聚苯并咪唑(PBI)的一般化學結構。通過改變 R2,制備了四種不同的 PBI 衍生物,以研究主鏈結構對相應膜的 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會較大程度上破壞聚合物鏈的致密堆積,較終導致 H2 滲透性明顯提高。然而,正如預期的那樣,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,結果降低了鏈的堆積密度,熱穩定性略有下降,而溶劑溶解性卻有所提高。Bul-PBI 膜的擴散選擇性為 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 滲透性和選擇性數據的上限圖。由此可見,在對 PBI 的骨架結構進行處理的同時,通常還要在氣體滲透性和選擇性之間進行權衡。各種 PBI 衍生物的詳細列表見表 S1。PBI 塑料的高韌性使其在受到沖擊時不易破裂,適用于制造防護產品。江蘇PBI板廠家
聚苯并咪唑(PBI)制備方法分為溶液法、熔融法,其中熔融法包括高溫溶液縮聚法、低溫溶液縮聚法、熔融縮聚法等。熔融縮聚法是3,3′-二氨基聯苯、間苯二甲酸二苯酯在加熱條件下進行熔融縮聚反應,再經脫水環化反應制得聚苯并咪唑成品。根據新思界產業研究中心發布的《2024-2029年聚苯并咪唑(PBI)行業市場深度調研及投資前景預測分析報告》顯示,2023年,全球聚苯并咪唑市場規模在2.6億美元左右。全球聚苯并咪唑產能主要集中在美國、德國、日本、中國等地區,相關企業有美國塞拉尼斯、美國PBI Performance Products, Inc.(美國PBI公司)、德國贏創、德國巴斯夫、印度Gharda Chemicals、法國Nature Plast等。江蘇PBI噴嘴供應因其優異的化學穩定性,PBI 塑料可用于化工設備中,抵御多種化學物質侵蝕。
PBI聚合物的化學結構。與其他工程物質相比,PBI聚合物位于聚合物性能三角形的較高溫度指數的頂部。該三角形被分成兩半,左側為非晶態材料,右側為結晶或半結晶材料。相對于其他材料,PBI 的性能超過了用于解決行業較復雜挑戰的未填充物質的耐熱性能。聚合物的耐熱性可以通過多種方式來實現。這可能包括與其他更高 Tg 的聚合物混合或通過添加填料。無定形聚合物和熱固性聚合物都可以發生共混。PBI 因其非常高的耐熱性而成為有吸引力的共混聚合物,如表中的 TGA 和其他性能所示。
控制 PBI 零件中的水分:為確保加工零件的配合和性能,毛坯和成品零件應存放在干燥的環境中。毛坯和成品零件都應包裝在防潮包裝中。如果零件吸附了大量的水分,在高溫或真空環境下使用時可能會產生震蕩,則應考慮在使用或重復使用前對材料進行干燥處理。將 Celazole 部件放在相對濕度較低的環境中進行干燥。為了快速安全地干燥零件,可在 150 攝氏度的真空烘箱中進行干燥。如果沒有真空烘箱,也可使用 200 攝氏度的干熱烘箱。為了達到較佳效果,應始終將零件放在環境溫度下的烘箱中,并按以下規定進行烘箱加熱和冷卻。在通信設備中,PBI 塑料用于制造外殼和內部結構件,保護設備并確保信號傳輸。
目前,化石燃料是通過蒸汽轉化生產 H2 的主要來源(圖 1)。但這一工藝的缺點是會產生大量溫室氣體,包括副產品二氧化碳。根據原料的質量,每生產一噸 H2 會產生 9-12 噸 CO2。從二氧化碳中分離出 H2 在熱力學上是非自發的,沒有外部能源的輸入是不可能實現的。因此,開發高效的 H2 和 CO2 分離技術對于生產高純度和廉價的 H2 至關重要。通常,二氧化碳是通過低溫蒸餾或變壓吸附工藝分離出來的。在低溫蒸餾過程中,氣體被冷卻到非常低的溫度,從而使二氧化碳液化并分離出來。另一方面,變壓吸附法的工作原理是:在高壓下,氣體傾向于吸附在固體上,當壓力降低時,氣體被解吸。由于 H2 的吸附率不同于 CO2,因此 H2 可以被凈化。雖然這些方法通常能得到高純度的 H2,但它們需要消耗大量能源(需要非常高或非常低的溫度),而且涉及復雜的操作和維護。憑借其優異的抗氧化性能,PBI 塑料在長期使用中不易變質。江蘇PBI板廠家
以其良好的吸音性能,PBI 塑料可用于制造隔音材料,降低噪音污染。江蘇PBI板廠家
PBI 是一種可用于其他樹脂無法滿足的極端高溫,極惡劣化學和等離子體環境中或者對產品耐用性和耐磨性要求很高的應用環境中的理想材料。 PBI零件被應用于半導體和平板顯示器制造,電絕緣零件,保溫應用以及密封,軸承,耐磨板在各工業中應用。在苛刻的航空航天應用評估中,PBI也具備突出的強度和短期耐高溫能力。PBI塑料(聚苯并咪唑)和聚四氟乙烯(PTFE)在多個方面存在明顯的差異,這些差異主要體現在它們的化學結構、物理性能、應用領域以及優缺點等方面。江蘇PBI板廠家