聚苯并咪唑 (PBl) 是一種雜環聚合物,以其出色的熱穩定性和化學穩定性而聞名。Hoechst Celanese 較近開發了 PBI(2,2'-(間苯基)-5,5'-雙苯并咪唑)作為工程塑料,商品名為 Celazole。該聚合物具有出色的抗壓強度、高拉伸強度和模量,玻璃化轉變溫度為 425℃。過去曾使用低分子量、低聚形式的 PBI 作為復合材料基質材料。此外,原位聚合會產生大量縮合副產物(苯酚和水),這意味著需要高壓固化條件來較大限度地減少空隙。近來,中等分子量的 PBI(12000-20000g mol^(-1) 重均分子量)已與 N,N-二甲基乙酰胺 (DMAc) 溶劑結合使用,以生產具有出色粘性和懸垂性的預浸料。這些預浸料明顯減少了縮合副產物,從而提高了可加工性和性能。本文報道了聚合物改性,這些改性增強了在標準高壓釜壓力下固化 PBI 預浸料的能力,并具有改進的高溫復合材料性能的額外優勢。PBI塑料,即聚苯并咪唑,是當今高級別的工程塑料。浙江PBI分析儀器測試頭怎么樣
PBI聚合物的TGA曲線顯示熱阻在空氣中>500℃,在N2中>600℃。純 PBI 聚合物的特性如右表所示。這些值表示聚合物的“整體”特性。對于涂層來說,其性能可能會有所不同,具體取決于厚度和基材。PBI 共混物的示例如圖 4 所示,其中 PBI 與聚醚酮酮 (PEKK) 共混。這些共混物的研究結果表明混合物的 Tg 表示了主要成分。在 60:40 PBI:PEKK 共混物中,Tg 接近純 PBI 聚合物的 Tg。對于耐熱性,PBI和PEKK都表現出良好的耐熱性>500℃。PBI 含量 > 80% 的 PBI:PEKK 混合物略有改善。從混合物觀察到的性能來看,可以在高溫下提高 Tg 并減少重量損失。通過優先以反映大部分 PBI 的方式改變重量百分比,較終混合物開始反映相同的特性。PBI醫療接頭批發價格因其低熱膨脹系數,PBI 塑料可用于光學儀器,保證光學元件的精度。
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。
PBI 可以牢固地粘附在鋼、不銹鋼、鋁、銅、鎳鉻、玻璃、陶瓷和塑料上。PBI 涂層具有很強的耐熱性和耐化學性。PBI 將提供電絕緣和耐磨性。PBI溶液可制成單獨薄膜和微孔中空纖維膜,用于PEM電池、超濾、納濾、氣體分離、有機化學滲透汽化脫水以及正向和反向滲透。水對 PBI 的影響:暴露在潮濕環境中的無約束 PBI 試樣會吸附水分(有約束則不會)。在許多情況下,吸附水分的影響很小,使用時也不會被注意到;但在某些情況下,吸附水分是一個必須考慮的因素。用戶應注意濕氣對 PBI 部件物理性能的三種不利影響:尺寸變化、開裂/起泡和強度下降。PBI塑料的商品名稱為Celazole PBI。
PBI涂層附著力和耐刮擦性:純 PBI 涂層的附著力受較終固化溫度的影響很大。隨著溫度的升高,鋁基板的強度明顯增加。系統 PBI_280 的網格切割強度(GK=0)達到了較佳值(圖 4,左)。“臨界載荷”(涂層開始破裂并從基材上剝離的載荷)的結果顯示,純 PBI 涂層和之前測試的 PAI 涂層之間存在明顯差異(圖 4,右)。測量到 PBI_280 涂層的較高臨界載荷(約 82 N),與較高的耐刮擦性相對應。PBI_180 和 PBI_215 之間的差異很小,由于測試結果分散,可以忽略不計。其他作者也觀察到塊狀 PBI 具有非常高的耐刮擦性。PBI塑料的生產過程中可能涉及有毒原料。浙江PBI分析儀器測試頭怎么樣
PBI 塑料的低摩擦系數使其成為制造軸承、齒輪等部件的理想材料,能減少磨損。浙江PBI分析儀器測試頭怎么樣
ZIF-7 的孔徑為 3.0 A,完全介于 H2 和 CO2 的分子動力學直徑之間。將 ZIF-7 添加到 m-PBI 中,添加量達到 50%,結果表明所有 MMMs 成分的 Tg 值均高于純 m-PBI膜,這表明熱穩定性得到了進一步提高。在分離性能方面,MMMs 明顯提高了 H2 的滲透性,H2/CO2 的選擇性略有增加。同一研究小組建議使用 ZIF-8 作為填料來提高 H2 的滲透性,因為 ZIF-8 比 ZIF-7 更多孔。隨著 ZIF-8 負載的增加,ZIF-8/m-PBI 膜的 H2 滲透率急劇上升,從純 m-PBI 的 3.7 巴勒上升到 60/40 ZIF-8/m-PBI 的 1749.9 巴勒。在填料含量為 17.8 wt% 時,H2 /CO2 選擇性較初上升到 13.2 的較大值,隨后又再次下降。浙江PBI分析儀器測試頭怎么樣