層壓板的物理性質(zhì)層壓板的質(zhì)量由其外觀(橫截面的顯微照片)、每層厚度、密度和計(jì)算的樹(shù)脂和空隙率來(lái)判斷。以 5.10 MPa 固化的 20000g mol^(-1)“活性”P(pán)Bl 為標(biāo)準(zhǔn),Hoechst Celanese 之前報(bào)告稱,在這些條件下固化的層壓板的空隙率為 3.5%,每層厚度為 0.0135 英寸。我們的層壓板更厚,每層厚度為 0.0158 英寸,空隙率為 5.9%。我們能夠復(fù)制這些結(jié)果,并且我們隨后的彎曲性能與 Hoechst Celanese 報(bào)告的結(jié)果相當(dāng)。在驗(yàn)證了我們的控制層壓板后,我們制備了由 8000g mol^(-1) 封端和“活性”P(pán)BI 制成的層壓板。由于初始 8000g mol^(-1) 層壓板在 5.1 MPa 下固化時(shí)出現(xiàn)過(guò)多流動(dòng),因此未在此壓力下對(duì)改性 PBI 進(jìn)行進(jìn)一步試驗(yàn)。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。江西PBI醫(yī)療接頭
可以使用酸摻雜作為一種交聯(lián)方法來(lái)增強(qiáng) 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(lái)交聯(lián) m-PBI 薄膜(圖 9c)。通過(guò)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(jìn)一步測(cè)試了膜的耐久性,結(jié)果表明膜在高溫下可穩(wěn)定運(yùn)行 120 小時(shí)。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(jìn)行 m-PBI 交聯(lián)。他們發(fā)現(xiàn),酸摻雜對(duì)氣體溶解度的影響并不明顯,而且主要通過(guò)提高擴(kuò)散選擇性來(lái)改善 H2/CO2 分離性能。表 2 總結(jié)了文獻(xiàn)中報(bào)道的交聯(lián) m-PBI 膜的性能。上海PBI核電連接件機(jī)加工PBI塑料的密度約為2克/厘米3,玻璃化溫度高。
擴(kuò)散系數(shù)通常受聚合物分子結(jié)構(gòu)的影響,聚合物分子結(jié)構(gòu)允許特定氣體分子根據(jù)其大小優(yōu)先通過(guò),這些大小通常用其動(dòng)力學(xué)直徑表示。H2 和 CO2 的動(dòng)力學(xué)直徑分別為 0.289 納米和 0.33 納米,這意味著 H2 的擴(kuò)散速率通常較高。另一方面,CO2 的溶解度比 H2 高,因?yàn)樗哂懈叩睦淠?,臨界溫度 (Tc) 就表明了這一點(diǎn):Tc,CO2 = 304 K,Tc,H2 = 33 K。由于 H2 的動(dòng)力學(xué)直徑比 CO2 小,冷凝性比 CO2 低,因此聚合物通常具有良好的 H2/CO2 擴(kuò)散選擇性,但溶解性選擇性較差。
水的吸附速度受限于水向 PBI 部分的擴(kuò)散速度。由于擴(kuò)散速度受聚合物中水濃度梯度的驅(qū)動(dòng),因此可以觀察到費(fèi)克擴(kuò)散。這種擴(kuò)散速率是暴露時(shí)間平方根的線性函數(shù),由溫度、% R.H. 和部件幾何形狀決定。由于該速率是暴露時(shí)間平方根的函數(shù),因此吸水速率開(kāi)始時(shí)很快,但隨著時(shí)間的推移會(huì)逐漸減慢。幾何形狀會(huì)隨著擴(kuò)散距離的變化而影響吸水率。通過(guò)裸露的大平面的擴(kuò)散是主要的,而通過(guò)裸露的邊緣的擴(kuò)散是較小的。因此,在其他條件相同的情況下,薄膜和薄壁形狀比大塊的三維形狀更容易達(dá)到平衡濃度。PBI 塑料在未來(lái)的高科技領(lǐng)域,有望發(fā)揮更普遍和重要的作用。
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塑料的商品名稱為Celazole PBI。PBI管廠家直銷
憑借高硬度和耐磨性,PBI 塑料可制作刀具涂層,延長(zhǎng)刀具使用壽命。江西PBI醫(yī)療接頭
“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”P(pán)Bl 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”P(pán)Bl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。江西PBI醫(yī)療接頭