預浸料加工評估:基于熱分析和動態(tài)粘度數(shù)據(jù),預浸料由“活性”和封端的 8000g mol^(-1) PBl 聚合物和“標準”PBl 制成,作為對照,在由 Hercules AS-4 3K 無上漿碳纖維編織的 Techniweave 5HS 織物(面積重量 364g m^(-2))上,與預浸料 PBl 的典型情況一樣,使用 DMAc 中的 45% 樹脂固體溶液,8000g mol- 溶液的特性粘度非常低(0.15-0.17 dl g^(-1):而標準聚合物的特性粘度為 0.20-0.25 dl g^(-1)),導致預浸料具有過度粘性,更高的固體含量將緩解此問題并改善 PBI 的加工性能預浸料,因為在層壓板固結和固化過程中需要除去的揮發(fā)性物質(zhì)較少。PBI塑料在高溫蒸汽環(huán)境中性能可能受影響。PBI耐磨塊批發(fā)
PBI 衍生物:眾所周知,對聚合物骨架進行系統(tǒng)的結構改性,既可限制鏈的堆積,又可抑制鏈的流動性,從而提高滲透性,同時保持或提高氣體分離膜的選擇性。圖 5 描述了 PBI 的一般結構,其中 R1 可以是直接鍵、砜、醚或任何其他連接鍵。R2 可以是烷基或芳基官能團;R3 通常只是氫,也可用于 PBI 交聯(lián)。要改變 PBI 的骨架結構,進而改變其氣體傳輸特性,較簡單的方法可能是操縱二羧酸(圖 5,R2;圖 4,R)。值得注意的是,目前市場上只有的一種聚苯并咪唑是聚 2,2′-(間苯二酚)-5,5′-聯(lián)苯并咪唑,又稱間苯并咪唑(m-PBI)。江蘇PBI星輪片行價PBI塑料在900℃的高溫下失重只為30%。
PBI是當今較高級別的工程塑料:超耐高溫(耐高溫長期工作溫度310℃,瞬時耐受溫度可達760℃,熱變形溫度425℃)、高耐磨、強度高、高剛性、極低的線形膨脹系數(shù)、出色的抗高能輻射性能、低可燃性、低排氣性。PBI中文全稱是聚苯并咪唑,英文全稱是PolyBenzImidazole,是一種特種工程塑料,被認為是現(xiàn)在耐熱性能較好的塑料。行業(yè)分析人士表示,相較于聚酰亞胺(PI)、聚醚醚酮(PEEK)等工程塑料,目前聚苯并咪唑市場規(guī)模小、產(chǎn)量有限、生產(chǎn)企業(yè)少,市場存在較大開發(fā)空間。我國聚苯并咪唑市場起步較晚,目前已具備其生產(chǎn)能力,但受技術封鎖,我國聚苯并咪唑行業(yè)在主要技術、產(chǎn)品性能、生產(chǎn)規(guī)模等方面與美國等發(fā)達國家相比仍存在較大差距。
交聯(lián):通過增強鏈剛度和減少自由體積,交聯(lián)可以改變聚合物的納米結構,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 的擬議反應機理。(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)點從左到右依次為 35、100、150 和 200℃。(c) PBI-H3PO4 復合物的擬議質(zhì)子轉移和氫鍵。采用類似的方法,以 1,3,5-三(溴甲基)苯為交聯(lián)劑,對 m-PBI 薄膜進行化學交聯(lián)。膜交聯(lián)了 24 小時,通過改變交聯(lián)劑的濃度實現(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散度,而 H2 的滲透率只略有下降。PBI塑料在阿波羅計劃中用于宇航員的服裝制造。
彎曲性能從這些層壓板上切下彎曲樣品,在環(huán)境溫度和高溫下進行測試,室溫結果報告于圖 6 中。隨著較大固化壓力的降低,20000g mol^(-1) PBl 的彎曲強度迅速降低。在 0.69 MPa 固化壓力下,彎曲強度約為 5.1 MPa 固化壓力下的 55%。8000g mol^(-1)“活”PBl 的彎曲強度隨固化壓力的變化很小,當固化壓力從 3.24 MPa 降至 0.69 MPa 時,彎曲強度只損失 14%。如圖 6 所示,對照層壓板和在 3.24 (470 psi) 和 2.07 MPa (300 psi) 下固化的 8000g mol^(-1)“活”PBl 層壓板在典型的層壓板間變化范圍內(nèi)的彎曲強度幾乎相同。雖然 8000g mol^(-1) 端蓋彎曲樣品的空隙率較低,但它們都因剪切而失效,強度非常低。PBI塑料可用作高溫結構膠粘劑。上海PBI耐磨條
PBI塑料的硬度為玻璃的二分之一。PBI耐磨塊批發(fā)
PBI 合成:配備N? 入口、攪拌器和冷凝器連接到鼓泡器,收集瓶中裝有 30.00g 四氨基聯(lián)苯和 44.58g 二苯間苯二甲酸酯(將計算量的苯甲酸苯酯添加到初始混合物中以獲得所需的分子量)。攪拌固體,并用 N? 吹掃系統(tǒng) 15 分鐘,將系統(tǒng)加熱至 270℃持續(xù) 1.5 小時。在 180℃ 下觀察到固體熔化。當溫度達到 210℃時停止攪拌(1300revmin^(?1)),在 265℃下觀察到頭一股副產(chǎn)物流,共收集到 21,63g 水和苯酚,在 270℃下 5 分鐘后觀察到反應瓶內(nèi)容物起泡。收集到 43.9g 0.15 IV 聚合物。PBI耐磨塊批發(fā)