聚苯并咪唑(PBI)的一般化學(xué)結(jié)構(gòu),。通過(guò)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(duì)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(huì)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(lái)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(cè)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(duì) 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,。在水下探測(cè)設(shè)備中,,PBI 塑料憑借其防水性和強(qiáng)度,保障設(shè)備正常工作,。江蘇PBI分析儀器測(cè)試頭生產(chǎn)廠家
PBI純樹脂特性:改性 PBI 聚合物的詳細(xì)熱學(xué)和流變學(xué)特性已發(fā)表,,并在第 36 屆國(guó)際 SAMPE 研討會(huì)上進(jìn)行了介紹。熱分析通過(guò)差示掃描量熱法 (onset) 測(cè)定了 PBl 樣品的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,,如表 1 所示,。分子量較低的 PBI 樣品的 Tg 值略低,在 411℃-416℃范圍內(nèi),,而標(biāo)準(zhǔn)聚合物的 Tg 為 425℃,,在氮?dú)夂涂諝庵袑?duì)所有 PBI 樣品進(jìn)行熱重分析 (10℃ min^(-1)),結(jié)果顯示重量損失曲線相似,。與標(biāo)準(zhǔn)PBl一致,,所有樣品在空氣中失重100%,在氮?dú)庵锌偸е?5.3%-26.3%,,前面10%累計(jì)失重溫度為375.9℃-428.6℃(表 1),。湖南PBI低溫密封圈利用 PBI 塑料的高性能特性,,可制造高性能賽車的零部件,提升賽車性能,。
PBI溶液:PBI聚合物是一種無(wú)定形熱塑性塑料,,可以很容易地溶解在非質(zhì)子溶劑中,例如n,n-二甲基乙酰胺(DMAC),、二甲基亞砜(DMSO)和n-甲基吡咯烷酮(NMP),。PBI 聚合物以粗粉末形式生產(chǎn),分類為 0.8 IV(特性粘度),。PBI的溶劑混合物可以通過(guò)添加至所選溶劑,、加熱和混合來(lái)制備。該溶液需要通過(guò)添加氯化鋰 (LiCl) 或類似物來(lái)穩(wěn)定離子,。非腐蝕性應(yīng)用可考慮使用硝酸鋰 (LiNO3),。離子材料的典型濃度為<2% LiCl,或<0.5M,。PBI 聚合物溶液有 26% 的 DMAC(含 LiCl)溶液和 10% 的 DMAC(不含 LiCl)溶液,。
彎曲強(qiáng)度與較大固化壓力的關(guān)系,淺色陰影,,8000gmol^(-1),,“活”;中等陰影,,20000g mol^(-1),, “活著”;深色陰影,,8000g mol^(-1) 封端,。觀察到的彎曲模量值(圖 7)與基于混合物規(guī)則的預(yù)期一致。兩種 8000g mol^(-1) 聚合物在所有固化壓力下都具有可比的模量,。任何差異都可以歸因于空隙含量和層壓板厚度的細(xì)微差異,,20000g mol^(-1) PBI 在所有壓力下都具有較低的模量,這是由于該預(yù)浸料系統(tǒng)中的低流動(dòng)(樹脂含量較高)和較高的空隙含量,。彎曲模量與較大固化壓力的關(guān)系,。淺色陰影,8000g mol^(-1),,“活”,;中等陰影,20000g mol^(-1),,“活”,;深色陰影 8000g mol^(-1)1 封端。PBI塑料在電池制造中也有應(yīng)用,。
PBI應(yīng)用領(lǐng)域:PBI材料因其出色的性能,,在多個(gè)領(lǐng)域有普遍應(yīng)用:航空航天?:PBI用于制造防護(hù)密封,、熱和機(jī)械絕緣體以及飛機(jī)的鼻錐等部件。消防?:PBI用于消防員防護(hù)服,、高溫手套和宇航員飛行服,。?能源?:PBI材料在燃料電池膜應(yīng)用中展現(xiàn)出良好的前景。工業(yè)應(yīng)用?:PBI用于制造耐高溫涂層,、溶液和粉末,,適用于電子、航空航天和工業(yè)需求,。制備工藝:PBI可以通過(guò)縮聚反應(yīng)制備,,通常使用四氨基聯(lián)苯與間苯二甲酸二苯酯作為原料。合成過(guò)程分為兩個(gè)階段,,均在惰性氣氛中進(jìn)行,,生成高分子量的聚合物。PBI纖維可以通過(guò)干紡法制備,,溶液中添加少量氯化鋰可以延長(zhǎng)保質(zhì)期。此外,,PBI粉末可用于壓縮成型,,顆粒形式則用于注塑和擠出。PBI 塑料在石油化工管道中應(yīng)用,,可抵抗腐蝕和高溫,,保障管道安全。天津PBI核電連接件
PBI塑料在高溫軸套,、連接器,、閥座中有應(yīng)用。江蘇PBI分析儀器測(cè)試頭生產(chǎn)廠家
預(yù)浸料加工評(píng)估:基于熱分析和動(dòng)態(tài)粘度數(shù)據(jù),,預(yù)浸料由“活性”和封端的 8000g mol^(-1) PBl 聚合物和“標(biāo)準(zhǔn)”PBl 制成,,作為對(duì)照,在由 Hercules AS-4 3K 無(wú)上漿碳纖維編織的 Techniweave 5HS 織物(面積重量 364g m^(-2))上,,與預(yù)浸料 PBl 的典型情況一樣,,使用 DMAc 中的 45% 樹脂固體溶液,8000g mol- 溶液的特性粘度非常低(0.15-0.17 dl g^(-1):而標(biāo)準(zhǔn)聚合物的特性粘度為 0.20-0.25 dl g^(-1)),,導(dǎo)致預(yù)浸料具有過(guò)度粘性,,更高的固體含量將緩解此問(wèn)題并改善 PBI 的加工性能預(yù)浸料,因?yàn)樵趯訅喊骞探Y(jié)和固化過(guò)程中需要除去的揮發(fā)性物質(zhì)較少,。江蘇PBI分析儀器測(cè)試頭生產(chǎn)廠家