CB6956 Полибензимидазол порошок (PBI Powder)

Описание порошка полибензимидазола (PBI Powder)

Порошок PBI представляет собой вершину высокотемпературных характеристик полимеров, отличающихся исключительной термической стабильностью. Его температура стеклования (Tg) составляет 435°C - одна из самых высоких среди всех коммерческих полимеров - без видимой точки плавления, что позволяет работать на воздухе при температуре 400°C и кратковременном воздействии до 500°C. Его исключительная огнестойкость определяется кислородным индексом 58 %, что значительно превышает показатели большинства инженерных пластмасс (например, ПЭЭК: 35 %), делая его по своей природе невоспламеняемым и самозатухающим.

С механической точки зрения PBI обеспечивает замечательную прочность при повышенных температурах: предел прочности при растяжении 130 МПа, модуль упругости 5,5 ГПа, твердость по Шору D 97, но при этом сохраняет 20 % удлинения при разрыве - необычно для такого жесткого материала. Такой баланс обеспечивает долговечность при экстремальных нагрузках без хрупкости.

В электрохимическом отношении PBI выступает в качестве превосходного изолятора, его объемное сопротивление достигает 2×10¹⁵ Ω-см, а диэлектрическая прочность - 23 кВ/мм. Его диэлектрическая проницаемость остается исключительно стабильной (3,3-3,4) на всех частотах (1 кГц-0,1 МГц), в сочетании с ультранизким коэффициентом диэлектрических потерь (tan δ <0,003), что очень важно для аэрокосмических/энергетических приложений.

Химически PBI устойчив практически ко всем агрессивным средам: сильным кислотам (концентрированным H2SO4, HNO3), щелочам (50% NaOH), органическим растворителям (кетонам, спиртам, топливу) и пару, превосходя PTFE в щелочных средах. Он также выдерживает высокоэнергетическое излучение (гамма/рентгеновские лучи) и демонстрирует незначительное газовыделение в вакууме.

Из порошка PBI, полученного методом компрессионного формования (порошок→заготовки) или литья в раствор (для пленок/волокон), изготавливают компоненты для ракетных сопел, полупроводниковых приспособлений, противопожарного оборудования и мембран топливных элементов. Его единственными ограничениями являются высокая стоимость и темно-янтарный цвет.

Области применения порошка полибензимидазола (PBI Powder)

Порошок PBI играет важную роль в аэрокосмической и оборонной промышленности, производя уплотнения ракетных двигателей, системы тепловой защиты и компоненты возвращаемых аппаратов, которые выдерживают температуры свыше 400°C и экстремальные аэродинамические нагрузки. Из него изготавливают высокотемпературное промышленное оборудование, например, уплотнения химических клапанов, сепараторы подшипников и несмазываемые втулки на нефтеперерабатывающих заводах, где он противостоит коррозионным средам (кислотам, щелочам, пару) и абразивному износу. В энергетических технологиях мембраны на основе PBI необходимы для топливных элементов (электролизеров PEM) благодаря протонной проводимости при низкой влажности и термической стабильности. Порошок прессуется для изготовления противопожарного снаряжения (капюшонов, перчаток) и авиационных противопожарных барьеров, используя присущую ему огнестойкость (OI 58%) и нулевое выделение токсичных паров. Полупроводниковая промышленность использует PBI для приспособлений для обработки пластин, компонентов плазменного травления и изоляторов вакуумных камер благодаря сверхнизкому газовыделению, радиационной стабильности и диэлектрической проницаемости. Новые области применения включают инструменты для глубокого бурения скважин для геотермальной/нефтяной добычи и литые из раствора пленки (например, марки VR05) для легких тепловых экранов в электромобилях. Непревзойденная долговечность в экстремальных тепловых/химических условиях оправдывает его применение, несмотря на более высокую стоимость.

Упаковка порошка полибензимидазола (PBI Powder)

Наша продукция упаковывается в индивидуальные картонные коробки различных размеров в зависимости от размеров материала. Небольшие изделия надежно упаковываются в полипропиленовые коробки, а более крупные - в деревянные ящики. Мы обеспечиваем строгое соблюдение требований к упаковке и использование соответствующих амортизирующих материалов для обеспечения оптимальной защиты при транспортировке.

Упаковка: Картонная коробка, деревянный ящик или по индивидуальному заказу.

Пожалуйста, ознакомьтесь с деталями упаковки, предоставленными для справки.

Процесс производства

1.Метод тестирования

(1)Анализ химического состава - проверяется с помощью таких методов, как GDMS или XRF, для обеспечения соответствия требованиям к чистоте.

(2)Испытания механических свойств - включают в себя испытания на прочность на разрыв, предел текучести и удлинение для оценки характеристик материала.

(3)Контроль размеров - измерение толщины, ширины и длины для обеспечения соблюдения установленных допусков.

(4)Проверка качества поверхности - проверка на наличие дефектов, таких как царапины, трещины или включения, с помощью визуального и ультразвукового контроля.

(5)Испытание на твердость - определение твердости материала для подтверждения однородности и механической надежности.

Подробная информация приведенав процедурах испытанийSAM .

Часто задаваемые вопросы о порошке полибензимидазола (PBI Powder)

Q1. Что определяет основные возможности порошка PBI?

Порошок PBI обеспечивает непревзойденную термическую стабильность (непрерывное использование: 400°C; T_g: 435°C), присущую ему огнестойкость (кислородный индекс: 58%) и экстремальную химическую стойкость (невосприимчивость к кислотам, основаниям, растворителям, пару) - превосходя PEEK, PTFE и металлы в критических средах с высокой нагрузкой.

Q2. Лучшие промышленные применения?

Незаменим для тепловых экранов в аэрокосмической промышленности (сопла ракет, спускаемые аппараты), уплотнений/клапанов в химической промышленности (устойчив к 98% H2SO4), протонообменных мембран топливных элементов (высокая протонная проводимость), снаряжения пожарных (капюшоны/перчатки) и приспособлений для полупроводников (низкое газовыделение в вакууме/плазме).

Q3. Как он перерабатывается в компоненты?

Перерабатывается путем компрессионного формования (порошок → заготовки при 400-450°C) или литья в раствор (растворение в DMAc/LiCl для пленок/волокон). Такие марки, как VR05 (марка пленок), позволяют использовать ультратонкие покрытия (<50 мкм) для гибких тепловых барьеров.

Сопутствующая информация

1.общие методы получения

Порошок PBI синтезируется в результате высокотемпературной реакции поликонденсации раствора между 3,3',4,4'-тетрааминобифенилом (TAB) и дифенил изофталатом (DPIP) в системе растворителей. Процесс начинается с тщательной сушки мономеров под вакуумом для удаления влаги и кислорода. Полимеризация происходит в растворителях - полифосфорной кислоте (ПФК) или N-метил-2-пирролидоне (НМП) при 200-250°C в инертной атмосфере (азот/аргон), при этом ПФК выступает в качестве растворителя и дегидратирующего агента, способствующего образованию имидазольного кольца. Реакция протекает по двухстадийному механизму: первоначальный низкотемпературный (≤150°C) обмен эфир-амин образует растворимые форполимеры, за которым следует термическая циклизация при ≥200°C с образованием жестких бензимидазольных колец. Через 4-12 часов вязкий раствор гасят в воде или щелочной ванне, осаждая полимер в виде волокнистого твердого вещества. Этот сырой PBI очищают промывкой под рефлюксом (метанол/KOH) для удаления катализаторов/олигомеров, затем механически измельчают в тонкий порошок. Заключительные этапы включают вакуумную сушку при 150-200°C для достижения содержания влаги <0,1% и просеивание для контроля распределения частиц по размерам (обычно 10-200 мкм) для формования, литья пленки (например, марки VR05) или экструзии волокна. Альтернативные способы включают полимеризацию в расплаве для получения более высоких молекулярных масс, но они требуют экстремальных температур (>400°C) и специализированных реакторов.