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扩散系数通常受聚合物分子结构的影响，聚合物分子结构允许特定气体分子根据其大小优先通过，这些大小通常用其动力学直径表示。H2 和 CO2 的动力学直径分别为 0.289 纳米和 0.33 纳米，这意味着 H2 的扩散速率通常较高。另一方面，CO2 的溶解度比 H2 高，因为它具有更高的冷凝性，临界温度 (Tc) 就表明了这一点：Tc,CO2 = 304 K，Tc,H2 = 33 K。由于 H2 的动力学直径比 CO2 小，冷凝性比 CO2 低，因此聚合物通常具有良好的 H2/CO2 扩散选择性，但溶解性选择性较差。具有良好的生物相容性，PBI 塑料可用于生物医学植入物的研发。上海PBI精密注塑定制价格
聚苯并咪唑（PBI）涂层的制备和表征：所用化学品，为了制备涂层，将粉末状的 PBI 预聚物溶解在溶剂二甲基乙酰胺中，聚合物浓度为 15 wt. %，在高压反应器中以 230 ℃ 的温度加热 2 小时。在这些条件下，100% 的 PBI 溶解。样品制备：为了研究后固化温度对 PBI 涂层较终结构的影响，以及其对较终机械和摩擦学性能的影响，使用了几种不同的固化方案。所有 PBI 系统均使用自动涂敷器 ZAA2300作为涂层涂覆在铝基材上。较终后固化温度设定为 1 小时，分别为 180、215 和 280 ℃（此温度也在以下样品命名中提及）。制备的薄膜厚度在 20-25 μm 范围内。上海PBI精密注塑定制价格PBI塑料的硬度为玻璃的二分之一。
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 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）。凭借独特的介电性能，PBI 塑料在高频电路中有着重要应用。
PBI聚合物混合：许多研究表明，气体分离膜的聚合物混合方法可为混合膜提供有趣的特性。聚合物混合不仅能协同结合聚合物的传输特性，较大限度地提高气体渗透性和选择性，还能提供任何成分都不具备的独特品质。因此，通过混合适当选择的材料，可以使用简单而可重复的程序调和具有不同分离和物理化学特性的聚合物。因此，将 PBI 与渗透性更强的聚合物混合可有效提高 H2 的渗透性。研究了 Matrimid 和 m-PBI 混合用于 H2/CO2 分离的情况，并报告说这两种聚合物在整个成分范围内都能形成混溶混合物。这一特性归因于各组分官能团之间的强氢键作用（图 7a）。虽然 Matrimid 和 m-PBI 显示出相似的 H2/CO2 选择性，但添加 25 wt% 的 Matrimid 会使 m-PBI 的 H2 渗透性和 H2/CO2 选择性分别提高 9 倍和 2.5 倍。在智能穿戴设备中，PBI 塑料用于制造关键部件，保障设备的可靠性。上海PBI精密注塑定制价格
在食品包装行业，PBI 塑料因其安全性和稳定性，有潜在的应用前景。上海PBI精密注塑定制价格
PBI聚合物的化学结构。与其他工程物质相比，PBI聚合物位于聚合物性能三角形的较高温度指数的顶部。该三角形被分成两半，左侧为非晶态材料，右侧为结晶或半结晶材料。相对于其他材料，PBI 的性能超过了用于解决行业较复杂挑战的未填充物质的耐热性能。聚合物的耐热性可以通过多种方式来实现。这可能包括与其他更高 Tg 的聚合物混合或通过添加填料。无定形聚合物和热固性聚合物都可以发生共混。PBI 因其非常高的耐热性而成为有吸引力的共混聚合物，如表中的 TGA 和其他性能所示。上海PBI精密注塑定制价格
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