聚苯并咪唑 (PBI) 屬于酰亞胺化高性能聚合物,具有優異的耐熱性和耐化學性以及良好的機械和摩擦學性能。其玻璃化轉變溫度 (Tg) 約為 427℃,降解開始于約 600℃。優異的性能使 PBI 成為摩擦磨損系統的材料,但在公開的信息中只能找到少數參考資料。在這里,摩擦學特性主要使用塊狀 PBI 樣品和 PBI 與其他高溫熱塑性塑料(如 PEEK)的混合物進行。由于塊狀 PBI 的成本非常高,因此以薄涂層的形式使用它更有意義,但直到較近才開發出溶解 PBI 并將其應用于這種薄層配置的新技術。因此,本文主要研究創新型 PBI 涂層的摩擦學,尤其關注這些涂層如何粘附在基材表面,以及在滑動和磨料磨損條件下可實現哪些性能。PBI塑料的改性可能會影響其本體性能。PBI密封條制造商
相比之下,膜法 H2/CO2 分離工藝只需施加跨膜壓力即可運行,不涉及任何相變或吸附劑再生,因此能以比傳統方法低得多的能耗進行分離。除了能耗低之外,膜分離技術還具有碳足跡小、維護簡單、可連續運行和設計靈活等優點,使其成為較有前途和可持續的 H2 凈化技術。然而,制造在所需的嚴格操作條件下穩定的高滲透性和 H2 選擇性膜是一項挑戰。例如,雖然鈀膜對 H2 有極高的選擇性,而且如果做得足夠薄,還能獲得高 H2 通量,但一般來說,它們的機械性能并不穩定。在包括無機物、金屬和多孔碳在內的多種膜合成材料中,聚合物因其溶液加工的簡便性以及成本、性能和化學性質的良好平衡而成為較發達和商業上較可行的選擇。PBI密封條制造商PBI 塑料可用于制造 3D 打印材料,滿足復雜結構零件的制造需求。
交聯:通過增強鏈剛度和減少自由體積,交聯可以改變聚合物的納米結構,提高其尺寸吸收能力,而不會明顯影響 H2 的滲透性,尤其是在高溫條件下。在溫和條件下將 m-PBI 薄膜浸泡在對苯二甲酰氯溶液中不同時間,以獲得不同程度的交聯,從而開發出多種交聯膜(圖 9a)。在略微降低 H2 滲透性的同時,交聯改性降低了 CO2 吸附性,從而較大程度上提高了 H2/CO2 選擇性(a)對苯二甲酰氯交聯 m-PBI 的擬議反應機理。(b) m-PBI 和使用對苯二甲酰氯交聯 6 小時(XLPBI-6H)的 m-PBI 在不同溫度下的 H2/CO2 分離性能;數據點從左到右依次為 35、100、150 和 200℃。(c) PBI-H3PO4 復合物的擬議質子轉移和氫鍵。采用類似的方法,以 1,3,5-三(溴甲基)苯為交聯劑,對 m-PBI 薄膜進行化學交聯。膜交聯了 24 小時,通過改變交聯劑的濃度實現了不同程度的交聯。研究發現,增加交聯度會降低自由體積,從而明顯降低二氧化碳的溶解度和擴散度,而 H2 的滲透率只略有下降。
PBI熱分析。流變學成型溫度被選定為形成良好固結盤所需的較低溫度,圖 2 顯示了在 400℃-480℃溫度范圍內收集的各種 PBl 聚合物的數據,在標準 PBl 和 8000g mol^(-1) PBl 中均觀察到起泡現象,這是它們作為“活性聚合物”的結果。在 400'C 以下收集的數據反映了夾具和樣品之間相當大的滑動程度,因此不包括在內。8000g mol^(-1) 活性聚合物和 8000g mol^(-1) 和 12000g mol^(-1) 封端聚合物顯示出預期的隨溫度升高而降低的粘度。'標準'PBI 表現出的明顯起泡導致夾具和樣品之間滑動,這可能是在較低溫度下記錄的粘度數據異常低的原因,在近似分子量為 20000g mol^(-1) 時,標準 PBI 的動態粘度應明顯高于 12000g mol^(-1) 封端聚合物。PBI塑料在阿波羅計劃中用于宇航員的服裝制造。
PBI涂層設備:涂層是在 Brewer Science, Inc. CB-100 旋涂機上生產的,而噴涂和封裝則使用 Daetec 設計的定制工具。計量數據由 XP-1 觸針輪廓儀、AFP-200 原子力輪廓儀和 Xi-100 光學輪廓儀生成。在適用的情況下,設備設置包括 5 毫克觸筆負載、較小 4 毫米距離和 0.5 毫米/秒的速度。對于清潔測試,使用點和環觸點的 Hg 探針(型號 802B-150)、HP 4140B 皮安表源,由 MDC 測量系統支持,具有 I-V 繪圖程序 @ 10 mv 步長從 0-1V [11]。生成典型的 I-V 圖來比較趨勢并研究保護膜的擊穿電壓。用于材料表征的分析設備包括 SEM (Hitachi 4700)、能量色散 X 射線光譜 (EDS)、帶 ATR 的 FTIR(Spectrum 100、DGTS 檢測器、ZnSe 涂層附件、Perkin-Elmer)。改良的脫氣熱重測試方法是通過典型的實驗室規模(+/- 0.1mg)進行的。UV 固化設備包括 Intelli-Ray 400 微處理器控制的光固化系統。PBI塑料相較于瓷質材料,更能有效降低擊穿損失。浙江PBI活塞環機加工
PBI 塑料在工業機器人制造中用于制造關節等關鍵部件,提高機器人性能。PBI密封條制造商
ZIF-7 的孔徑為 3.0 A,完全介于 H2 和 CO2 的分子動力學直徑之間。將 ZIF-7 添加到 m-PBI 中,添加量達到 50%,結果表明所有 MMMs 成分的 Tg 值均高于純 m-PBI膜,這表明熱穩定性得到了進一步提高。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,因為 ZIF-8 比 ZIF-7 更多孔。隨著 ZIF-8 負載的增加,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,H2 /CO2 選擇性較初上升到 13.2 的較大值,隨后又再次下降。PBI密封條制造商