以下是关于PBI塑料的详细介绍:基本特性:耐热性:PBI塑料具有极高的耐热性,能够在极端高温环境下保持稳定的性能。其长期耐温可达400度,短期耐温甚至可达到760度,是少数能在如此高温下工作的塑料之一。耐化学腐蚀性:PBI塑料对多种化学试剂具有优异的抵抗性,包括强酸、强碱和有机溶剂等,这使得它在化工、石油、制药等领域有普遍的应用。耐磨性:PBI塑料的超耐磨性使其在高摩擦、高磨损的环境中表现突出,适用于制造需要承受高磨损的部件。PBI塑料成为燃料电池行业高温膜电极组件的供应商。浙江PBI精密齿轮厂家精选

目前,化石燃料是通过蒸汽转化生产H2的主要来源(图1)。但这一工艺的缺点是会产生大量温室气体,包括副产品二氧化碳。根据原料的质量,每生产一吨H2会产生9-12吨CO2。从二氧化碳中分离出H2在热力学上是非自发的,没有外部能源的输入是不可能实现的。因此,开发高效的H2和CO2分离技术对于生产高纯度和廉价的H2至关重要。通常,二氧化碳是通过低温蒸馏或变压吸附工艺分离出来的。在低温蒸馏过程中,气体被冷却到非常低的温度,从而使二氧化碳液化并分离出来。另一方面,变压吸附法的工作原理是:在高压下,气体倾向于吸附在固体上,当压力降低时,气体被解吸。由于H2的吸附率不同于CO2,因此H2可以被净化。虽然这些方法通常能得到高纯度的H2,但它们需要消耗大量能源(需要非常高或非常低的温度),而且涉及复杂的操作和维护。浙江PBI涡轮尺寸由于其出色的尺寸稳定性,PBI 塑料可用于精密仪器制造,确保仪器精度。

PBI涂层表征方法:涂层附着力和划痕试验:使用交叉切割试验确定涂层与基材分离的阻力。使用工具在涂层表面切割出直角格子图案,一直穿透到基材。使用划痕机研究涂层的耐刮擦性。为了研究“临界载荷”,对每个涂层系统进行了至少3次划痕试验,速度为1mm/s,载荷从0.5增加到100N,划痕距离为15mm(图1)。滑动磨损试验:根据ASTMG176试验台,在块环上进行滑动摩擦和磨损试验(图2)。将固定涂层压在旋转的金属环上。使用的对应物是100个Cr6钢环,外径为13mm,平均表面粗糙度为Ra≈0.2μm。测试在室温下的干滑动条件下进行,参数如下:标称初始接触压力=0.5MPa、滑动速度=1m/s、测试时间=2h。磨损量通过白光显微镜测量。
PBI聚合物的化学结构。与其他工程物质相比,PBI聚合物位于聚合物性能三角形的较高温度指数的顶部。该三角形被分成两半,左侧为非晶态材料,右侧为结晶或半结晶材料。相对于其他材料,PBI的性能超过了用于解决行业较复杂挑战的未填充物质的耐热性能。聚合物的耐热性可以通过多种方式来实现。这可能包括与其他更高Tg的聚合物混合或通过添加填料。无定形聚合物和热固性聚合物都可以发生共混。PBI因其非常高的耐热性而成为有吸引力的共混聚合物,如表中的TGA和其他性能所示。PBI塑料可用于汽车制造中的高温部件。

尽管用于H2/CO2分离的聚合物基膜具有诸多优点,但其在工业应用中的发展也面临着一些挑战,其中较重要的是塑化和高温下的低稳定性。玻璃聚合物具有刚性,因此可抗塑化并在高温下保持稳定,是合适的选择。有人建议使用聚苯并咪唑(PBI)进行H2/CO2分离,这是一种符合上述要求的特种聚合物。它在高温下(玻璃转化温度,Tg=425-435℃)稳定,具有较高的H2/CO2本征选择性,并且由于具有高硬度结构和致密的链包装,预计可以承受塑化。然而,气体分子通过PBI的传输速率非常缓慢,这也是由于它具有使其更耐塑化的相同特性。改善其渗透性的方法包括与渗透性更强的聚合物混合、改变其化学结构以及在聚合物基体中添加填料。PBI 塑料具有出色的耐高温性能,能在极高温度下保持稳定结构,应用于航空航天领域。江苏PBI高温分流嘴厂家精选
PBI 塑料的耐辐射性能突出,适用于核工业等对辐射防护要求高的领域。浙江PBI精密齿轮厂家精选
为了充分发挥PBI令人兴奋的特性,这种材料较终必须转化为具有商业吸引力的膜平台,即高频膜组件。由于高频膜通常具有非对称结构,选择层超薄且易出现缺陷;因此,制造过程通常需要加入填料、交联和涂层步骤,以提高选择性。因此,从提高致密m-PBI膜性能中获得的知识应较终转化为高频膜,使其具有高过选择性和热稳定性、机械稳定性和化学稳定性。总之,本综述证实了PBI作为未来高效生产H2所需的高性能膜材料的潜力。聚合物混合是一种简单但可重复性高且成本低廉的技术,类似于共聚。因此,应更深入地探索m-PBI与高渗透性聚合物的混合,这种聚合物有可能在分子水平上与m-PBI结合,限制聚合物链的流动性。浙江PBI精密齿轮厂家精选