交联:通过增强链刚度和减少自由体积,交联可以改变聚合物的纳米结构,提高其尺寸吸收能力,而不会明显影响 H2 的渗透性,尤其是在高温条件下。在温和条件下将 m-PBI 薄膜浸泡在对苯二甲酰氯溶液中不同时间,以获得不同程度的交联,从而开发出多种交联膜(图 9a)。在略微降低 H2 渗透性的同时,交联改性降低了 CO2 吸附性,从而较大程度上提高了 H2/CO2 选择性(a)对苯二甲酰氯交联 m-PBI 的拟议反应机理。(b) m-PBI 和使用对苯二甲酰氯交联 6 小时(XLPBI-6H)的 m-PBI 在不同温度下的 H2/CO2 分离性能;数据点从左到右依次为 35、100、150 和 200℃。(c) PBI-H3PO4 复合物的拟议质子转移和氢键。采用类似的方法,以 1,3,5-三(溴甲基)苯为交联剂,对 m-PBI 薄膜进行化学交联。膜交联了 24 小时,通过改变交联剂的浓度实现了不同程度的交联。研究发现,增加交联度会降低自由体积,从而明显降低二氧化碳的溶解度和扩散度,而 H2 的渗透率只略有下降。PBI塑料的热稳定性在氮气中可超过500℃。江苏PBI密封圈规格
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 1 mm/s,载荷从 0.5 增加到 100 N,划痕距离为 15 mm(图 1)。滑动磨损试验:根据 ASTM G176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 13 mm,平均表面粗糙度为 Ra≈ 0.2 μm。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 = 0.5 MPa、滑动速度 = 1 m/s、测试时间 = 2 h。磨损量通过白光显微镜测量。江苏PBI航空支架尺寸PBI塑料吸收水分后性能会降低。
PBI简介:为了支持电子、航空航天和工业需求,工程涂料的需求持续增长,每年增长 20%,市场规模接近 10 亿美元。人们对替代能源的兴趣日益浓厚,传感器在汽车性能中的普及就是需要热能涂料的例子。耐腐蚀涂层可延长材料在恶劣环境中的使用寿命。PBI 是由 Hoechst Celanese Corporation 于 20 世纪 50 年代末初次合成的,旨在生产热稳定产品。较近,该聚合物主要用于支持航空航天中的阻燃产品以及用作防火织物。PBI 涂层已被研究和报道,然而,大部分工作集中于克服生产优良涂层的挑战。本报告介绍了几种在各种基材上以一定厚度涂覆 PBI 并获得所需性能的方法。
氢是地球上较简单、较丰富的元素之一,只由一对质子和电子组成。虽然氢气被普遍用作化学原料,但原则上它只是一种储存和输送能量的介质,而不是能量的主要来源。目前,H2 主要用于石油提炼和化肥生产。然而,它的可燃性为可持续运输和公用事业部门提供了额外的用途,较终可能彻底改变这些行业。例如,以碳氢化合物为燃料的传统内燃机(ICE)会产生大量温室气体,与之相比,氢基汽车只会排放水蒸气作为副产品,这使其成为解决当前气候危机的一个有前途的方案。氢气还可用于燃料电池,产生清洁电力。因此,在不久的将来实现氢经济的愿景是非常现实的。然而,转型过程面临着许多挑战,其中较重要的挑战之一就是高效、高纯度地生产氢气,这必须由化学分离科学专业人士来解决。以其良好的阻燃性,PBI 塑料常用于建筑材料,增强建筑的防火安全性。
聚苯并咪唑(PBI)的一般化学结构。通过改变 R2,制备了四种不同的 PBI 衍生物,以研究主链结构对相应膜的 H2/CO2 分离性能的影响。与商用 m-PBI 相比,在 PBI 主链中加入各种笨重、柔韧和受挫的官能团会较大程度上破坏聚合物链的致密堆积,较终导致 H2 渗透性明显提高。然而,正如预期的那样,H2/CO2 的选择性也有所下降。Kumbharkar 等人利用 5-叔丁基间苯二甲酸(BuI)作为笨重的二羧酸单体来合成 Bul-PBI,结果降低了链的堆积密度,热稳定性略有下降,而溶剂溶解性却有所提高。Bul-PBI 膜的扩散选择性为 37.8(高于 m-PBI),溶解选择性为 0.15(略低于 m-PBI)。图 6 显示了之前报告的研究中测量的改性 PBI 基聚合物的 H2 渗透性和选择性数据的上限图。由此可见,在对 PBI 的骨架结构进行处理的同时,通常还要在气体渗透性和选择性之间进行权衡。各种 PBI 衍生物的详细列表见表 S1。凭借高硬度和耐磨性,PBI 塑料可制作刀具涂层,延长刀具使用寿命。江苏PBI航空支架尺寸
PBI塑料在900℃的高温下失重只为30%。江苏PBI密封圈规格
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。江苏PBI密封圈规格