聚苯并咪唑 (PBI) 属于酰亚胺化高性能聚合物,具有优异的耐热性和耐化学性以及良好的机械和摩擦学性能。其玻璃化转变温度 (Tg) 约为 427℃,降解开始于约 600℃。优异的性能使 PBI 成为摩擦磨损系统的材料,但在公开的信息中只能找到少数参考资料。在这里,摩擦学特性主要使用块状 PBI 样品和 PBI 与其他高温热塑性塑料(如 PEEK)的混合物进行。由于块状 PBI 的成本非常高,因此以薄涂层的形式使用它更有意义,但直到较近才开发出溶解 PBI 并将其应用于这种薄层配置的新技术。因此,本文主要研究创新型 PBI 涂层的摩擦学,尤其关注这些涂层如何粘附在基材表面,以及在滑动和磨料磨损条件下可实现哪些性能。PBI塑料的瞬间耐受温度高达760度。江苏PBI精密注塑加工
PBI与聚丁烯:高温与高性能的秘密。在探索高温加热板的世界中,我们发现了两种令人瞩目的材料:PBI和聚丁烯。首先,PBI(聚苯并咪唑)是一种高性能聚合物,以其突出的高温稳定性和耐热性而闻名。它不能直接用于树脂,也不能通过传统的热塑性塑料加工方法进行加工,而是需要采用高压烧结法。PBI可以制成纤维、特殊形状的物品和成品,甚至用于复合浸渍溶液。PBI的主要应用领域包括合成纤维,用于制造过滤器、涂层和高温防护材料。用PBI制成的零件通常用作绝缘体、插座和密封垫,展现了其在电子和电气行业中的重要性。江西PBI高温密封垫PBI 塑料在医疗器械灭菌设备中应用,能承受高温高压的灭菌环境。
无机颗粒的加入:在过去的三十年里,为了不断寻找低成本、高性能且性能更好的膜,人们开发并普遍研究了混合基质膜(MMM)。混合基质膜基于固-固系统,由嵌入聚合物基质的无机分散相组成。除了提高机械强度外,MMM 还兼具无机填料的选择性和有机聚合物的易加工性。二氧化硅、分子筛、沸石、活性炭和碳纳米管是目前用作 MMM 填料的材料。特别是沸石,具有不同的化学成分、颗粒尺寸和纹理特征,是经常被研究的纳米多孔填料。然而,由于聚合物与无机物的相容性较差,这些填料通常会在 MMM 中造成空隙或缺陷,从而导致膜选择性的明显降低。沸石咪唑框架(ZIF)是一种通过分子自组装制成的金属有机框架(MOF),其中咪唑衍生物与四面体配位的阳离子(通常是锌或钴)相连接。除了具有高热稳定性外,咪唑官能团的存在还使这一类材料成为基于 PBI 的 MMM 的较佳选择,因为填料与 PBI 基质之间存在良好的连接(咪唑基团);因此,膜基质中的缺陷可以得到缓解。
扩散系数通常受聚合物分子结构的影响,聚合物分子结构允许特定气体分子根据其大小优先通过,这些大小通常用其动力学直径表示。H2 和 CO2 的动力学直径分别为 0.289 纳米和 0.33 纳米,这意味着 H2 的扩散速率通常较高。另一方面,CO2 的溶解度比 H2 高,因为它具有更高的冷凝性,临界温度 (Tc) 就表明了这一点:Tc,CO2 = 304 K,Tc,H2 = 33 K。由于 H2 的动力学直径比 CO2 小,冷凝性比 CO2 低,因此聚合物通常具有良好的 H2/CO2 扩散选择性,但溶解性选择性较差。凭借其优异的抗氧化性能,PBI 塑料在长期使用中不易变质。
PBI 和吸湿 - 基本原理:PBI 的吸水率与当时的水分压(即相对湿度百分比)成正比,其平衡饱和度随相对湿度百分比的变化而变化,符合亨利定律。相对湿度为 30% 时,平衡饱和度约为 4.5%;相对湿度为 50% 时,平衡饱和度约为 7%。在 80%R.H. 及以上时,平衡饱和度达到较大值 11.7%。吸附能力不受温度影响,除非温度影响到相对湿度的百分比。在许多情况下,如果管理得当,这些不良影响是可以消除或减轻的。本指南就是为此目的而设计的。研究人员还应考虑采用化学交联步骤,以同时提高混合膜的 H2 渗透性和选择性,尤其是在高温条件下。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。上海PBI螺栓批发
PBI塑料的市场价格相对较高,主要应用在高级市场。江苏PBI精密注塑加工
水的吸附速度受限于水向 PBI 部分的扩散速度。由于扩散速度受聚合物中水浓度梯度的驱动,因此可以观察到费克扩散。这种扩散速率是暴露时间平方根的线性函数,由温度、% R.H. 和部件几何形状决定。由于该速率是暴露时间平方根的函数,因此吸水速率开始时很快,但随着时间的推移会逐渐减慢。几何形状会随着扩散距离的变化而影响吸水率。通过裸露的大平面的扩散是主要的,而通过裸露的边缘的扩散是较小的。因此,在其他条件相同的情况下,薄膜和薄壁形状比大块的三维形状更容易达到平衡浓度。江苏PBI精密注塑加工