PBI聚合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)。與其他工程物質(zhì)相比,PBI聚合物位于聚合物性能三角形的較高溫度指數(shù)的頂部。該三角形被分成兩半,左側(cè)為非晶態(tài)材料,右側(cè)為結(jié)晶或半結(jié)晶材料。相對于其他材料,PBI 的性能超過了用于解決行業(yè)較復(fù)雜挑戰(zhàn)的未填充物質(zhì)的耐熱性能。聚合物的耐熱性可以通過多種方式來實現(xiàn)。這可能包括與其他更高 Tg 的聚合物混合或通過添加填料。無定形聚合物和熱固性聚合物都可以發(fā)生共混。PBI 因其非常高的耐熱性而成為有吸引力的共混聚合物,如表中的 TGA 和其他性能所示。PBI塑料在阿波羅計劃中用于宇航員的服裝制造。江蘇PBI高溫密封圈供應(yīng)商
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。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)于任何其他增強的或未增強的高級工程塑料,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密封條尺寸以其良好的阻燃性,PBI 塑料常用于建筑材料,增強建筑的防火安全性。
PBI應(yīng)用領(lǐng)域:PBI材料因其出色的性能,在多個領(lǐng)域有普遍應(yīng)用:航空航天?:PBI用于制造防護密封、熱和機械絕緣體以及飛機的鼻錐等部件。消防?:PBI用于消防員防護服、高溫手套和宇航員飛行服。?能源?:PBI材料在燃料電池膜應(yīng)用中展現(xiàn)出良好的前景。工業(yè)應(yīng)用?:PBI用于制造耐高溫涂層、溶液和粉末,適用于電子、航空航天和工業(yè)需求。制備工藝:PBI可以通過縮聚反應(yīng)制備,通常使用四氨基聯(lián)苯與間苯二甲酸二苯酯作為原料。合成過程分為兩個階段,均在惰性氣氛中進行,生成高分子量的聚合物。PBI纖維可以通過干紡法制備,溶液中添加少量氯化鋰可以延長保質(zhì)期。此外,PBI粉末可用于壓縮成型,顆粒形式則用于注塑和擠出。
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。以其良好的透光性,PBI 塑料可用于制造光學(xué)鏡片等光學(xué)元件。
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 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)了文獻中報道的交聯(lián) m-PBI 膜的性能。PBI塑料常用于制造飛機零部件和衛(wèi)星部件。PBI密封條尺寸
PBI塑料的初始開發(fā)是為了滿足NASA的耐火纖維需求。江蘇PBI高溫密封圈供應(yīng)商
聚苯并咪唑 (PBI) 為各種應(yīng)用提供高耐熱性涂層。該聚合物具有超越其他工程材料的熱性能(Tg=427℃,熱降解>550℃)。與許多常見的高分子量工程聚合物不同,PBI樹脂可以溶解在有機溶劑體系中,產(chǎn)生穩(wěn)定的無腐蝕性溶液。涂料是通過簡單的澆鑄方法生產(chǎn)的。本文將演示如何將簡單的 PBI 涂層應(yīng)用于從碳鋼到銅的基材上,從而實現(xiàn)理想的保護和高熱穩(wěn)定性。耐熱性:PBI 的芳香族雙苯并咪唑結(jié)構(gòu)由于其內(nèi)部分子鍵的強度而具有優(yōu)異的耐化學(xué)性和耐熱性。江蘇PBI高溫密封圈供應(yīng)商