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。PBI塑料的市场价格相对较高,主要应用在高级市场。PBI部件制造
弯曲性能从这些层压板上切下弯曲样品,在环境温度和高温下进行测试,室温结果报告于图 6 中。随着较大固化压力的降低,20000g mol^(-1) PBl 的弯曲强度迅速降低。在 0.69 MPa 固化压力下,弯曲强度约为 5.1 MPa 固化压力下的 55%。8000g mol^(-1)“活”PBl 的弯曲强度随固化压力的变化很小,当固化压力从 3.24 MPa 降至 0.69 MPa 时,弯曲强度只损失 14%。如图 6 所示,对照层压板和在 3.24 (470 psi) 和 2.07 MPa (300 psi) 下固化的 8000g mol^(-1)“活”PBl 层压板在典型的层压板间变化范围内的弯曲强度几乎相同。虽然 8000g mol^(-1) 端盖弯曲样品的空隙率较低,但它们都因剪切而失效,强度非常低。PBI部件制造因其优异的化学稳定性,PBI 塑料可用于化工设备中,抵御多种化学物质侵蚀。
本综述试图及时汇编所有这些信息,以全方面介绍 PBI 膜作为 H2/CO2 分离技术的当前可行性。H2/CO2 分离机制:气体分子通过致密聚合物膜的传输是通过溶液扩散模型来描述的(图 2d)。根据该机制,渗透气体在进料端溶解到膜中,扩散穿过膜,并在渗透端回收。渗透性被定义为溶解性和扩散性的乘积;因此,分离 H2 和 CO2 的选择性 αH2/CO2 分别表示为 H2 和 CO2 渗透性(PH2 和 PCO2)的比率。其中 DH2/DCO2 表示扩散选择性,αH2/CO2D 和 SH2/SCO2 表示溶解选择性 αH2/CO2S。因此,扩散性和溶解选择性的组合决定了总体选择性。
该塑料具有硬度大,耐磨性好的特点,那么加工时就应该注意:PBI的玻璃化转变温度在420到450摄氏度之间,这使得它具有良好的耐高温性能。它还表现出抵抗应力开裂、抗冲击、抗撕裂以及抗穿刺的能力。与其他塑料相比,PBI在化学稳定性、抗湿渗透性能和电绝缘性能方面表现出色。PBI不能用作树脂,也不能用传统方法加工热塑性塑料,而是需要通过高压烧结法进行加工。它可加工成纤维、特殊形状的物品和成品,还可用于复合浸渍溶液。PBI常用于合成纤维,制成各种涂层和零件。PBI塑料可用作高温结构胶粘剂。
研究在铝基材上制备聚苯并咪唑(PBI)薄涂层,发现280℃固化时附着力较佳,耐刮擦性优于聚酰胺酰亚胺(PAI)?;ニ鸩馐灾蠵BI表现更佳,但磨料磨损下两者无明显差异。PBI适用于高温摩擦磨损系统。在不同的较终固化温度下,在铝基材上制备聚苯并咪唑 (PBI) 薄涂层。在室温下使用各种测试方法测试了它们的摩擦学性能,并与聚酰胺酰亚胺 (PAI) 涂层进行了比较。在 280℃ 的较终固化温度下处理的 PBI 对基材的附着力较好。这也反映在更好的耐刮擦性上,因此在所有情况下 PBI 都优于 PAI。涂层与光滑钢制品的滑动磨损也是如此。在与砂纸的磨料磨损下,磨料颗粒越小,摩擦和磨损值就越低,但无论固化温度如何,PBI 和 PAI 之间都没有明显差异。PBI塑料的改性可能会影响其本体性能。PBI阀座厂家直销
PBI塑料在500度高温下仍能连续工作数小时。PBI部件制造
作为一种清洁能源载体,氢气越来越受到人们的青睐,而氢气选择性膜作为氢气经济的一项关键技术,也越来越受到人们的关注。H2 主要由化石资源(如天然气和煤炭)通过蒸汽重整工艺生产,二氧化碳是主要副产品?;?PBI 的膜具有出色的化学稳定性和热稳定性,并具有较高的 H2/CO2 本征选择性,使其成为 H2 分离技术的较佳选择。较近,为了使 PBI 膜更适用于 H2 分离行业,即提高 H2 的过选择性,人们对聚合物链骨架进行了改性、聚合物混合、化学交联和加入无机填料。PBI部件制造