近几十年来,氢气作为一种高质量的可再生能源载体,在全球范围内重新获得了越来越多的关注,这主要是由于燃料电池的进步以及人们对环境问题的日益关注。目前,化石资源的蒸汽转化是生产H2的主要途径。但这一工艺的缺点是会产生大量温室气体,包括作为副产品的二氧化碳。在过去的几十年里,膜分离技术有了长足的发展、突破和进步,可以成为实现廉价和高纯度H2的关键组成部分。然而,只有少数膜材料能够承受通过蒸汽转化生产H2的苛刻条件。基于聚苯并咪唑(PBI)的膜显示出突出的化学、热和机械稳定性,以及高内在H2/CO2选择性。本综述旨在概述基于PBI的结构改性、交联、混合基质和中空纤维膜的较新发展,以开发适用于工业的H2选择性膜。PBI塑料的强度是PI产品的两倍。上海PBI无油轴套价格
非对称膜可使用非溶剂诱导相反转工艺制成(图3b),在该工艺中,聚合物以相对较高的浓度溶解在适当的溶剂中,然后将溶液浇铸在类板上或通过喷丝板纺制中空纤维,并将浇铸的膜暴露在非溶剂中以诱导相反转。非对称膜通常由两部分组成:与致密膜具有相同作用的选择层和下面的多孔基底。多孔基质没有选择性,其渗透率远远高于选择层;因此,过选择性由选择层决定。非对称膜的选择层比致密膜薄得多,由于选择层的厚度较大程度上减少,预计传质阻力也会较大程度上降低,因此渗透率也会比致密膜高。江苏PBI高温分流嘴批发PBI 塑料的低摩擦系数使其成为制造轴承、齿轮等部件的理想材料,能减少磨损。
PBI聚合物的TGA曲线显示热阻在空气中>500℃,在N2中>600℃。纯PBI聚合物的特性如右表所示。这些值表示聚合物的“整体”特性。对于涂层来说,其性能可能会有所不同,具体取决于厚度和基材。PBI共混物的示例如图4所示,其中PBI与聚醚酮酮(PEKK)共混。这些共混物的研究结果表明混合物的Tg表示了主要成分。在60:40PBI:PEKK共混物中,Tg接近纯PBI聚合物的Tg。对于耐热性,PBI和PEKK都表现出良好的耐热性>500℃。PBI含量>80%的PBI:PEKK混合物略有改善。从混合物观察到的性能来看,可以在高温下提高Tg并减少重量损失。通过优先以反映大部分PBI的方式改变重量百分比,较终混合物开始反映相同的特性。
扩散系数通常受聚合物分子结构的影响,聚合物分子结构允许特定气体分子根据其大小优先通过,这些大小通常用其动力学直径表示。H2和CO2的动力学直径分别为0.289纳米和0.33纳米,这意味着H2的扩散速率通常较高。另一方面,CO2的溶解度比H2高,因为它具有更高的冷凝性,临界温度(Tc)就表明了这一点:Tc,CO2=304K,Tc,H2=33K。由于H2的动力学直径比CO2小,冷凝性比CO2低,因此聚合物通常具有良好的H2/CO2扩散选择性,但溶解性选择性较差。以其优异的抗疲劳性能,PBI 塑料用于制造飞机机翼结构件,保障飞行安全。
PBI和吸湿-基本原理:PBI的吸水率与当时的水分压(即相对湿度百分比)成正比,其平衡饱和度随相对湿度百分比的变化而变化,符合亨利定律。相对湿度为30%时,平衡饱和度约为4.5%;相对湿度为50%时,平衡饱和度约为7%。在80%R.H.及以上时,平衡饱和度达到较大值11.7%。吸附能力不受温度影响,除非温度影响到相对湿度的百分比。在许多情况下,如果管理得当,这些不良影响是可以消除或减轻的。本指南就是为此目的而设计的。研究人员还应考虑采用化学交联步骤,以同时提高混合膜的H2渗透性和选择性,尤其是在高温条件下。在通信设备中,PBI 塑料用于制造外壳和内部结构件,保护设备并确保信号传输。PBI无油轴套哪家好
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PBI涂层混合物条件对于确保基材润湿、所需厚度和均匀性非常重要。固化-将涂层适当固定和凝结在表面上,使表面符合要求或平面化。任何涂层工艺的成功取决于基材的制备。这包括去除表面污染物、碎片、颗粒和表面钝化。对于金属,这将增强PBI聚合物和基材之间的化学相互作用,同时减少在空气中固化时与基材的氧化相互作用。陶瓷和氧化物形成金属(即铝、硅、钛等)通常只需要清洗步骤(无需钝化)。PBI涂层通过蒸发方式固化,以除去剩余的溶剂,留下缩合聚合物。此处提到的固化条件不适用于紫外线固化实践。上海PBI无油轴套价格