PBI簡介:為了支持電子、航空航天和工業(yè)需求,工程涂料的需求持續(xù)增長,每年增長 20%,市場規(guī)模接近 10 億美元。人們對替代能源的興趣日益濃厚,傳感器在汽車性能中的普及就是需要熱能涂料的例子。耐腐蝕涂層可延長材料在惡劣環(huán)境中的使用壽命。PBI 是由 Hoechst Celanese Corporation 于 20 世紀(jì) 50 年代末初次合成的,旨在生產(chǎn)熱穩(wěn)定產(chǎn)品。較近,該聚合物主要用于支持航空航天中的阻燃產(chǎn)品以及用作防火織物。PBI 涂層已被研究和報道,然而,大部分工作集中于克服生產(chǎn)優(yōu)良涂層的挑戰(zhàn)。本報告介紹了幾種在各種基材上以一定厚度涂覆 PBI 并獲得所需性能的方法。PBI 塑料的低摩擦系數(shù)使其成為制造軸承、齒輪等部件的理想材料,能減少磨損。浙江PBI分析儀器測試頭制造
這些層壓板比對照層更薄(每層 0.0122-0.0142 英寸),空隙率也更低(0.7%-3.9%),顯微照片檢查顯示所有 8000g mol^(-1) 封端層壓板均出現(xiàn)微裂紋(圖 5),由于在 6.9 MPa(1000 psi)下固化的 20000g mol^(-1)PBI 中也觀察到了這種情況,因此認(rèn)為這是由于這些層壓板中的樹脂含量非常低造成的。如上所述,這些層壓板表現(xiàn)出較大的流動,但是,計算出的樹脂含量并不支持這一結(jié)論。雖然這可能適用于在 6.9 MPa 下固化的 20000g mol^(-1) PBl,并且在較高壓力下固化的封端 PBI 中觀察到更大程度的微裂紋,但這并不能解釋根本原因,層壓板中的空隙有兩種類型:層之間的大空隙和纖維束內(nèi)的小空隙。后者隨著固化壓力的降低而成比例增加??傮w而言,8000g mol-i 層壓板的質(zhì)量隨壓力的變化似乎小于 20000g mol^(-1) 層壓板。江蘇PBI管加工具有良好的耐水解性,PBI 塑料可用于潮濕環(huán)境下的設(shè)備制造。
2000:PBI 成為新興燃料電池行業(yè)高溫膜電極組件的 PBI 聚合物和薄膜供應(yīng)商,并于 2004 年分拆出質(zhì)子交換膜 (PEM) 電池業(yè)務(wù)。2005:Jerry 和 Anita Zucker夫婦擁有的InterTech Group, Inc.從塞拉尼斯公司手中收購了 PBI 業(yè)務(wù),為其注入了新的活力,并賦予其發(fā)展和發(fā)揮全球潛力的新使命。2012:洛斯阿拉莫斯國家實驗室(LANL)使用 PBI 分離膜在 250℃ 的模擬合成氣中進行了為期 330 天的評估,結(jié)果表明 PBI 分離膜具有穩(wěn)定的 H2/CO2 分離效果,通量和選擇性均創(chuàng)歷史新高,且性能沒有下降。2016年:NASA 批準(zhǔn)在絕緣化合物中使用 PBI,用于可重復(fù)使用且有史以來較大的固體燃料火箭發(fā)動機——太空發(fā)射系統(tǒng)五段助推器。
PBI 以其優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和耐化學(xué)性而聞名。它是一種熱塑性塑料,具有所有市售有機聚合物中較高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度 Tg (425℃)。PBI 由四氨基聯(lián)苯 (TAB) 與二苯間苯二甲酸酯 (DPIP) 縮聚而成。反應(yīng)方案如圖 1 所示。提出了兩種可能的機制。一種機制假設(shè)存在聚酰胺酸作為主要中間體,然后脫水并環(huán)化為咪唑。第二種機制假設(shè)存在席夫堿中間體,該中間體環(huán)化為苯并咪唑,隨后在形成咪唑時消除苯酚。PBl 的合成。PBl 是獨一可商購的聚苯并咪唑,由 Hoechst Celanese 的 Rock Hill 工廠 (SC) 生產(chǎn)。商業(yè)聚合分為兩個階段,均在惰性氣氛中進行。在頭一階段,DPIP 熔化并溶解 TAB。隨著溫度升高,聚合開始,生成苯酚和水。縮合副產(chǎn)物的釋放導(dǎo)致易碎泡沫的形成。在第二階段,泡沫被壓碎,聚合物分子量在固態(tài)下提高。PBI塑料可用于制造探頭透鏡等部件。
可以使用酸摻雜作為一種交聯(lián)方法來增強 m-PBI 膜的尺寸篩分能力。研究人員特別使用 H3PO4 和 H2SO4 作為聚丙烯酸來交聯(lián) m-PBI 薄膜(圖 9c)。通過改變交聯(lián)溶液中 0.05 至 1.0 wt% 的酸濃度,可獲得不同的摻雜水平。交聯(lián)膜在 200 ℃ 下仍很穩(wěn)定,在 150 ℃ 下的 H2/CO2 選擇性高達(dá) 140,令人印象深刻。他們還進一步測試了膜的耐久性,結(jié)果表明膜在高溫下可穩(wěn)定運行 120 小時。同一研究小組的 Hu 等人建議使用草酸(OA)和反式烏頭酸(TaA)進行 m-PBI 交聯(lián)。他們發(fā)現(xiàn),酸摻雜對氣體溶解度的影響并不明顯,而且主要通過提高擴散選擇性來改善 H2/CO2 分離性能。表 2 總結(jié)了文獻(xiàn)中報道的交聯(lián) m-PBI 膜的性能。在軌道交通車輛中,PBI 塑料用于制造內(nèi)飾和關(guān)鍵部件,提升車輛性能。上海PBI密封條廠家
PBI塑料常用于制造飛機零部件和衛(wèi)星部件。浙江PBI分析儀器測試頭制造
PBI對鋼的滑動磨損:PAI 系統(tǒng)在所有后固化溫度下都表現(xiàn)出明顯高于 PBI 系統(tǒng)的比磨損率 wS。PAI_180 的磨損率較高,而 PBI_280 的磨損率較低,為 2.18 x 10^(-07) mm3/Nm。與之前的測試(網(wǎng)格切割、劃痕)類似,隨著較終固化溫度的提高,PBI 涂層的耐磨性也得到了改善。在所有情況下,PBI 涂層的摩擦系數(shù)也略優(yōu)于 PAI 涂層。磨料磨損:正如預(yù)期的那樣,磨料顆粒尺寸越小,特定磨料磨損率越低。在這里,無論較終固化溫度如何,PBI 涂層和 PAI 涂層之間都沒有明顯差異。浙江PBI分析儀器測試頭制造