PBI 以其優異的熱穩定性和耐化學性而聞名。它是一種熱塑性塑料,具有所有市售有機聚合物中較高的玻璃化轉變溫度 Tg (425℃)。PBI 由四氨基聯苯 (TAB) 與二苯間苯二甲酸酯 (DPIP) 縮聚而成。反應方案如圖 1 所示。提出了兩種可能的機制。一種機制假設存在聚酰胺酸作為主要中間體,然后脫水并環化為咪唑。第二種機制假設存在席夫堿中間體,該中間體環化為苯并咪唑,隨后在形成咪唑時消除苯酚。PBl 的合成。PBl 是獨一可商購的聚苯并咪唑,由 Hoechst Celanese 的 Rock Hill 工廠 (SC) 生產。商業聚合分為兩個階段,均在惰性氣氛中進行。在頭一階段,DPIP 熔化并溶解 TAB。隨著溫度升高,聚合開始,生成苯酚和水。縮合副產物的釋放導致易碎泡沫的形成。在第二階段,泡沫被壓碎,聚合物分子量在固態下提高。由于其出色的尺寸穩定性,PBI 塑料可用于精密儀器制造,確保儀器精度。上海PBI渦輪價位
PBI涂層表征方法:涂層附著力和劃痕試驗:使用交叉切割試驗確定涂層與基材分離的阻力。使用工具在涂層表面切割出直角格子圖案,一直穿透到基材。使用劃痕機研究涂層的耐刮擦性。為了研究“臨界載荷”,對每個涂層系統進行了至少 3 次劃痕試驗,速度為 1 mm/s,載荷從 0.5 增加到 100 N,劃痕距離為 15 mm(圖 1)。滑動磨損試驗:根據 ASTM G176試驗臺,在塊環上進行滑動摩擦和磨損試驗(圖 2)。將固定涂層壓在旋轉的金屬環上。使用的對應物是 100 個 Cr6 鋼環,外徑為 13 mm,平均表面粗糙度為 Ra≈ 0.2 μm。測試在室溫下的干滑動條件下進行,參數如下:標稱初始接觸壓力 = 0.5 MPa、滑動速度 = 1 m/s、測試時間 = 2 h。磨損量通過白光顯微鏡測量。江蘇PBI精密齒輪加工PBI 塑料可制成薄膜,用于電子顯示、光學等領域,發揮其獨特性能。
開裂或起泡:雖然這種情況并不常見,但當 PBI 部件吸附了水分時,劇烈的環境沖擊可能會導致嚴重的部件損壞。當含水分的 PBI 部件經歷溫度和/或壓力的急劇變化時,可能會出現這種情況。例如,一個在環境溫度和壓力下含水量為 4% 的部件,如果被置于 300C 的全真空環境中,可能會因水分逸出而開裂或起泡。同樣,一個在蒸汽中飽和的 PBI 部件,在快速減壓后可能會開裂或起泡。為避免出現這些情況,用戶必須了解如何儲存和干燥 PBI 部件,并應參考本指南。
擴散系數通常受聚合物分子結構的影響,聚合物分子結構允許特定氣體分子根據其大小優先通過,這些大小通常用其動力學直徑表示。H2 和 CO2 的動力學直徑分別為 0.289 納米和 0.33 納米,這意味著 H2 的擴散速率通常較高。另一方面,CO2 的溶解度比 H2 高,因為它具有更高的冷凝性,臨界溫度 (Tc) 就表明了這一點:Tc,CO2 = 304 K,Tc,H2 = 33 K。由于 H2 的動力學直徑比 CO2 小,冷凝性比 CO2 低,因此聚合物通常具有良好的 H2/CO2 擴散選擇性,但溶解性選擇性較差。PBI塑料的超耐磨性使其在高摩擦環境中表現突出。
PBI涂層混合物條件對于確保基材潤濕、所需厚度和均勻性非常重要。固化 - 將涂層適當固定和凝結在表面上,使表面符合要求或平面化。任何涂層工藝的成功取決于基材的制備。這包括去除表面污染物、碎片、顆粒和表面鈍化。對于金屬,這將增強 PBI 聚合物和基材之間的化學相互作用,同時減少在空氣中固化時與基材的氧化相互作用。陶瓷和氧化物形成金屬(即鋁、硅、鈦等)通常只需要清洗步驟(無需鈍化)。PBI 涂層通過蒸發方式固化,以除去剩余的溶劑,留下縮合聚合物。此處提到的固化條件不適用于紫外線固化實踐。PBI 塑料能夠承受極端壓力,在深海探測設備中有著重要應用。上海PBI渦輪價位
PBI塑料的改性可能會影響其本體性能。上海PBI渦輪價位
PBI 分子量和端基改性:上述討論表明,PBl 預浸料的固化需要相對嚴苛的條件。我們的目標是設計一種 PBI 預浸料,該預浸料可在標準生產環境的設備限制內固化(即高壓釜可處理 2.07 MPa (300 psi)),但保持與 PBI 相關的出色短期高溫性能。我們的方法是通過使用較低分子量的 PBI 和/或封端聚合物來降低聚合物粘度。由于標準配方中的 PBl 聚合物是“活性”聚合物,因此推測高固化溫度會導致固化過程中聚合物分子量增加,從而降低聚合物流量。通過降低反應時間和溫度來改變活性聚合物的分子量。后續實驗中使用分子量約為 8000g mol^(?1) 的“活性”PBl 聚合物。苯甲酸苯酯用作封端劑。計算添加的封端劑量,使分子量分別為 8000 和 12000g mol^(?1)。這些聚合物也用于后續實驗。分子量是通過 DMAc 中的特性粘度測量確定的。下面給出了一個示例程序。上海PBI渦輪價位