無(wú)機(jī)顆粒的加入:在過(guò)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)?;旌匣|(zhì)膜基于固-固系統(tǒng),由嵌入聚合物基質(zhì)的無(wú)機(jī)分散相組成。除了提高機(jī)械強(qiáng)度外,MMM 還兼具無(wú)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(wú)機(jī)物的相容性較差,這些填料通常會(huì)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(guò)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(yáng)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塑料可用作高溫結(jié)構(gòu)膠粘劑。PBI航空卡扣供應(yīng)
該塑料具有硬度大,耐磨性好的特點(diǎn),那么加工時(shí)就應(yīng)該注意:PBI的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在420到450攝氏度之間,這使得它具有良好的耐高溫性能。它還表現(xiàn)出抵抗應(yīng)力開裂、抗沖擊、抗撕裂以及抗穿刺的能力。與其他塑料相比,PBI在化學(xué)穩(wěn)定性、抗?jié)駶B透性能和電絕緣性能方面表現(xiàn)出色。PBI不能用作樹脂,也不能用傳統(tǒng)方法加工熱塑性塑料,而是需要通過(guò)高壓燒結(jié)法進(jìn)行加工。它可加工成纖維、特殊形狀的物品和成品,還可用于復(fù)合浸漬溶液。PBI常用于合成纖維,制成各種涂層和零件。浙江PBI制品生產(chǎn)廠家PBI 塑料的耐輻射性能突出,適用于核工業(yè)等對(duì)輻射防護(hù)要求高的領(lǐng)域。
為了充分發(fā)揮 PBI 令人興奮的特性,這種材料較終必須轉(zhuǎn)化為具有商業(yè)吸引力的膜平臺(tái),即高頻膜組件。由于高頻膜通常具有非對(duì)稱結(jié)構(gòu),選擇層超薄且易出現(xiàn)缺陷;因此,制造過(guò)程通常需要加入填料、交聯(lián)和涂層步驟,以提高選擇性。因此,從提高致密 m-PBI 膜性能中獲得的知識(shí)應(yīng)較終轉(zhuǎn)化為高頻膜,使其具有高過(guò)選擇性和熱穩(wěn)定性、機(jī)械穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性??傊?,本綜述證實(shí)了 PBI 作為未來(lái)高效生產(chǎn) H2 所需的高性能膜材料的潛力。聚合物混合是一種簡(jiǎn)單但可重復(fù)性高且成本低廉的技術(shù),類似于共聚。因此,應(yīng)更深入地探索 m-PBI 與高滲透性聚合物的混合,這種聚合物有可能在分子水平上與 m-PBI 結(jié)合,限制聚合物鏈的流動(dòng)性。
“未固化”層壓板(圖 9)采用高壓固化,所需時(shí)間和/或溫度較低,可形成牢固的層壓板。DMTA 測(cè)定的 8000g mol^(-1) 活性 PBI 和 20000g mol^(-1) PBI 的未固化 Tg 值分別為 379℃ 和 378℃。8000g mol^(-1) PBl 的 tan δ 峰幅度較大,這可能是由于低分子量聚合物的鏈流動(dòng)性較大。兩種“未固化”PBl 樣品在橡膠平臺(tái)區(qū)后模量均有所增加,這可能是由于固化所致。8000g mol^(-1)固化層壓板的tanδ峰值比20000g mol^(-1)固化PBl的tanδ峰值高8℃(Tg為461℃ 對(duì)453℃)。更高的Tg可以解釋8000g mol^(-1)“活性”PBl的優(yōu)異高溫性能,8000g mol^(-1)PBI的tanδ峰值較小可能是由于該樣品的交聯(lián)密度較高。在體育用品制造中,PBI 塑料用于制造高級(jí)球拍等,提升產(chǎn)品性能。
PBI復(fù)合材料的機(jī)械性能:層壓板制備使用圖 3 中概述的固化條件,從每個(gè)預(yù)浸料制備八層層壓板。鋪層和裝袋程序按照 Hoechst Celanese 的建議進(jìn)行(圖 4),但取消了放置在 Celgard 4510(聚丙烯微孔脂肪片膜)袋外面的穿孔鋁箔,以盡量減少流量。我們觀察到 Celgard 4510 足以將樹脂溶液保持在膜分解溫度以下(約 260℃),并且高于該溫度時(shí),過(guò)多的流量不是主要問(wèn)題。研究了從較大 5.1 MPa(740 psi)到較小 0.69 MPa(100 psi)的壓力。使用加熱壓機(jī)模擬高壓釜環(huán)境。PBI 塑料憑借其突出的機(jī)械強(qiáng)度,在制造高性能機(jī)械部件時(shí)發(fā)揮關(guān)鍵作用。上海PBI精密齒輪制造商
PBI 塑料的低介電損耗使其在微波通信領(lǐng)域有著重要應(yīng)用。PBI航空卡扣供應(yīng)
ZIF-7 的孔徑為 3.0 A,完全介于 H2 和 CO2 的分子動(dòng)力學(xué)直徑之間。將 ZIF-7 添加到 m-PBI 中,添加量達(dá)到 50%,結(jié)果表明所有 MMMs 成分的 Tg 值均高于純 m-PBI膜,這表明熱穩(wěn)定性得到了進(jìn)一步提高。在分離性能方面,MMMs 明顯提高了 H2 的滲透性,H2/CO2 的選擇性略有增加。同一研究小組建議使用 ZIF-8 作為填料來(lái)提高 H2 的滲透性,因?yàn)?ZIF-8 比 ZIF-7 更多孔。隨著 ZIF-8 負(fù)載的增加,ZIF-8/m-PBI 膜的 H2 滲透率急劇上升,從純 m-PBI 的 3.7 巴勒上升到 60/40 ZIF-8/m-PBI 的 1749.9 巴勒。在填料含量為 17.8 wt% 時(shí),H2 /CO2 選擇性較初上升到 13.2 的較大值,隨后又再次下降。PBI航空卡扣供應(yīng)