简介:1.1 聚苯并咪唑背景,聚[2,2'-(间苯基)-5,5'-双苯并咪唑](PBI) 已被证明是一种出色的短期高温有机基质树脂,适用于结构和烧蚀复合材料应用。使用 PBl 作为基质树脂的研究可以追溯到 20 世纪 60 年代。当时,该过程涉及在固化过程中聚合单体。该过程漫长、复杂,并且会带来不可接受的健康危害。Hoechst Celanese 的开发活动产生了一种溶剂型 PBI 预浸料,其中含有中等分子量(约 20000g mol^(-1))PBI 聚合物。工业利益推动了对 PBI 加工性能的进一步研究。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。浙江PBI低温密封垫供应商

PBI 合成:配备N₂ 入口、搅拌器和冷凝器连接到鼓泡器,收集瓶中装有 30.00g 四氨基联苯和 44.58g 二苯间苯二甲酸酯(将计算量的苯甲酸苯酯添加到初始混合物中以获得所需的分子量)。搅拌固体,并用 N₂ 吹扫系统 15 分钟,将系统加热至 270℃持续 1.5 小时。在 180℃ 下观察到固体熔化。当温度达到 210℃时停止搅拌(1300revmin^(−1)),在 265℃下观察到头一股副产物流,共收集到 21,63g 水和苯酚,在 270℃下 5 分钟后观察到反应瓶内容物起泡。收集到 43.9g 0.15 IV 聚合物。浙江PBI星轮片加工PBI塑料的生产过程中可能涉及有毒原料。

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。
研究在铝基材上制备聚苯并咪唑(PBI)薄涂层,发现280℃固化时附着力较佳,耐刮擦性优于聚酰胺酰亚胺(PAI)。滑动磨损测试中PBI表现更佳,但磨料磨损下两者无明显差异。PBI适用于高温摩擦磨损系统。在不同的较终固化温度下,在铝基材上制备聚苯并咪唑 (PBI) 薄涂层。在室温下使用各种测试方法测试了它们的摩擦学性能,并与聚酰胺酰亚胺 (PAI) 涂层进行了比较。在 280℃ 的较终固化温度下处理的 PBI 对基材的附着力较好。这也反映在更好的耐刮擦性上,因此在所有情况下 PBI 都优于 PAI。涂层与光滑钢制品的滑动磨损也是如此。在与砂纸的磨料磨损下,磨料颗粒越小,摩擦和磨损值就越低,但无论固化温度如何,PBI 和 PAI 之间都没有明显差异。PBI塑料可用于汽车制造中的高温部件。

近几十年来,氢气作为一种高质量的可再生能源载体,在全球范围内重新获得了越来越多的关注,这主要是由于燃料电池的进步以及人们对环境问题的日益关注。目前,化石资源的蒸汽转化是生产 H2 的主要途径。但这一工艺的缺点是会产生大量温室气体,包括作为副产品的二氧化碳。在过去的几十年里,膜分离技术有了长足的发展、突破和进步,可以成为实现廉价和高纯度 H2 的关键组成部分。然而,只有少数膜材料能够承受通过蒸汽转化生产 H2 的苛刻条件。基于聚苯并咪唑(PBI)的膜显示出突出的化学、热和机械稳定性,以及高内在 H2/CO2 选择性。本综述旨在概述基于 PBI 的结构改性、交联、混合基质和中空纤维膜的较新发展,以开发适用于工业的 H2 选择性膜。由于其突出的热稳定性,PBI 塑料可用于高温炉内衬材料,提高热效率。浙江PBI低温密封垫供应商
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。浙江PBI低温密封垫供应商
正如它们的高 Tg(>400℃)所示,这些类型的聚合物具有非常坚硬的结构,可明显抵抗二氧化碳塑化,使膜即使在高温下也能保持分离性能。尽管具有这些优点,PBI 聚合物在气体分离方面仍面临着一些挑战,包括由于高度的链堆积和坚硬的聚合物骨架以及脆性而导致的低 H2 渗透性,这使得用这种材料制造薄膜十分困难。聚合物混合、官能化、交联、前体聚合物的热重排、N 取代改性和无机颗粒的加入是克服其缺点的一些方法。目前,m-PBI 是独一可在市场上买到的 PBI,因此,预计还需要更多的努力来普遍研究不同的膜改性技术,以改善其气体传输特性。浙江PBI低温密封垫供应商