盡管PBI(聚苯并咪唑)在眾多領(lǐng)域中展現(xiàn)出了突出的性能,但它也存在一定的不足之處。特別是在耐高溫蒸汽方面,其能力顯得相對不足,一旦吸收水分,性能便會受到影響。然而,這并未能掩蓋PBI的諸多優(yōu)點(diǎn)。例如,它是由Mitsubishi Chemical Group生產(chǎn)的Duratron® CU60 PBI聚苯并咪唑,便是一種高性能的工程塑料。它不僅具有出色的機(jī)械性能和耐熱性,還能在400°F/205°C以上的高溫下保持優(yōu)良的機(jī)械性能。在極端溫度環(huán)境下,其耐磨性和承載能力優(yōu)于任何其他增強(qiáng)的或未增強(qiáng)的高級工程塑料,因此深受半導(dǎo)體制造商的青睞,特別是對于真空室的應(yīng)用。此外,Duratron® PBI還適用于高溫軸套、連接器、閥座以及探頭透鏡等部件的制造。PBI塑料的初始開發(fā)是為了滿足NASA的耐火纖維需求。PBI醫(yī)用接頭廠家
無機(jī)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(fā)并普遍研究了混合基質(zhì)膜(MMM)。混合基質(zhì)膜基于固-固系統(tǒng),由嵌入聚合物基質(zhì)的無機(jī)分散相組成。除了提高機(jī)械強(qiáng)度外,MMM 還兼具無機(jī)填料的選擇性和有機(jī)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(xué)成分、顆粒尺寸和紋理特征,是經(jīng)常被研究的納米多孔填料。然而,由于聚合物與無機(jī)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(dǎo)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(jī)框架(MOF),其中咪唑衍生物與四面體配位的陽離子(通常是鋅或鈷)相連接。除了具有高熱穩(wěn)定性外,咪唑官能團(tuán)的存在還使這一類材料成為基于 PBI 的 MMM 的較佳選擇,因?yàn)樘盍吓c PBI 基質(zhì)之間存在良好的連接(咪唑基團(tuán));因此,膜基質(zhì)中的缺陷可以得到緩解。PBI醫(yī)用接頭廠家PBI塑料可用于制造探頭透鏡等部件。
隨著研究深入、技術(shù)發(fā)展,聚苯并咪唑細(xì)分品種也逐漸豐富,包括聚苯并咪唑纖維、聚苯并咪唑薄膜、聚苯并咪唑粉末、聚苯并咪唑泡沫、聚苯并咪唑聚合物、聚苯并咪唑膠粘劑等,其中聚苯并咪唑薄膜、聚苯并咪唑纖維為主要品種。PBI薄膜具有良好的可溶解加工性、耐氧化穩(wěn)定性、機(jī)械性,在高溫燃料電池隔膜、離子交換膜、氣體分離膜、納濾膜、半導(dǎo)體絕緣層、污水處理等領(lǐng)域具有巨大應(yīng)用潛力。聚苯并咪唑纖維是一種高性能纖維,具有耐高溫、阻燃性好等特點(diǎn),可用于制造防原子輻射的防護(hù)服、消防用防火服、飛行服、航空服及飛機(jī)減速用降落傘等。
交聯(lián):通過增強(qiáng)鏈剛度和減少自由體積,交聯(lián)可以改變聚合物的納米結(jié)構(gòu),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(lián),從而開發(fā)出多種交聯(lián)膜(圖 9a)。在略微降低 H2 滲透性的同時,交聯(lián)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(lián) m-PBI 的擬議反應(yīng)機(jī)理。(b) m-PBI 和使用對苯二甲酰氯交聯(lián) 6 小時(XLPBI-6H)的 m-PBI 在不同溫度下的 H2/CO2 分離性能;數(shù)據(jù)點(diǎn)從左到右依次為 35、100、150 和 200℃。(c) PBI-H3PO4 復(fù)合物的擬議質(zhì)子轉(zhuǎn)移和氫鍵。采用類似的方法,以 1,3,5-三(溴甲基)苯為交聯(lián)劑,對 m-PBI 薄膜進(jìn)行化學(xué)交聯(lián)。膜交聯(lián)了 24 小時,通過改變交聯(lián)劑的濃度實(shí)現(xiàn)了不同程度的交聯(lián)。研究發(fā)現(xiàn),增加交聯(lián)度會降低自由體積,從而明顯降低二氧化碳的溶解度和擴(kuò)散度,而 H2 的滲透率只略有下降。PBI塑料可用作高溫結(jié)構(gòu)膠粘劑。
水的吸附速度受限于水向 PBI 部分的擴(kuò)散速度。由于擴(kuò)散速度受聚合物中水濃度梯度的驅(qū)動,因此可以觀察到費(fèi)克擴(kuò)散。這種擴(kuò)散速率是暴露時間平方根的線性函數(shù),由溫度、% R.H. 和部件幾何形狀決定。由于該速率是暴露時間平方根的函數(shù),因此吸水速率開始時很快,但隨著時間的推移會逐漸減慢。幾何形狀會隨著擴(kuò)散距離的變化而影響吸水率。通過裸露的大平面的擴(kuò)散是主要的,而通過裸露的邊緣的擴(kuò)散是較小的。因此,在其他條件相同的情況下,薄膜和薄壁形狀比大塊的三維形狀更容易達(dá)到平衡濃度。具備良好的電氣絕緣性,PBI 塑料普遍應(yīng)用于電子電器行業(yè),保障電路安全穩(wěn)定。上海PBI板批發(fā)
PBI塑料的硬度為玻璃的二分之一。PBI醫(yī)用接頭廠家
PBI涂層混合物條件對于確?;臐櫇瘛⑺韬穸群途鶆蛐苑浅V匾?。固化 - 將涂層適當(dāng)固定和凝結(jié)在表面上,使表面符合要求或平面化。任何涂層工藝的成功取決于基材的制備。這包括去除表面污染物、碎片、顆粒和表面鈍化。對于金屬,這將增強(qiáng) PBI 聚合物和基材之間的化學(xué)相互作用,同時減少在空氣中固化時與基材的氧化相互作用。陶瓷和氧化物形成金屬(即鋁、硅、鈦等)通常只需要清洗步驟(無需鈍化)。PBI 涂層通過蒸發(fā)方式固化,以除去剩余的溶劑,留下縮合聚合物。此處提到的固化條件不適用于紫外線固化實(shí)踐。PBI醫(yī)用接頭廠家