簡介:1.1 聚苯并咪唑背景,聚[2,2'-(間苯基)-5,5'-雙苯并咪唑](PBI) 已被證明是一種出色的短期高溫有機基質樹脂,適用于結構和燒蝕復合材料應用。使用 PBl 作為基質樹脂的研究可以追溯到 20 世紀 60 年代。當時,該過程涉及在固化過程中聚合單體。該過程漫長、復雜,并且會帶來不可接受的健康危害。Hoechst Celanese 的開發活動產生了一種溶劑型 PBI 預浸料,其中含有中等分子量(約 20000g mol^(-1))PBI 聚合物。工業利益推動了對 PBI 加工性能的進一步研究。憑借高硬度和耐磨性,PBI 塑料可制作刀具涂層,延長刀具使用壽命。PBI高溫密封圈怎么...
PBI中文名稱:聚苯并咪唑,是當今較高級別的工程塑料。1、當PBI指聚苯并咪唑時,是含兩個氮原子的苯并五元雜環剛性鏈聚合物。一般由芳族四胺與苯二甲酸二苯酯經縮聚和環化而成,反應可在熔融狀態或在強極性溶劑中進行。芳族PBI在氮氣中的熱穩定性大于500℃,引入柔性基團或側基可改善溶解性、但熱穩定性下降。商品名稱Celazole PBI。2、PBI通常用來制造要求極嚴的元器件以降低維護維修費用,并且使用壽命較長。已建立的應用領域有半導體和航空工業,白熾燈或熒光燈高溫接觸件,如真空杯、推指和保持架,電氣接觸器等。PBI 塑料能夠承受極端壓力,在深海探測設備中有著重要應用。江蘇PBI產品目前,化石燃料是...
PBl 基質樹脂預浸料鋪層。:PBI 對照在 5.10 至 0.69 MPa 之間的四種不同壓力下固化。所有層壓板均未表現出明顯的玻璃排氣層流動。8000g mol^(-1) 預浸料在研究的壓力下表現出中高流動,這可以通過層壓板上方玻璃層的流動來證明。從質量上看,封端 PBI 的流動似乎較大,而“活性”PBl 的流動略低。本文介紹了實現基于 PBI 的涂層的數據和信息。這些信息包括配制、加工和檢查。PBI 是一種多功能聚合物,因其耐熱性和其他性能(包括粘合性、電絕緣性和阻隔性)而被選中。本文中的數據表明,在 UV 固化燈下,可以在 60 秒內實現多種涂層厚度,甚至 >300um。采用新的配方實...
無機顆粒的加入:在過去的三十年里,為了不斷尋找低成本、高性能且性能更好的膜,人們開發并普遍研究了混合基質膜(MMM)。混合基質膜基于固-固系統,由嵌入聚合物基質的無機分散相組成。除了提高機械強度外,MMM 還兼具無機填料的選擇性和有機聚合物的易加工性。二氧化硅、分子篩、沸石、活性炭和碳納米管是目前用作 MMM 填料的材料。特別是沸石,具有不同的化學成分、顆粒尺寸和紋理特征,是經常被研究的納米多孔填料。然而,由于聚合物與無機物的相容性較差,這些填料通常會在 MMM 中造成空隙或缺陷,從而導致膜選擇性的明顯降低。沸石咪唑框架(ZIF)是一種通過分子自組裝制成的金屬有機框架(MOF),其中咪唑衍生物...
近幾十年來,氫氣作為一種高質量的可再生能源載體,在全球范圍內重新獲得了越來越多的關注,這主要是由于燃料電池的進步以及人們對環境問題的日益關注。目前,化石資源的蒸汽轉化是生產 H2 的主要途徑。但這一工藝的缺點是會產生大量溫室氣體,包括作為副產品的二氧化碳。在過去的幾十年里,膜分離技術有了長足的發展、突破和進步,可以成為實現廉價和高純度 H2 的關鍵組成部分。然而,只有少數膜材料能夠承受通過蒸汽轉化生產 H2 的苛刻條件。基于聚苯并咪唑(PBI)的膜顯示出突出的化學、熱和機械穩定性,以及高內在 H2/CO2 選擇性。本綜述旨在概述基于 PBI 的結構改性、交聯、混合基質和中空纖維膜的較新發展,以...
包裝材料:復合包裝膜制造商提供各種產品,可作為 PBI 的較佳防潮層,具有很高的撕裂強度和爆裂強度。較好的防潮層和較具成本效益的包裝膜是拉伸聚丙烯和聚乙烯的鍍鋁復合膜,或者是超重型結構--尼龍、聚乙烯和乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)的鍍鋁復合膜。這些不透明的熱封層壓材料具有耐用的抗穿刺結構。如果透明度不重要,這些鍍鋁層壓板是較佳選擇,因為它們的水蒸氣透過率較低,非常耐用,而且成本低于高性能透明薄膜。如果包裝透明度很重要,一定要檢查薄膜的水蒸氣透過規格。雙軸拉伸薄膜比單軸薄膜更能有效阻隔水蒸氣的透過,而且非常堅韌,不易撕裂。水蒸氣透過率非常低的透明薄膜包括(按優先順序排列)PCTFE、聚偏二氯乙...
聚苯并咪唑 (PBl) 是一種雜環聚合物,以其出色的熱穩定性和化學穩定性而聞名。Hoechst Celanese 較近開發了 PBI(2,2'-(間苯基)-5,5'-雙苯并咪唑)作為工程塑料,商品名為 Celazole。該聚合物具有出色的抗壓強度、高拉伸強度和模量,玻璃化轉變溫度為 425℃。過去曾使用低分子量、低聚形式的 PBI 作為復合材料基質材料。此外,原位聚合會產生大量縮合副產物(苯酚和水),這意味著需要高壓固化條件來較大限度地減少空隙。近來,中等分子量的 PBI(12000-20000g mol^(-1) 重均分子量)已與 N,N-二甲基乙酰胺 (DMAc) 溶劑結合使用,以生產具有...
在 DMAC(6-13%)中制備 PBI 聚合物,將其旋涂在硅晶片上,按照表 4 固化,并測量厚度。第二組樣品含有重組形式的 PBI 聚合物細粉。重組 "形式的 PBI 粉末用于非DMAC 溶劑或進行紫外線固化時。PBI "recon "的制備過程,即用于紫外線固化的 PBI 重組。將 PBI 涂料(在 DMAC 中的含量為 26%)與非溶劑混合,開始沉淀(A)。沉淀物經過濾并用更多的非溶劑清洗(B),去除并干燥(C),然后加入約 10% 的 DMAA 并進行紫外線固化(D)。在玻璃上固化的 PBI 厚度大于 250 微米。以其優異的抗疲勞性能,PBI 塑料用于制造飛機機翼結構件,保障飛行安全...
PBI涂料:PBI 聚合物涂層適用于各種基材,以提供免受侵蝕性條件的保護。PBI 溶液采用室溫澆鑄方法,然后進行固化。溶液由溶解在有機溶劑中的 PBI 聚合物組成。涂覆涂層,然后在快速后固化過程中蒸發。眾所周知,觀察到的涂層特性并不總是表示特定物質的整體特性。對于幾微米或更小的薄涂層尤其如此,其中基材的化學性質可能反映在較終材料中。然而,可以制備用作保護屏障的薄涂層。用 PBI 生產的涂層具有高耐熱性,并能免受熱、濕氣和化學品的影響。PBI 也已被證明可用于高真空等離子室,尤其能抵抗氧化和熱侵蝕條件。PBI 涂層以及與其他聚合物的組合已被證明可以減少鋼上的摩擦。以平坦化方式涂覆的涂層將降低粗糙...
預浸料加工評估:基于熱分析和動態粘度數據,預浸料由“活性”和封端的 8000g mol^(-1) PBl 聚合物和“標準”PBl 制成,作為對照,在由 Hercules AS-4 3K 無上漿碳纖維編織的 Techniweave 5HS 織物(面積重量 364g m^(-2))上,與預浸料 PBl 的典型情況一樣,使用 DMAc 中的 45% 樹脂固體溶液,8000g mol- 溶液的特性粘度非常低(0.15-0.17 dl g^(-1):而標準聚合物的特性粘度為 0.20-0.25 dl g^(-1)),導致預浸料具有過度粘性,更高的固體含量將緩解此問題并改善 PBI 的加工性能預浸料,因為...
正如它們的高 Tg(>400℃)所示,這些類型的聚合物具有非常堅硬的結構,可明顯抵抗二氧化碳塑化,使膜即使在高溫下也能保持分離性能。盡管具有這些優點,PBI 聚合物在氣體分離方面仍面臨著一些挑戰,包括由于高度的鏈堆積和堅硬的聚合物骨架以及脆性而導致的低 H2 滲透性,這使得用這種材料制造薄膜十分困難。聚合物混合、官能化、交聯、前體聚合物的熱重排、N 取代改性和無機顆粒的加入是克服其缺點的一些方法。目前,m-PBI 是獨一可在市場上買到的 PBI,因此,預計還需要更多的努力來普遍研究不同的膜改性技術,以改善其氣體傳輸特性。PBI塑料可用作高溫結構膠粘劑。浙江PBI密封圈規格該塑料具有硬度大,耐磨...
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...
擴散系數通常受聚合物分子結構的影響,聚合物分子結構允許特定氣體分子根據其大小優先通過,這些大小通常用其動力學直徑表示。H2 和 CO2 的動力學直徑分別為 0.289 納米和 0.33 納米,這意味著 H2 的擴散速率通常較高。另一方面,CO2 的溶解度比 H2 高,因為它具有更高的冷凝性,臨界溫度 (Tc) 就表明了這一點:Tc,CO2 = 304 K,Tc,H2 = 33 K。由于 H2 的動力學直徑比 CO2 小,冷凝性比 CO2 低,因此聚合物通常具有良好的 H2/CO2 擴散選擇性,但溶解性選擇性較差。PBI塑料的市場價格相對較高,主要應用在高級市場。浙江PBI齒輪價位本綜述試圖及時...
聚苯并咪唑(PBI)是一種線性無定形聚合物,在無約束的潮濕環境中會吸附水,但不會與水發生反應)。在潮濕的環境中,水會進入聚合物鏈之間的無約束聚合物基體,使其擴散并拉伸形狀或部件的尺寸。水不會與 PBI 結合或發生反應,但會自由進出無約束基質。相反,如果 PBI 受到約束,聚合物鏈就不會擴散,水也不會滲透。吸收的水可以通過將 PBI 改為干燥環境來解吸,這樣基質就會恢復到原來的大小和狀態。吸水對 PBI 的影響與對其他熱塑性塑料的影響相同;其物理表現有三個方面:吸水會改變部件尺寸,加劇熱沖擊和壓力沖擊的影響,降低機械強度。此外,吸附的水分還會影響電絕緣電阻和介電特性。以其良好的阻燃性,PBI 塑...
PBI聚合物的TGA曲線顯示熱阻在空氣中>500℃,在N2中>600℃。純 PBI 聚合物的特性如右表所示。這些值表示聚合物的“整體”特性。對于涂層來說,其性能可能會有所不同,具體取決于厚度和基材。PBI 共混物的示例如圖 4 所示,其中 PBI 與聚醚酮酮 (PEKK) 共混。這些共混物的研究結果表明混合物的 Tg 表示了主要成分。在 60:40 PBI:PEKK 共混物中,Tg 接近純 PBI 聚合物的 Tg。對于耐熱性,PBI和PEKK都表現出良好的耐熱性>500℃。PBI 含量 > 80% 的 PBI:PEKK 混合物略有改善。從混合物觀察到的性能來看,可以在高溫下提高 Tg 并減少重...
PBI 衍生物:眾所周知,對聚合物骨架進行系統的結構改性,既可限制鏈的堆積,又可抑制鏈的流動性,從而提高滲透性,同時保持或提高氣體分離膜的選擇性。圖 5 描述了 PBI 的一般結構,其中 R1 可以是直接鍵、砜、醚或任何其他連接鍵。R2 可以是烷基或芳基官能團;R3 通常只是氫,也可用于 PBI 交聯。要改變 PBI 的骨架結構,進而改變其氣體傳輸特性,較簡單的方法可能是操縱二羧酸(圖 5,R2;圖 4,R)。值得注意的是,目前市場上只有的一種聚苯并咪唑是聚 2,2′-(間苯二酚)-5,5′-聯苯并咪唑,又稱間苯并咪唑(m-PBI)。PBI塑料可用于增強塑料和泡沫材料。江蘇PBI閥片加工雖然已...
PBI涂層檢查:建議采用多種做法來確保 PBI 聚合物涂層均勻且具有高附著力。每個行業和應用的厚度、粘附力和熱阻值可能不同。測量厚度的方法有很多,包括簡單的點測微計或更精確的掃描輪廓儀。使用改進的膠帶拉力測試 (ASTM 3359) 對涂層零件進行附著力測試。該修改可以使用剖面線尺寸和/或工具的變化。實驗部分:材料,對于后續的分析測試,在 Daetec 選擇和制備石英基板以及由 Wollemi Technical, Inc. 重新制造的 100-200 mm (4-8”) 硅片(1-0-0,~525 μm)。 使用的材料包括市售旋涂粘合劑和 Daetec 生產的其他開發產品。UV固化應用使用可...
PBI涂料:PBI 聚合物涂層適用于各種基材,以提供免受侵蝕性條件的保護。PBI 溶液采用室溫澆鑄方法,然后進行固化。溶液由溶解在有機溶劑中的 PBI 聚合物組成。涂覆涂層,然后在快速后固化過程中蒸發。眾所周知,觀察到的涂層特性并不總是表示特定物質的整體特性。對于幾微米或更小的薄涂層尤其如此,其中基材的化學性質可能反映在較終材料中。然而,可以制備用作保護屏障的薄涂層。用 PBI 生產的涂層具有高耐熱性,并能免受熱、濕氣和化學品的影響。PBI 也已被證明可用于高真空等離子室,尤其能抵抗氧化和熱侵蝕條件。PBI 涂層以及與其他聚合物的組合已被證明可以減少鋼上的摩擦。以平坦化方式涂覆的涂層將降低粗糙...
PBI 分子量和端基改性:上述討論表明,PBl 預浸料的固化需要相對嚴苛的條件。我們的目標是設計一種 PBI 預浸料,該預浸料可在標準生產環境的設備限制內固化(即高壓釜可處理 2.07 MPa (300 psi)),但保持與 PBI 相關的出色短期高溫性能。我們的方法是通過使用較低分子量的 PBI 和/或封端聚合物來降低聚合物粘度。由于標準配方中的 PBl 聚合物是“活性”聚合物,因此推測高固化溫度會導致固化過程中聚合物分子量增加,從而降低聚合物流量。通過降低反應時間和溫度來改變活性聚合物的分子量。后續實驗中使用分子量約為 8000g mol^(?1) 的“活性”PBl 聚合物。苯甲酸苯酯用作...
PBI 已被證明可用于高真空等離子體室,可延長密封件、墊圈和其他耐磨部件的使用壽命。PBI 材料特別能抵抗等離子設備中的氧化和熱侵蝕條件。腔室和工具上的 PBI 聚合物涂層是延長設備磨損的特別好的方法。分步工藝:PBI 涂層可應用于多種基材,包括鋼、鋁、玻璃、硅、石英以及其他陶瓷和金屬合金。一般來說,成功的 PBI 涂層可通過三(3)個步驟實現:基材準備--清潔和鈍化基材,以確保良好的附著力和較小的化學作用。涂層--根據應用方法的選擇,在必要時確定和調整溶液。PBI塑料在900℃的高溫下失重只為30%。PBI低溫密封圈價位聚苯并咪唑:盡管一些無機膜已顯示出優異的 H2/CO2 分離性能,但聚合...
突出的高分子耐久性滿足您對高性能熱塑性材料的需求是專為注塑和擠出而設計的PBI復合材料。這些產品將PBI突出的機械性能和耐熱性與聚芳醚酮(PEEK或PEKK)的熔融加工能力相結合,可提供經濟高效的高性能。這些產品以顆粒形式提供。Celazole? PBI(聚苯并咪唑)是一種獨特且高度穩定的雜環聚合物。PBI 聚合物具有高熱穩定性的特點;具有強度高、普遍的耐化學性以及與包括聚芳醚酮系列在內的某些其他聚合物的獨特兼容性。耐磨性:比聚酰胺酰亞胺高4倍強度高:先進聚合物涂層具有耐熱性和耐化學性PBI Performance Products 的標準 PBI 涂層溶液適用于薄膜鑄造、浸涂、噴涂和浸漬。P...
聚苯并咪唑 (PBl) 是一種雜環聚合物,以其出色的熱穩定性和化學穩定性而聞名。Hoechst Celanese 較近開發了 PBI(2,2'-(間苯基)-5,5'-雙苯并咪唑)作為工程塑料,商品名為 Celazole。該聚合物具有出色的抗壓強度、高拉伸強度和模量,玻璃化轉變溫度為 425℃。過去曾使用低分子量、低聚形式的 PBI 作為復合材料基質材料。此外,原位聚合會產生大量縮合副產物(苯酚和水),這意味著需要高壓固化條件來較大限度地減少空隙。近來,中等分子量的 PBI(12000-20000g mol^(-1) 重均分子量)已與 N,N-二甲基乙酰胺 (DMAc) 溶劑結合使用,以生產具有...
PBI 紫外固化的方法是將 "recon "稀釋成約 10%固體含量的 n-n-二甲基丙烯酰胺 (DMAA),再加入 5%的 Irgacure 2022 相對 PBI 聚合物,涂布在玻璃上,然后在 60 秒內進行紫外固化,接著在 250 攝氏度下進行 5 分鐘的熱放氣。DMAA 可用于紫外線固化后再進行熱固化的厚涂層。紫外線引發劑包括常見的基于自由基的系統,如 Irgacure 2022(BAPO/∝-羥基酮)。蒸發涂層基材的厚度與紫外線固化涂層的熱穩定性相對應。UV 固化 PBI 涂層顯示電氣性能(左)和附著力測試(右)。電氣結果表明 I-V 圖下部區域的曲線電流非常低(高介電值)。附著力測...
PBI 分子量和端基改性:上述討論表明,PBl 預浸料的固化需要相對嚴苛的條件。我們的目標是設計一種 PBI 預浸料,該預浸料可在標準生產環境的設備限制內固化(即高壓釜可處理 2.07 MPa (300 psi)),但保持與 PBI 相關的出色短期高溫性能。我們的方法是通過使用較低分子量的 PBI 和/或封端聚合物來降低聚合物粘度。由于標準配方中的 PBl 聚合物是“活性”聚合物,因此推測高固化溫度會導致固化過程中聚合物分子量增加,從而降低聚合物流量。通過降低反應時間和溫度來改變活性聚合物的分子量。后續實驗中使用分子量約為 8000g mol^(?1) 的“活性”PBl 聚合物。苯甲酸苯酯用作...
尺寸變化:吸附在 PBI 中的水分會暫時改變部件的尺寸。這種暫時性變化在 PBI 干燥后是可逆的。表 2 說明了吸附水分對部件尺寸的影響。由于零件的幾何形狀千差萬別,此表只能作為一個參考。還需注意的是,如果某種形狀尚未達到與周圍環境的濕度平衡,由于濕度擴散速度較慢,零件中會出現濕度梯度,表面可能比芯部更濕或更干。在這種情況下,從毛坯形狀加工零件可能會導致翹曲或厚度變化。因此,在加工之前,請務必按照本文件后面的說明對形狀進行適當干燥。Celazole? PBI制品在半導體和平板顯示器制造中有商業化應用。上海PBI閥片定制PBI 分子量和端基改性:上述討論表明,PBl 預浸料的固化需要相對嚴苛的條...
PBI主要特性:1.作為當今較高級的熱塑性塑料,PBI具有較耐高溫的優點,在空氣中的連續工作時間可以達到20000小時,長期耐高溫工作溫度可以達到310度,500度高溫下仍可以連續工作數小時,瞬間耐受溫度可以達到760度。2.PBI具有出色的機械強度、剛性、硬度和抗蠕變性能,具有突出的尺寸穩定性。3.出色的耐磨和摩擦性能。4.極低的線性熱膨脹系數。5.出色的抗高能輻射性能(r射線和x射線),PBI具有優異的耐腐蝕特性,再在強酸強堿環境中仍能保持穩定性。6.固有的低可燃性。7.離子污染環境下得高純度。8.低排氣性(干性材料)。在有離子雜質的工作環境下,PBI是干凈的而且不排氣(在水中除外)。在水...
聚苯并咪唑 (PBl) 是一種雜環聚合物,以其出色的熱穩定性和化學穩定性而聞名。Hoechst Celanese 較近開發了 PBI(2,2'-(間苯基)-5,5'-雙苯并咪唑)作為工程塑料,商品名為 Celazole。該聚合物具有出色的抗壓強度、高拉伸強度和模量,玻璃化轉變溫度為 425℃。過去曾使用低分子量、低聚形式的 PBI 作為復合材料基質材料。此外,原位聚合會產生大量縮合副產物(苯酚和水),這意味著需要高壓固化條件來較大限度地減少空隙。近來,中等分子量的 PBI(12000-20000g mol^(-1) 重均分子量)已與 N,N-二甲基乙酰胺 (DMAc) 溶劑結合使用,以生產具有...
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 1...
PBI 可以牢固地粘附在鋼、不銹鋼、鋁、銅、鎳鉻、玻璃、陶瓷和塑料上。PBI 涂層具有很強的耐熱性和耐化學性。PBI 將提供電絕緣和耐磨性。PBI溶液可制成單獨薄膜和微孔中空纖維膜,用于PEM電池、超濾、納濾、氣體分離、有機化學滲透汽化脫水以及正向和反向滲透。水對 PBI 的影響:暴露在潮濕環境中的無約束 PBI 試樣會吸附水分(有約束則不會)。在許多情況下,吸附水分的影響很小,使用時也不會被注意到;但在某些情況下,吸附水分是一個必須考慮的因素。用戶應注意濕氣對 PBI 部件物理性能的三種不利影響:尺寸變化、開裂/起泡和強度下降。PBI 塑料在新能源汽車電池組件中應用,有助于提高電池性能和安全...
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...