简介:1.1 聚苯并咪唑背景,聚[2,2'-(间苯基)-5,5'-双苯并咪唑](PBI) 已被证明是一种出色的短期高温有机基质树脂,适用于结构和烧蚀复合材料应用。使用 PBl 作为基质树脂的研究可以追溯到 20 世纪 60 年代。当时,该过程涉及在固化过程中聚合单体。该过程漫长、复杂,并且会带来不可接受的健康危害。Hoechst Celanese 的开发活动产生了一种溶剂型 PBI 预浸料,其中含有中等分子量(约 20000g mol^(-1))PBI 聚合物。工业利益推动了对 PBI 加工性能的进一步研究。PBI 塑料可用于制造精密模具,保证模具的精度和使用寿命。浙江PBI蜗轮厂家供应
微裂纹可能是由于这种改性 PBl 的抗拉强度和断裂韧性较低造成的,8000g mol^(-1)“活性”PBI 表现出的流量略低,导致层压板的空隙率较高,但仍几乎是 20000g mol^(-1) PBI 层压板的一半。8000g mol^(-1)“活性”PBl 层压板在低至 2.07 MPa 的压力下成功加工,其机械性能与对照品相当。此外,这种 PBl 聚合物在高温下具有优异的性能。这可以通过将 PBI 视为传统热固性聚合物来解释,其机械性能(和 Tg)较少依赖于初始分子量,而更多地依赖于交联密度,虽然确切的交联机制尚不完全清楚,但流变数据表明 PBl 端基起着至关重要的作用。对固化和“未固化”层压板的动态机械热分析(Polymer LaboratoriesDMTA)证实了这一结论。浙江PBI蜗轮厂家供应PBI塑料常用于制造飞机零部件和卫星部件。
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。
层压板的物理性质层压板的质量由其外观(横截面的显微照片)、每层厚度、密度和计算的树脂和空隙率来判断。以 5.10 MPa 固化的 20000g mol^(-1)“活性”PBl 为标准,Hoechst Celanese 之前报告称,在这些条件下固化的层压板的空隙率为 3.5%,每层厚度为 0.0135 英寸。我们的层压板更厚,每层厚度为 0.0158 英寸,空隙率为 5.9%。我们能够复制这些结果,并且我们随后的弯曲性能与 Hoechst Celanese 报告的结果相当。在验证了我们的控制层压板后,我们制备了由 8000g mol^(-1) 封端和“活性”PBI 制成的层压板。由于初始 8000g mol^(-1) 层压板在 5.1 MPa 下固化时出现过多流动,因此未在此压力下对改性 PBI 进行进一步试验。PBI塑料长期耐高温工作温度可达310度。
目前,化石燃料是通过蒸汽转化生产 H2 的主要来源(图 1)。但这一工艺的缺点是会产生大量温室气体,包括副产品二氧化碳。根据原料的质量,每生产一吨 H2 会产生 9-12 吨 CO2。从二氧化碳中分离出 H2 在热力学上是非自发的,没有外部能源的输入是不可能实现的。因此,开发高效的 H2 和 CO2 分离技术对于生产高纯度和廉价的 H2 至关重要。通常,二氧化碳是通过低温蒸馏或变压吸附工艺分离出来的。在低温蒸馏过程中,气体被冷却到非常低的温度,从而使二氧化碳液化并分离出来。另一方面,变压吸附法的工作原理是:在高压下,气体倾向于吸附在固体上,当压力降低时,气体被解吸。由于 H2 的吸附率不同于 CO2,因此 H2 可以被净化。虽然这些方法通常能得到高纯度的 H2,但它们需要消耗大量能源(需要非常高或非常低的温度),而且涉及复杂的操作和维护。PBI塑料在900℃的高温下失重只为30%。PBI核电连接件厂家
利用 PBI 塑料的高性能特性,可制造高性能赛车的零部件,提升赛车性能。浙江PBI蜗轮厂家供应
使用 1-甲基咪唑作为相容剂,将 m-PBI 与正交官能团热重排聚酰亚胺 HAB-6FDA-CI 混合(图 7b),以提高 m-PBI 的 H2 渗透性,同时保持高选择性。相容的混合膜在 400℃下进行热处理,这样聚酰亚胺就能热重排成渗透性更强的聚苯并恶唑结构。混合膜在 H2 渗透性、H2/CO2 选择性和机械性能(柔韧性足以弯曲 180°而不断裂)方面均有改善。这种行为归因于 m-PBI 基体相的同时致密化,从而提高了选择性,以及分散聚酰亚胺相的热重排,从而增强了气体渗透性。浙江PBI蜗轮厂家供应