PBI 以其優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和耐化學(xué)性而聞名,。它是一種熱塑性塑料,,具有所有市售有機(jī)聚合物中較高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度 Tg (425℃)。PBI 由四氨基聯(lián)苯 (TAB) 與二苯間苯二甲酸酯 (DPIP) 縮聚而成,。反應(yīng)方案如圖 1 所示,。提出了兩種可能的機(jī)制,。一種機(jī)制假設(shè)存在聚酰胺酸作為主要中間體,然后脫水并環(huán)化為咪唑,。第二種機(jī)制假設(shè)存在席夫堿中間體,,該中間體環(huán)化為苯并咪唑,隨后在形成咪唑時(shí)消除苯酚,。PBl 的合成,。PBl 是獨(dú)一可商購的聚苯并咪唑,由 Hoechst Celanese 的 Rock Hill 工廠 (SC) 生產(chǎn),。商業(yè)聚合分為兩個(gè)階段,,均在惰性氣氛中進(jìn)行。在頭一階段,,DPIP 熔化并溶解 TAB。隨著溫度升高,,聚合開始,,生成苯酚和水??s合副產(chǎn)物的釋放導(dǎo)致易碎泡沫的形成,。在第二階段,,泡沫被壓碎,聚合物分子量在固態(tài)下提高,。憑借高硬度和耐磨性,,PBI 塑料可制作刀具涂層,延長刀具使用壽命,。PBI部品行價(jià)
無機(jī)顆粒的加入:在過去的三十年里,,為了不斷尋找低成本、高性能且性能更好的膜,,人們開發(fā)并普遍研究了混合基質(zhì)膜(MMM),。混合基質(zhì)膜基于固-固系統(tǒng),,由嵌入聚合物基質(zhì)的無機(jī)分散相組成,。除了提高機(jī)械強(qiáng)度外,MMM 還兼具無機(jī)填料的選擇性和有機(jī)聚合物的易加工性,。二氧化硅,、分子篩、沸石,、活性炭和碳納米管是目前用作 MMM 填料的材料,。特別是沸石,具有不同的化學(xué)成分,、顆粒尺寸和紋理特征,,是經(jīng)常被研究的納米多孔填料。然而,,由于聚合物與無機(jī)物的相容性較差,,這些填料通常會在 MMM 中造成空隙或缺陷,從而導(dǎo)致膜選擇性的明顯降低,。沸石咪唑框架(ZIF)是一種通過分子自組裝制成的金屬有機(jī)框架(MOF),,其中咪唑衍生物與四面體配位的陽離子(通常是鋅或鈷)相連接。除了具有高熱穩(wěn)定性外,,咪唑官能團(tuán)的存在還使這一類材料成為基于 PBI 的 MMM 的較佳選擇,,因?yàn)樘盍吓c PBI 基質(zhì)之間存在良好的連接(咪唑基團(tuán));因此,,膜基質(zhì)中的缺陷可以得到緩解,。上海PBI板加工憑借獨(dú)特的介電性能,PBI 塑料在高頻電路中有著重要應(yīng)用,。
PBI聚合物混合:許多研究表明,,氣體分離膜的聚合物混合方法可為混合膜提供有趣的特性。聚合物混合不僅能協(xié)同結(jié)合聚合物的傳輸特性,,較大限度地提高氣體滲透性和選擇性,,還能提供任何成分都不具備的獨(dú)特品質(zhì),。因此,通過混合適當(dāng)選擇的材料,,可以使用簡單而可重復(fù)的程序調(diào)和具有不同分離和物理化學(xué)特性的聚合物,。因此,將 PBI 與滲透性更強(qiáng)的聚合物混合可有效提高 H2 的滲透性,。研究了 Matrimid 和 m-PBI 混合用于 H2/CO2 分離的情況,,并報(bào)告說這兩種聚合物在整個(gè)成分范圍內(nèi)都能形成混溶混合物。這一特性歸因于各組分官能團(tuán)之間的強(qiáng)氫鍵作用(圖 7a),。雖然 Matrimid 和 m-PBI 顯示出相似的 H2/CO2 選擇性,,但添加 25 wt% 的 Matrimid 會使 m-PBI 的 H2 滲透性和 H2/CO2 選擇性分別提高 9 倍和 2.5 倍。
聚苯并咪唑(PBI)的一般化學(xué)結(jié)構(gòu),。通過改變 R2,,制備了四種不同的 PBI 衍生物,以研究主鏈結(jié)構(gòu)對相應(yīng)膜的 H2/CO2 分離性能的影響,。與商用 m-PBI 相比,,在 PBI 主鏈中加入各種笨重、柔韌和受挫的官能團(tuán)會較大程度上破壞聚合物鏈的致密堆積,,較終導(dǎo)致 H2 滲透性明顯提高,。然而,正如預(yù)期的那樣,,H2/CO2 的選擇性也有所下降,。Kumbharkar 等人利用 5-叔丁基間苯二甲酸(BuI)作為笨重的二羧酸單體來合成 Bul-PBI,結(jié)果降低了鏈的堆積密度,,熱穩(wěn)定性略有下降,,而溶劑溶解性卻有所提高。Bul-PBI 膜的擴(kuò)散選擇性為 37.8(高于 m-PBI),,溶解選擇性為 0.15(略低于 m-PBI),。圖 6 顯示了之前報(bào)告的研究中測量的改性 PBI 基聚合物的 H2 滲透性和選擇性數(shù)據(jù)的上限圖。由此可見,,在對 PBI 的骨架結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理的同時(shí),,通常還要在氣體滲透性和選擇性之間進(jìn)行權(quán)衡。各種 PBI 衍生物的詳細(xì)列表見表 S1,。PBI塑料的原料具有一定的毒性,,需嚴(yán)格安全措施。
為了充分發(fā)揮 PBI 令人興奮的特性,,這種材料較終必須轉(zhuǎn)化為具有商業(yè)吸引力的膜平臺,,即高頻膜組件。由于高頻膜通常具有非對稱結(jié)構(gòu),,選擇層超薄且易出現(xiàn)缺陷,;因此,制造過程通常需要加入填料,、交聯(lián)和涂層步驟,,以提高選擇性。因此,,從提高致密 m-PBI 膜性能中獲得的知識應(yīng)較終轉(zhuǎn)化為高頻膜,,使其具有高過選擇性和熱穩(wěn)定性、機(jī)械穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性,??傊揪C述證實(shí)了 PBI 作為未來高效生產(chǎn) H2 所需的高性能膜材料的潛力,。聚合物混合是一種簡單但可重復(fù)性高且成本低廉的技術(shù),,類似于共聚。因此,,應(yīng)更深入地探索 m-PBI 與高滲透性聚合物的混合,,這種聚合物有可能在分子水平上與 m-PBI 結(jié)合,限制聚合物鏈的流動(dòng)性,。在體育用品制造中,,PBI 塑料用于制造高級球拍等,提升產(chǎn)品性能,。PBI高溫分流嘴供應(yīng)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。PBI部品行價(jià)
該塑料具有硬度大,,耐磨性好的特點(diǎn),,那么加工時(shí)就應(yīng)該注意:PBI的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在420到450攝氏度之間,這使得它具有良好的耐高溫性能,。它還表現(xiàn)出抵抗應(yīng)力開裂,、抗沖擊、抗撕裂以及抗穿刺的能力,。與其他塑料相比,,PBI在化學(xué)穩(wěn)定性、抗?jié)駶B透性能和電絕緣性能方面表現(xiàn)出色,。PBI不能用作樹脂,,也不能用傳統(tǒng)方法加工熱塑性塑料,而是需要通過高壓燒結(jié)法進(jìn)行加工,。它可加工成纖維,、特殊形狀的物品和成品,還可用于復(fù)合浸漬溶液。PBI常用于合成纖維,,制成各種涂層和零件,。PBI部品行價(jià)