[VIP第1年] 指数:3
PBI 中空纤维：要充分利用 PBI 的明显特性，必须将其转化为商业上可行的膜配置。这种膜组件的目标是降低膜成本，较大限度地提高气体渗透率和膜表面体积比，以获得较小的整体碳足迹和组件尺寸，因为所需的高压和高温膜外壳是一个重要的资本成本组成部分。利用中空纤维膜（HFM）组件是一种很有前途的方法，可以在减少组件尺寸的同时明显增加膜的有效面积。在各种膜配置中，中空纤维膜组件可提供较大的堆积密度。HFM 模块的堆积密度高达 30,000 m²/m³。我们一直在努力研究将中空纤维的有益特性与 m-PBI 结合形成高渗透、高面积密度膜所产生的协同效应。由于高频膜通常具有非对称结构，而且选择层超薄，容易产生缺陷。因此，在制造过程中通常需要添加填料、交联和涂层等步骤来提高选择性。表 4 总结了较近开发的基于 m-PBI 的 HFM 的 H2/CO2 分离性能。在半导体制造中，PBI 塑料用于制造承载晶圆的器具，确保生产精度。上海PBI垫圈
PBI 和吸湿 - 基本原理：PBI 的吸水率与当时的水分压（即相对湿度百分比）成正比，其平衡饱和度随相对湿度百分比的变化而变化，符合亨利定律。相对湿度为 30% 时，平衡饱和度约为 4.5%；相对湿度为 50% 时，平衡饱和度约为 7%。在 80%R.H. 及以上时，平衡饱和度达到较大值 11.7%。吸附能力不受温度影响，除非温度影响到相对湿度的百分比。在许多情况下，如果管理得当，这些不良影响是可以消除或减轻的。本指南就是为此目的而设计的。研究人员还应考虑采用化学交联步骤，以同时提高混合膜的 H2 渗透性和选择性，尤其是在高温条件下。上海PBI无油轴套尺寸PBI塑料的废弃物处理存在一定难度。
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。
PBI化学结构：PBI塑料：PBI塑料的分子由聚苯并咪唑单元聚合而成，具有独特的分子结构，这赋予了它优异的耐热性、耐磨性和耐化学腐蚀性。聚四氟乙烯：PTFE是由四氟乙烯单体聚合而成的聚合物，其分子结构中所有氢原子都被氟原子取代，形成高度稳定的C-F键，这种结构使得PTFE具有突出的化学稳定性和物理性能。PBI硬度为玻璃的二分之一。高纯度灰分可控制在2ppm以下。适用于半导体行业、特种玻璃行业，对塑料制品性能要求较高地方使用。因其优越的性能，在其他塑料无法实现的领域，PBI都可能找到较佳解决方案。PBI塑料的改性可能会影响其本体性能。
复合材料制造背景：Bennet Ward 博士在第 34 届国际 SAMPE 研讨会上介绍了具有连续纤维增强的 PBl 基质复合材料的初步加工概况。该路线使用粘性、富含溶剂的 PBl 预浸料原料，以便于制造复杂形状，在预浸料旁边放置一层 CelgardTm 微孔聚丙烯渗料控制层，以控制溶剂辅助、低粘度树脂的流动，标准压缩成型工艺参数包括：升温速率 5℃ min^(−1)压板压力 5.10 MPa(740 psi)压力施加温度 420℃固结保持温度 475℃预浸料聚合物树脂含量 40%Brown 和 Schmitt 完成了一项 PBI 复合材料固化优化任务，其中优化了较重要的工艺变量。他们的工作确定了一些非常有利的效果，这些效果是由提高成型压力施加温度和降低热熔升温速率产生的。这些改进将复合材料空隙率降低了 50%，并作为本研究的基准加工条件。PBI塑料是现有工程塑料中强度较高的产品。上海PBI垫圈
PBI塑料的硬度为玻璃的二分之一。上海PBI垫圈
可以使用酸掺杂作为一种交联方法来增强 m-PBI 膜的尺寸筛分能力。研究人员特别使用 H3PO4 和 H2SO4 作为聚丙烯酸来交联 m-PBI 薄膜（图 9c）。通过改变交联溶液中 0.05 至 1.0 wt% 的酸浓度，可获得不同的掺杂水平。交联膜在 200 ℃ 下仍很稳定，在 150 ℃ 下的 H2/CO2 选择性高达 140，令人印象深刻。他们还进一步测试了膜的耐久性，结果表明膜在高温下可稳定运行 120 小时。同一研究小组的 Hu 等人建议使用草酸（OA）和反式乌头酸（TaA）进行 m-PBI 交联。他们发现，酸掺杂对气体溶解度的影响并不明显，而且主要通过提高扩散选择性来改善 H2/CO2 分离性能。表 2 总结了文献中报道的交联 m-PBI 膜的性能。上海PBI垫圈
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