聚苯并咪唑 (PBl) 是一种杂环聚合物,以其出色的热稳定性和化学稳定性而闻名。Hoechst Celanese 较近开发了 PBI(2,2'-(间苯基)-5,5'-双苯并咪唑)作为工程塑料,商品名为 Celazole。该聚合物具有出色的抗压强度、高拉伸强度和模量,玻璃化转变温度为 425℃。过去曾使用低分子量、低聚形式的 PBI 作为复合材料基质材料。此外,原位聚合会产生大量缩合副产物(苯酚和水),这意味着需要高压固化条件来较大限度地减少空隙。近来,中等分子量的 PBI(12000-20000g mol^(-1) 重均分子量)已与 N,N-二甲基乙酰胺 (DMAc) 溶剂结合使用,以生产具有出色粘性和悬垂性的预浸料。这些预浸料明显减少了缩合副产物,从而提高了可加工性和性能。本文报道了聚合物改性,这些改性增强了在标准高压釜压力下固化 PBI 预浸料的能力,并具有改进的高温复合材料性能的额外优势。PBI塑料相较于瓷质材料,更能有效降低击穿损失。浙江PBI产品规格
PBI 合成:配备N₂ 入口、搅拌器和冷凝器连接到鼓泡器,收集瓶中装有 30.00g 四氨基联苯和 44.58g 二苯间苯二甲酸酯(将计算量的苯甲酸苯酯添加到初始混合物中以获得所需的分子量)。搅拌固体,并用 N₂ 吹扫系统 15 分钟,将系统加热至 270℃持续 1.5 小时。在 180℃ 下观察到固体熔化。当温度达到 210℃时停止搅拌(1300revmin^(−1)),在 265℃下观察到头一股副产物流,共收集到 21,63g 水和苯酚,在 270℃下 5 分钟后观察到反应瓶内容物起泡。收集到 43.9g 0.15 IV 聚合物。PBI叶片定制价格PBI 塑料的抗紫外线性能使其可用于户外设备,长期暴露也不易老化。
这些层压板比对照层更薄(每层 0.0122-0.0142 英寸),空隙率也更低(0.7%-3.9%),显微照片检查显示所有 8000g mol^(-1) 封端层压板均出现微裂纹(图 5),由于在 6.9 MPa(1000 psi)下固化的 20000g mol^(-1)PBI 中也观察到了这种情况,因此认为这是由于这些层压板中的树脂含量非常低造成的。如上所述,这些层压板表现出较大的流动,但是,计算出的树脂含量并不支持这一结论。虽然这可能适用于在 6.9 MPa 下固化的 20000g mol^(-1) PBl,并且在较高压力下固化的封端 PBI 中观察到更大程度的微裂纹,但这并不能解释根本原因,层压板中的空隙有两种类型:层之间的大空隙和纤维束内的小空隙。后者随着固化压力的降低而成比例增加。总体而言,8000g mol-i 层压板的质量随压力的变化似乎小于 20000g mol^(-1) 层压板。
PBI聚合物的化学结构。与其他工程物质相比,PBI聚合物位于聚合物性能三角形的较高温度指数的顶部。该三角形被分成两半,左侧为非晶态材料,右侧为结晶或半结晶材料。相对于其他材料,PBI 的性能超过了用于解决行业较复杂挑战的未填充物质的耐热性能。聚合物的耐热性可以通过多种方式来实现。这可能包括与其他更高 Tg 的聚合物混合或通过添加填料。无定形聚合物和热固性聚合物都可以发生共混。PBI 因其非常高的耐热性而成为有吸引力的共混聚合物,如表中的 TGA 和其他性能所示。在食品包装行业,PBI 塑料因其安全性和稳定性,有潜在的应用前景。
复合材料制造背景:Bennet Ward 博士在第 34 届国际 SAMPE 研讨会上介绍了具有连续纤维增强的 PBl 基质复合材料的初步加工概况。该路线使用粘性、富含溶剂的 PBl 预浸料原料,以便于制造复杂形状,在预浸料旁边放置一层 CelgardTm 微孔聚丙烯渗料控制层,以控制溶剂辅助、低粘度树脂的流动,标准压缩成型工艺参数包括:升温速率 5℃ min^(−1)压板压力 5.10 MPa(740 psi)压力施加温度 420℃固结保持温度 475℃预浸料聚合物树脂含量 40%Brown 和 Schmitt 完成了一项 PBI 复合材料固化优化任务,其中优化了较重要的工艺变量。他们的工作确定了一些非常有利的效果,这些效果是由提高成型压力施加温度和降低热熔升温速率产生的。这些改进将复合材料空隙率降低了 50%,并作为本研究的基准加工条件。PBI 塑料在工业机器人制造中用于制造关节等关键部件,提高机器人性能。浙江PBI产品规格
PBI 塑料在医疗领域崭露头角,用于制造医疗器械,满足严格的卫生和性能要求。浙江PBI产品规格
PBI热分析。流变学成型温度被选定为形成良好固结盘所需的较低温度,图 2 显示了在 400℃-480℃温度范围内收集的各种 PBl 聚合物的数据,在标准 PBl 和 8000g mol^(-1) PBl 中均观察到起泡现象,这是它们作为“活性聚合物”的结果。在 400'C 以下收集的数据反映了夹具和样品之间相当大的滑动程度,因此不包括在内。8000g mol^(-1) 活性聚合物和 8000g mol^(-1) 和 12000g mol^(-1) 封端聚合物显示出预期的随温度升高而降低的粘度。'标准'PBI 表现出的明显起泡导致夹具和样品之间滑动,这可能是在较低温度下记录的粘度数据异常低的原因,在近似分子量为 20000g mol^(-1) 时,标准 PBI 的动态粘度应明显高于 12000g mol^(-1) 封端聚合物。浙江PBI产品规格