相比之下,膜法H2/CO2分离工艺只需施加跨膜压力即可运行,不涉及任何相变或吸附剂再生,因此能以比传统方法低得多的能耗进行分离。除了能耗低之外,膜分离技术还具有碳足迹小、维护简单、可连续运行和设计灵活等优点,使其成为较有前途和可持续的H2净化技术。然而,制造在所需的严格操作条件下稳定的高渗透性和H2选择性膜是一项挑战。例如,虽然钯膜对H2有极高的选择性,而且如果做得足够薄,还能获得高H2通量,但一般来说,它们的机械性能并不稳定。在包括无机物、金属和多孔碳在内的多种膜合成材料中,聚合物因其溶液加工的简便性以及成本、性能和化学性质的良好平衡而成为较发达和商业上较可行的选择。PBI塑料是现有工程塑料中强度较高的产品。江苏PBI产品生产厂家

历史PBI较初是为美国国家航空航天局(NASA)开发的一种防火纤维,随着技术的不断突破,其应用领域也在不断拓展。1961:H.Vogel和C.S.Marvel初次合成了全芳香族聚苯并咪唑(PBI),并记录了其突出的热氧化稳定性。1967年:阿波罗1号宇航员在发射前不幸失火身亡,美国国家航空航天局(NASA)与塞拉尼斯公司签订合同,生产用于宇航员服装的PBI,并在阿波罗计划、太空实验室计划和航天飞机计划中继续使用。1976年:国际消防员协会(IAFF)发布了FIRES(消防员综合反应设备系统)项目报告。该报告指出,40%PBI/60%Kevlar的混合物具有高抗撕裂强度和高耐热性。江苏PBI压裂球供应商PBI塑料在电池制造中也有应用。

PBI分子量和端基改性:上述讨论表明,PBl预浸料的固化需要相对严苛的条件。我们的目标是设计一种PBI预浸料,该预浸料可在标准生产环境的设备限制内固化(即高压釜可处理2.07MPa(300psi)),但保持与PBI相关的出色短期高温性能。我们的方法是通过使用较低分子量的PBI和/或封端聚合物来降低聚合物粘度。由于标准配方中的PBl聚合物是“活性”聚合物,因此推测高固化温度会导致固化过程中聚合物分子量增加,从而降低聚合物流量。通过降低反应时间和温度来改变活性聚合物的分子量。后续实验中使用分子量约为8000gmol^(−1)的“活性”PBl聚合物。苯甲酸苯酯用作封端剂。计算添加的封端剂量,使分子量分别为8000和12000gmol^(−1)。这些聚合物也用于后续实验。分子量是通过DMAc中的特性粘度测量确定的。下面给出了一个示例程序。
聚苯并咪唑(PBl)是一种杂环聚合物,以其出色的热稳定性和化学稳定性而闻名。HoechstCelanese较近开发了PBI(2,2-(间苯基)-5,5-双苯并咪唑)作为工程塑料,商品名为Celazole。该聚合物具有出色的抗压强度、高拉伸强度和模量,玻璃化转变温度为425℃。过去曾使用低分子量、低聚形式的PBI作为复合材料基质材料。此外,原位聚合会产生大量缩合副产物(苯酚和水),这意味着需要高压固化条件来较大限度地减少空隙。近来,中等分子量的PBI(12000-20000gmol^(-1)重均分子量)已与N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)溶剂结合使用,以生产具有出色粘性和悬垂性的预浸料。这些预浸料明显减少了缩合副产物,从而提高了可加工性和性能。本文报道了聚合物改性,这些改性增强了在标准高压釜压力下固化PBI预浸料的能力,并具有改进的高温复合材料性能的额外优势。PBI塑料相较于瓷质材料,更能有效降低击穿损失。

控制PBI零件中的水分:为确保加工零件的配合和性能,毛坯和成品零件应存放在干燥的环境中。毛坯和成品零件都应包装在防潮包装中。如果零件吸附了大量的水分,在高温或真空环境下使用时可能会产生震荡,则应考虑在使用或重复使用前对材料进行干燥处理。将Celazole部件放在相对湿度较低的环境中进行干燥。为了快速安全地干燥零件,可在150摄氏度的真空烘箱中进行干燥。如果没有真空烘箱,也可使用200摄氏度的干热烘箱。为了达到较佳效果,应始终将零件放在环境温度下的烘箱中,并按以下规定进行烘箱加热和冷却。凭借独特的介电性能,PBI 塑料在高频电路中有着重要应用。PBI部件机加工
PBI塑料的耐磨损性能远超聚酰亚胺。江苏PBI产品生产厂家
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。江苏PBI产品生产厂家