受關(guān)注,但由于加工難度大、工藝復(fù)雜、價(jià)格較高,聚苯并咪唑應(yīng)用受到了一定限制。PBI塑料的單體改性和聚合物主鏈改性可改善其性能。浙江PBI活塞桿生產(chǎn)廠家
PBI塑料長期耐高溫工作溫度可達(dá)310度。浙江PBI活塞桿生產(chǎn)廠家
盡管用于 H2/CO2 分離的聚合物基膜具有諸多優(yōu)點(diǎn),但其在工業(yè)應(yīng)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(jìn)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(yù)計(jì)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(qiáng)的聚合物混合、改變其化學(xué)結(jié)構(gòu)以及在聚合物基體中添加填料。浙江PBI活塞桿生產(chǎn)廠家