聚苯并咪唑(PBI)制备方法分为溶液法、熔融法,其中熔融法包括高温溶液缩聚法、低温溶液缩聚法、熔融缩聚法等。熔融缩聚法是3,3′-二氨基联苯、间苯二甲酸二苯酯在加热条件下进行熔融缩聚反应,再经脱水环化反应制得聚苯并咪唑成品。根据新思界产业研究中心发布的《2024-2029年聚苯并咪唑(PBI)行业市场深度调研及投资前景预测分析报告》显示,2023年,全球聚苯并咪唑市场规模在2.6亿美元左右。全球聚苯并咪唑产能主要集中在美国、德国、日本、中国等地区,相关企业有美国塞拉尼斯、美国PBI Performance Products, Inc.(美国PBI公司)、德国赢创、德国巴斯夫、印度Gharda Chemicals、法国Nature Plast等。PBI 塑料在风力发电设备中应用,提高设备的耐候性和机械性能。上海PBI精密齿轮参考价
聚苯并咪唑(PBI)涂层的制备和表征:所用化学品,为了制备涂层,将粉末状的 PBI 预聚物溶解在溶剂二甲基乙酰胺中,聚合物浓度为 15 wt. %,在高压反应器中以 230 ℃ 的温度加热 2 小时。在这些条件下,100% 的 PBI 溶解。样品制备:为了研究后固化温度对 PBI 涂层较终结构的影响,以及其对较终机械和摩擦学性能的影响,使用了几种不同的固化方案。所有 PBI 系统均使用自动涂敷器 ZAA2300作为涂层涂覆在铝基材上。较终后固化温度设定为 1 小时,分别为 180、215 和 280 ℃(此温度也在以下样品命名中提及)。制备的薄膜厚度在 20-25 μm 范围内。PBI压裂球供应PBI 塑料在医疗器械灭菌设备中应用,能承受高温高压的灭菌环境。
聚苯并咪唑(PBI)的一般化学结构。通过改变 R2,制备了四种不同的 PBI 衍生物,以研究主链结构对相应膜的 H2/CO2 分离性能的影响。与商用 m-PBI 相比,在 PBI 主链中加入各种笨重、柔韧和受挫的官能团会较大程度上破坏聚合物链的致密堆积,较终导致 H2 渗透性明显提高。然而,正如预期的那样,H2/CO2 的选择性也有所下降。Kumbharkar 等人利用 5-叔丁基间苯二甲酸(BuI)作为笨重的二羧酸单体来合成 Bul-PBI,结果降低了链的堆积密度,热稳定性略有下降,而溶剂溶解性却有所提高。Bul-PBI 膜的扩散选择性为 37.8(高于 m-PBI),溶解选择性为 0.15(略低于 m-PBI)。图 6 显示了之前报告的研究中测量的改性 PBI 基聚合物的 H2 渗透性和选择性数据的上限图。由此可见,在对 PBI 的骨架结构进行处理的同时,通常还要在气体渗透性和选择性之间进行权衡。各种 PBI 衍生物的详细列表见表 S1。
交联:通过增强链刚度和减少自由体积,交联可以改变聚合物的纳米结构,提高其尺寸吸收能力,而不会明显影响 H2 的渗透性,尤其是在高温条件下。在温和条件下将 m-PBI 薄膜浸泡在对苯二甲酰氯溶液中不同时间,以获得不同程度的交联,从而开发出多种交联膜(图 9a)。在略微降低 H2 渗透性的同时,交联改性降低了 CO2 吸附性,从而较大程度上提高了 H2/CO2 选择性(a)对苯二甲酰氯交联 m-PBI 的拟议反应机理。(b) m-PBI 和使用对苯二甲酰氯交联 6 小时(XLPBI-6H)的 m-PBI 在不同温度下的 H2/CO2 分离性能;数据点从左到右依次为 35、100、150 和 200℃。(c) PBI-H3PO4 复合物的拟议质子转移和氢键。采用类似的方法,以 1,3,5-三(溴甲基)苯为交联剂,对 m-PBI 薄膜进行化学交联。膜交联了 24 小时,通过改变交联剂的浓度实现了不同程度的交联。研究发现,增加交联度会降低自由体积,从而明显降低二氧化碳的溶解度和扩散度,而 H2 的渗透率只略有下降。PBI塑料是现有工程塑料中强度较高的产品。
控制 PBI 零件中的水分:为确保加工零件的配合和性能,毛坯和成品零件应存放在干燥的环境中。毛坯和成品零件都应包装在防潮包装中。如果零件吸附了大量的水分,在高温或真空环境下使用时可能会产生震荡,则应考虑在使用或重复使用前对材料进行干燥处理。将 Celazole 部件放在相对湿度较低的环境中进行干燥。为了快速安全地干燥零件,可在 150 摄氏度的真空烘箱中进行干燥。如果没有真空烘箱,也可使用 200 摄氏度的干热烘箱。为了达到较佳效果,应始终将零件放在环境温度下的烘箱中,并按以下规定进行烘箱加热和冷却。PBI塑料在高温蒸汽环境中性能可能受影响。江苏PBI精密注塑参考价
Celazole® PBI制品在半导体和平板显示器制造中有商业化应用。上海PBI精密齿轮参考价
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。上海PBI精密齿轮参考价