PBI 以其优异的热稳定性和耐化学性而闻名。它是一种热塑性塑料,具有所有市售有机聚合物中较高的玻璃化转变温度 Tg (425℃)。PBI 由四氨基联苯 (TAB) 与二苯间苯二甲酸酯 (DPIP) 缩聚而成。反应方案如图 1 所示。提出了两种可能的机制。一种机制假设存在聚酰胺酸作为主要中间体,然后脱水并环化为咪唑。第二种机制假设存在席夫碱中间体,该中间体环化为苯并咪唑,随后在形成咪唑时消除苯酚。PBl 的合成。PBl 是独一可商购的聚苯并咪唑,由 Hoechst Celanese 的 Rock Hill 工厂 (SC) 生产。商业聚合分为两个阶段,均在惰性气氛中进行。在头一阶段,DPIP 熔化并溶解 TAB。随着温度升高,聚合开始,生成苯酚和水。缩合副产物的释放导致易碎泡沫的形成。在第二阶段,泡沫被压碎,聚合物分子量在固态下提高。PBI塑料的瞬间耐受温度高达760度。安徽PBI晶圆吸盘
研究在铝基材上制备聚苯并咪唑(PBI)薄涂层,发现280℃固化时附着力较佳,耐刮擦性优于聚酰胺酰亚胺(PAI)。滑动磨损测试中PBI表现更佳,但磨料磨损下两者无明显差异。PBI适用于高温摩擦磨损系统。在不同的较终固化温度下,在铝基材上制备聚苯并咪唑 (PBI) 薄涂层。在室温下使用各种测试方法测试了它们的摩擦学性能,并与聚酰胺酰亚胺 (PAI) 涂层进行了比较。在 280℃ 的较终固化温度下处理的 PBI 对基材的附着力较好。这也反映在更好的耐刮擦性上,因此在所有情况下 PBI 都优于 PAI。涂层与光滑钢制品的滑动磨损也是如此。在与砂纸的磨料磨损下,磨料颗粒越小,摩擦和磨损值就越低,但无论固化温度如何,PBI 和 PAI 之间都没有明显差异。上海PBI核电连接件加工在智能穿戴设备中,PBI 塑料用于制造关键部件,保障设备的可靠性。
根据膜孔径的大小,多孔膜中的气体传输可分为三种不同的状态(图 2a-c)。当孔径相对较大(0.1-10 微米)时,气体混合物通过对流穿过膜,不发生分离。当孔径小于 0.1 微米时,由于其与气体的动力学直径相似,因此传输是通过克努森扩散来描述的。当孔径在 0.5 至 1 纳米之间时,会根据分子大小产生相对分离。膜制备:致密膜通常采用溶液浇铸法生产(图 3a),将聚合物和任何添加剂溶解在适当的溶剂中,然后浇铸在玻璃板上,并放入温度较低的(真空)烘箱中,逐渐去除溶剂。一旦大部分溶剂被去除并形成致密膜,温度会进一步升高到溶剂沸点以上,以确保完全去除残留在膜中的任何溶剂。因此,致密膜通常很厚且对称。
PBI 分子量和端基改性:上述讨论表明,PBl 预浸料的固化需要相对严苛的条件。我们的目标是设计一种 PBI 预浸料,该预浸料可在标准生产环境的设备限制内固化(即高压釜可处理 2.07 MPa (300 psi)),但保持与 PBI 相关的出色短期高温性能。我们的方法是通过使用较低分子量的 PBI 和/或封端聚合物来降低聚合物粘度。由于标准配方中的 PBl 聚合物是“活性”聚合物,因此推测高固化温度会导致固化过程中聚合物分子量增加,从而降低聚合物流量。通过降低反应时间和温度来改变活性聚合物的分子量。后续实验中使用分子量约为 8000g mol^(−1) 的“活性”PBl 聚合物。苯甲酸苯酯用作封端剂。计算添加的封端剂量,使分子量分别为 8000 和 12000g mol^(−1)。这些聚合物也用于后续实验。分子量是通过 DMAc 中的特性粘度测量确定的。下面给出了一个示例程序。PBI塑料的废弃物处理存在一定难度。
随着研究深入、技术发展,聚苯并咪唑细分品种也逐渐丰富,包括聚苯并咪唑纤维、聚苯并咪唑薄膜、聚苯并咪唑粉末、聚苯并咪唑泡沫、聚苯并咪唑聚合物、聚苯并咪唑胶粘剂等,其中聚苯并咪唑薄膜、聚苯并咪唑纤维为主要品种。PBI薄膜具有良好的可溶解加工性、耐氧化稳定性、机械性,在高温燃料电池隔膜、离子交换膜、气体分离膜、纳滤膜、半导体绝缘层、污水处理等领域具有巨大应用潜力。聚苯并咪唑纤维是一种高性能纤维,具有耐高温、阻燃性好等特点,可用于制造防原子辐射的防护服、消防用防火服、飞行服、航空服及飞机减速用降落伞等。PBI塑料的改性可能会影响其本体性能。江苏PBI压裂球
PBI 塑料可制成薄膜,用于电子显示、光学等领域,发挥其独特性能。安徽PBI晶圆吸盘
PBI应用领域:PBI材料因其出色的性能,在多个领域有普遍应用:航空航天:PBI用于制造防护密封、热和机械绝缘体以及飞机的鼻锥等部件。消防:PBI用于消防员防护服、高温手套和宇航员飞行服。能源:PBI材料在燃料电池膜应用中展现出良好的前景。工业应用:PBI用于制造耐高温涂层、溶液和粉末,适用于电子、航空航天和工业需求。制备工艺:PBI可以通过缩聚反应制备,通常使用四氨基联苯与间苯二甲酸二苯酯作为原料。合成过程分为两个阶段,均在惰性气氛中进行,生成高分子量的聚合物。PBI纤维可以通过干纺法制备,溶液中添加少量氯化锂可以延长保质期。此外,PBI粉末可用于压缩成型,颗粒形式则用于注塑和挤出。安徽PBI晶圆吸盘