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。PBI塑料可用作真空室部件的制造材料。浙江PBI垫圈厂家直销

包装材料:复合包装膜制造商提供各种产品,可作为 PBI 的较佳防潮层,具有很高的撕裂强度和爆裂强度。较好的防潮层和较具成本效益的包装膜是拉伸聚丙烯和聚乙烯的镀铝复合膜,或者是超重型结构--尼龙、聚乙烯和乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)的镀铝复合膜。这些不透明的热封层压材料具有耐用的抗穿刺结构。如果透明度不重要,这些镀铝层压板是较佳选择,因为它们的水蒸气透过率较低,非常耐用,而且成本低于高性能透明薄膜。如果包装透明度很重要,一定要检查薄膜的水蒸气透过规格。双轴拉伸薄膜比单轴薄膜更能有效阻隔水蒸气的透过,而且非常坚韧,不易撕裂。水蒸气透过率非常低的透明薄膜包括(按优先顺序排列)PCTFE、聚偏二氯乙烯(Saran)、聚四氟乙烯和高密度聚乙烯。大多数热封膜都含有一层聚乙烯层,用于热封。较后,一定要按照薄膜制造商的建议来确定密封宽度、密封温度、压力和停留时间。浙江PBI管厂商PBI 塑料的低介电损耗使其在微波通信领域有着重要应用。

正如它们的高 Tg(>400℃)所示,这些类型的聚合物具有非常坚硬的结构,可明显抵抗二氧化碳塑化,使膜即使在高温下也能保持分离性能。尽管具有这些优点,PBI 聚合物在气体分离方面仍面临着一些挑战,包括由于高度的链堆积和坚硬的聚合物骨架以及脆性而导致的低 H2 渗透性,这使得用这种材料制造薄膜十分困难。聚合物混合、官能化、交联、前体聚合物的热重排、N 取代改性和无机颗粒的加入是克服其缺点的一些方法。目前,m-PBI 是独一可在市场上买到的 PBI,因此,预计还需要更多的努力来普遍研究不同的膜改性技术,以改善其气体传输特性。
相比之下,膜法 H2/CO2 分离工艺只需施加跨膜压力即可运行,不涉及任何相变或吸附剂再生,因此能以比传统方法低得多的能耗进行分离。除了能耗低之外,膜分离技术还具有碳足迹小、维护简单、可连续运行和设计灵活等优点,使其成为较有前途和可持续的 H2 净化技术。然而,制造在所需的严格操作条件下稳定的高渗透性和 H2 选择性膜是一项挑战。例如,虽然钯膜对 H2 有极高的选择性,而且如果做得足够薄,还能获得高 H2 通量,但一般来说,它们的机械性能并不稳定。在包括无机物、金属和多孔碳在内的多种膜合成材料中,聚合物因其溶液加工的简便性以及成本、性能和化学性质的良好平衡而成为较发达和商业上较可行的选择。PBI 塑料在工业机器人制造中用于制造关节等关键部件,提高机器人性能。

无机颗粒的加入:在过去的三十年里,为了不断寻找低成本、高性能且性能更好的膜,人们开发并普遍研究了混合基质膜(MMM)。混合基质膜基于固-固系统,由嵌入聚合物基质的无机分散相组成。除了提高机械强度外,MMM 还兼具无机填料的选择性和有机聚合物的易加工性。二氧化硅、分子筛、沸石、活性炭和碳纳米管是目前用作 MMM 填料的材料。特别是沸石,具有不同的化学成分、颗粒尺寸和纹理特征,是经常被研究的纳米多孔填料。然而,由于聚合物与无机物的相容性较差,这些填料通常会在 MMM 中造成空隙或缺陷,从而导致膜选择性的明显降低。沸石咪唑框架(ZIF)是一种通过分子自组装制成的金属有机框架(MOF),其中咪唑衍生物与四面体配位的阳离子(通常是锌或钴)相连接。除了具有高热稳定性外,咪唑官能团的存在还使这一类材料成为基于 PBI 的 MMM 的较佳选择,因为填料与 PBI 基质之间存在良好的连接(咪唑基团);因此,膜基质中的缺陷可以得到缓解。PBI 塑料的良好加工性能,使其能被加工成各种复杂形状的产品。上海PBI精密齿轮厂家精选
PBI塑料在阿波罗计划中用于宇航员的服装制造。浙江PBI垫圈厂家直销
PBI涂层附着力和耐刮擦性:纯 PBI 涂层的附着力受较终固化温度的影响很大。随着温度的升高,铝基板的强度明显增加。系统 PBI_280 的网格切割强度(GK=0)达到了较佳值(图 4,左)。“临界载荷”(涂层开始破裂并从基材上剥离的载荷)的结果显示,纯 PBI 涂层和之前测试的 PAI 涂层之间存在明显差异(图 4,右)。测量到 PBI_280 涂层的较高临界载荷(约 82 N),与较高的耐刮擦性相对应。PBI_180 和 PBI_215 之间的差异很小,由于测试结果分散,可以忽略不计。其他作者也观察到块状 PBI 具有非常高的耐刮擦性。浙江PBI垫圈厂家直销