盡管用于H2/CO2分離的聚合物基膜具有諸多優(yōu)點(diǎn),但其在工業(yè)應(yīng)用中的發(fā)展也面臨著一些挑戰(zhàn),其中較重要的是塑化和高溫下的低穩(wěn)定性。玻璃聚合物具有剛性,因此可抗塑化并在高溫下保持穩(wěn)定,是合適的選擇。有人建議使用聚苯并咪唑(PBI)進(jìn)行H2/CO2分離,這是一種符合上述要求的特種聚合物。它在高溫下(玻璃轉(zhuǎn)化溫度,Tg=425-435℃)穩(wěn)定,具有較高的H2/CO2本征選擇性,并且由于具有高硬度結(jié)構(gòu)和致密的鏈包裝,預(yù)計(jì)可以承受塑化。然而,氣體分子通過(guò)PBI的傳輸速率非常緩慢,這也是由于它具有使其更耐塑化的相同特性。改善其滲透性的方法包括與滲透性更強(qiáng)的聚合物混合、改變其化學(xué)結(jié)構(gòu)以及在聚合物基體中添加填料。PBI塑料常用于制造飛機(jī)零部件和衛(wèi)星部件。浙江PBI低溫密封圈制造商

將PBI聚合物與其他工程聚合物進(jìn)行比較,了解PBI為何優(yōu)于聚酰亞胺、聚酰胺酰亞胺和聚酮。CELAZOLE®U系列:主要用于生產(chǎn)在極端高溫環(huán)境下使用的壓縮成型部件。CELAZOLE®T系列:專為注塑成型和擠出成型設(shè)計(jì),適用于需要強(qiáng)度高、熱穩(wěn)定性、耐化學(xué)性和耐磨性的應(yīng)用。CELAZOLE®涂層:適用于中空纖維膜、鑄膜或涂層應(yīng)用的解決方案,具有耐高溫保護(hù)功能。具有優(yōu)異的聚合物強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性Celazole®U系列產(chǎn)品可用于一些較惡劣的環(huán)境——從油田到航空航天再到半導(dǎo)體應(yīng)用。浙江PBI葉輪市價(jià)PBI塑料的熱穩(wěn)定性在氮?dú)庵锌沙^(guò)500℃。

PBI已被證明可用于高真空等離子體室,可延長(zhǎng)密封件、墊圈和其他耐磨部件的使用壽命。PBI材料特別能抵抗等離子設(shè)備中的氧化和熱侵蝕條件。腔室和工具上的PBI聚合物涂層是延長(zhǎng)設(shè)備磨損的特別好的方法。分步工藝:PBI涂層可應(yīng)用于多種基材,包括鋼、鋁、玻璃、硅、石英以及其他陶瓷和金屬合金。一般來(lái)說(shuō),成功的PBI涂層可通過(guò)三(3)個(gè)步驟實(shí)現(xiàn):基材準(zhǔn)備--清潔和鈍化基材,以確保良好的附著力和較小的化學(xué)作用。涂層--根據(jù)應(yīng)用方法的選擇,在必要時(shí)確定和調(diào)整溶液。
聚苯并咪唑:盡管一些無(wú)機(jī)膜已顯示出優(yōu)異的H2/CO2分離性能,但聚合物膜因其成本低、易于制造和良好的加工性而更具吸引力。目前,PBI、聚酰亞胺以及較近出現(xiàn)的熱重排聚合物及其衍生物是H2/CO2氣體分離的表示聚合物。如圖4所示,聚苯并咪唑(PBI)屬于高性能工程熱塑性塑料,通常通過(guò)芳香族雙鄰二胺和二羧酸衍生物之間的縮合反應(yīng)制造而成。PBI具有較高的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性、優(yōu)異的機(jī)械性能以及較高的H2/CO2本征選擇性,較近已被公認(rèn)為是H2/CO2分離膜的合適選擇。PBI塑料可用于汽車制造中的高溫部件。

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(duì)不足,一旦吸收水分,性能便會(huì)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MitsubishiChemicalGroup生產(chǎn)的Duratron®CU60PBI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(jí)工程塑料,因此深受半導(dǎo)體制造商的青睞,特別是對(duì)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塑料可用作真空室部件的制造材料。浙江PBI葉輪市價(jià)
PBI塑料在未來(lái)將有更普遍的應(yīng)用和明顯的研究成果。浙江PBI低溫密封圈制造商
在m-PBI基質(zhì)中加入無(wú)機(jī)填料是克服過(guò)選擇性權(quán)衡的一種簡(jiǎn)單但非常有益的方法。然而,目前較先進(jìn)的PBIMMM主要是基于ZIF的填料,因?yàn)樗鼈兣cPBI的咪唑官能團(tuán)有很好的聯(lián)系。必須更加關(guān)注新型填料的確定和功能化,如具有出色H2/CO2分離特性的共價(jià)有機(jī)框架,以提高它們與PBI的兼容性,從而提高其分離性能。強(qiáng)度損失:較后,吸水性會(huì)影響強(qiáng)度。在極端情況下,當(dāng)水/蒸汽完全飽和時(shí),PBI的強(qiáng)度損失可達(dá)45%。表3和表4說(shuō)明了這一點(diǎn)。相反,如果部件吸水飽和,然后進(jìn)行干燥,其強(qiáng)度、模量、伸長(zhǎng)率和硬度將恢復(fù)到原始值。浙江PBI低溫密封圈制造商