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。PBI 塑料可用于制造太阳能电池板边框,提高电池板的耐用性。浙江PBI零件厂家精选
尽管用于H2/CO2分离的聚合物基膜具有诸多优点,但其在工业应用中的发展也面临着一些挑战,其中较重要的是塑化和高温下的低稳定性。玻璃聚合物具有刚性,因此可抗塑化并在高温下保持稳定,是合适的选择。有人建议使用聚苯并咪唑(PBI)进行H2/CO2分离,这是一种符合上述要求的特种聚合物。它在高温下(玻璃转化温度,Tg=425-435℃)稳定,具有较高的H2/CO2本征选择性,并且由于具有高硬度结构和致密的链包装,预计可以承受塑化。然而,气体分子通过PBI的传输速率非常缓慢,这也是由于它具有使其更耐塑化的相同特性。改善其渗透性的方法包括与渗透性更强的聚合物混合、改变其化学结构以及在聚合物基体中添加填料。江苏PBI精密齿轮厂家精选PBI塑料可用于制造探头透镜等部件。
PBI衍生物:众所周知,对聚合物骨架进行系统的结构改性,既可限制链的堆积,又可抑制链的流动性,从而提高渗透性,同时保持或提高气体分离膜的选择性。图5描述了PBI的一般结构,其中R1可以是直接键、砜、醚或任何其他连接键。R2可以是烷基或芳基官能团;R3通常只是氢,也可用于PBI交联。要改变PBI的骨架结构,进而改变其气体传输特性,较简单的方法可能是操纵二羧酸(图5,R2;图4,R)。值得注意的是,目前市场上只有的一种聚苯并咪唑是聚2,2′-(间苯二酚)-5,5′-联苯并咪唑,又称间苯并咪唑(m-PBI)。
2000:PBI成为新兴燃料电池行业高温膜电极组件的PBI聚合物和薄膜供应商,并于2004年分拆出质子交换膜(PEM)电池业务。2005:Jerry和AnitaZucker夫妇拥有的InterTechGroup,Inc.从塞拉尼斯公司手中收购了PBI业务,为其注入了新的活力,并赋予其发展和发挥全球潜力的新使命。2012:洛斯阿拉莫斯国家实验室(LANL)使用PBI分离膜在250℃的模拟合成气中进行了为期330天的评估,结果表明PBI分离膜具有稳定的H2/CO2分离效果,通量和选择性均创历史新高,且性能没有下降。2016年:NASA批准在绝缘化合物中使用PBI,用于可重复使用且有史以来较大的固体燃料火箭发动机——太空发射系统五段助推器。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。
PBI可以牢固地粘附在钢、不锈钢、铝、铜、镍铬、玻璃、陶瓷和塑料上。PBI涂层具有很强的耐热性和耐化学性。PBI将提供电绝缘和耐磨性。PBI溶液可制成单独薄膜和微孔中空纤维膜,用于PEM电池、超滤、纳滤、气体分离、有机化学渗透汽化脱水以及正向和反向渗透。水对PBI的影响:暴露在潮湿环境中的无约束PBI试样会吸附水分(有约束则不会)。在许多情况下,吸附水分的影响很小,使用时也不会被注意到;但在某些情况下,吸附水分是一个必须考虑的因素。用户应注意湿气对PBI部件物理性能的三种不利影响:尺寸变化、开裂/起泡和强度下降。芳基PBI在高达538℃的温度下仍能保持稳定。上海PBI棒怎么样
PBI 塑料能够承受极端压力,在深海探测设备中有着重要应用。浙江PBI零件厂家精选
PBI涂层表征方法:涂层附着力和划痕试验:使用交叉切割试验确定涂层与基材分离的阻力。使用工具在涂层表面切割出直角格子图案,一直穿透到基材。使用划痕机研究涂层的耐刮擦性。为了研究“临界载荷”,对每个涂层系统进行了至少3次划痕试验,速度为1mm/s,载荷从0.5增加到100N,划痕距离为15mm(图1)。滑动磨损试验:根据ASTMG176试验台,在块环上进行滑动摩擦和磨损试验(图2)。将固定涂层压在旋转的金属环上。使用的对应物是100个Cr6钢环,外径为13mm,平均表面粗糙度为Ra≈0.2μm。测试在室温下的干滑动条件下进行,参数如下:标称初始接触压力=0.5MPa、滑动速度=1m/s、测试时间=2h。磨损量通过白光显微镜测量。浙江PBI零件厂家精选