CB6956 Polibenzimidazol em pó (PBI em pó)

Descrição do polibenzimidazol em pó (PBI em pó)

O pó de PBI representa o auge do desempenho de polímeros de alta temperatura, distinguindo-se por sua excepcional estabilidade térmica. Ele apresenta uma temperatura de transição vítrea (Tg) de 435 °C - entre as mais altas de qualquer polímero comercial - sem ponto de fusão observável, permitindo o serviço contínuo no ar a 400 °C e a exposição de curto prazo a até 500 °C. Sua extrema resistência a chamas é quantificada por um índice de oxigênio de 58%, muito superior ao da maioria dos plásticos de engenharia (por exemplo, PEEK: 35%), o que o torna inerentemente não inflamável e autoextinguível.

Mecanicamente, o PBI oferece uma retenção de resistência notável em temperaturas elevadas: resistência à tração de 130 MPa, módulo de elasticidade de 5,5 GPa e dureza Shore D de 97, mas mantém 20% de alongamento na ruptura - o que é incomum para um material tão rígido. Esse equilíbrio garante a durabilidade sob estresse extremo sem fragilidade.

Eletroquimicamente, o PBI atua como um isolante superior, com resistividade volumétrica que chega a 2×10¹⁵ Ω-cm e resistência dielétrica de 23 kV/mm. Sua constante dielétrica permanece excepcionalmente estável (3,3-3,4) em todas as frequências (1 kHz-0,1 MHz), juntamente com fatores de dissipação ultrabaixos (tan δ <0,003), essenciais para aplicações aeroespaciais/energéticas.

Quimicamente, o PBI resiste a praticamente todos os meios agressivos: ácidos fortes (H2SO4 concentrado, HNO3), bases (NaOH 50%), solventes orgânicos (cetonas, álcoois, combustíveis) e vapor, superando o PTFE em ambientes alcalinos. Também resiste à radiação de alta energia (raios gama/X) e apresenta desgaseificação insignificante em vácuo.

Processado por moldagem por compressão (pó→billets) ou por fundição em solução (para filmes/fibras), o pó de PBI forma componentes para bicos de foguetes, acessórios para semicondutores, equipamentos de combate a incêndios e membranas de células de combustível. Suas únicas limitações são o alto custo e a coloração âmbar escura.

Aplicações do pó de polibenzimidazol (pó de PBI)

O pó de PBI desempenha funções críticas no setor aeroespacial e de defesa, fabricando vedações de motores de foguetes, sistemas de proteção térmica e componentes de veículos de reentrada que suportam temperaturas superiores a 400 °C e estresse aerodinâmico extremo. Ele viabiliza equipamentos industriais de alta temperatura, como vedações de válvulas químicas, gaiolas de rolamentos e buchas não lubrificadas em refinarias, onde resiste a meios corrosivos (ácidos, bases, vapor) e ao desgaste abrasivo. Na tecnologia de energia, as membranas baseadas em PBI são essenciais para células de combustível (eletrolisadores PEM), aproveitando a condutividade de prótons sob baixa umidade e estabilidade térmica. O pó é moldado por compressão em equipamentos de combate a incêndios (capuzes, luvas) e barreiras contra fogo para aviação, aproveitando sua resistência inerente a chamas (OI 58%) e emissão zero de fumaça tóxica. A fabricação de semicondutores conta com o PBI para acessórios de manuseio de wafer, componentes de gravação a plasma e isoladores de câmara de vácuo devido à emissão ultrabaixa de gases, estabilidade de radiação e consistência dielétrica. Os usos emergentes incluem ferramentas de perfuração de poços profundos para extração geotérmica/petróleo e filmes fundidos em solução (por exemplo, grau VR05) para blindagens térmicas leves em veículos elétricos. Sua durabilidade inigualável em ambientes térmicos/químicos extremos justifica sua adoção, apesar dos custos mais altos.

Embalagem de polibenzimidazol em pó (PBI em pó)

Nossos produtos são embalados em caixas de papelão personalizadas de vários tamanhos com base nas dimensões do material. Os itens pequenos são embalados com segurança em caixas de PP, enquanto os itens maiores são colocados em caixas de madeira personalizadas. Garantimos o cumprimento rigoroso da personalização da embalagem e o uso de materiais de amortecimento adequados para proporcionar a proteção ideal durante o transporte.

Embalagem: Caixa de papelão, caixa de madeira ou personalizada.

Por favor, examine os detalhes da embalagem fornecidos para sua referência.

Processo de fabricação

1)Método de teste

(1)Análise da composição química - Verificada por meio de técnicas como GDMS ou XRF para garantir a conformidade com os requisitos de pureza.

(2)Teste de propriedades mecânicas - Inclui testes de resistência à tração, resistência ao escoamento e alongamento para avaliar o desempenho do material.

(3)Inspeção dimensional - Mede a espessura, a largura e o comprimento para garantir a aderência às tolerâncias especificadas.

(4)Inspeção da qualidade da superfície - Verifica se há defeitos como arranhões, rachaduras ou inclusões por meio de exame visual e ultrassônico.

(5)Teste de dureza - Determina a dureza do material para confirmar a uniformidade e a confiabilidade mecânica.

Consulte os procedimentos de testedo SAM para obter informações detalhadas.

Perguntas frequentes sobre polibenzimidazol em pó (PBI em pó)

Q1. O que define a principal capacidade do pó de PBI?

O pó de PBI oferece estabilidade térmica incomparável (uso contínuo: 400 °C; T_g: 435 °C), resistência inerente a chamas (índice de oxigênio: 58%) e resistência química extrema (imune a ácidos, bases, solventes, vapor), superando o PEEK, o PTFE e os metais em ambientes críticos de alta tensão.

Q2. Principais aplicações industriais?

Essencial para blindagens térmicas aeroespaciais (bicos de foguetes, veículos de reentrada), vedações/válvulas da indústria química (resiste a 98% de H2SO4), membranas de troca de prótons de células de combustível (condutividade de prótons de alta T), equipamentos de bombeiros (capuzes/luvas) e acessórios para semicondutores (baixa liberação de gases no vácuo/plasma).

Q3. Como ele é processado em componentes?

Processado por meio de moldagem por compressão (pó → tarugos a 400-450 °C) ou fundição de solução (dissolvido em DMAc/LiCl para filmes/fibras). Graus como VR05 (grau de filme) permitem o uso de revestimentos ultrafinos (<50 μm) para barreiras térmicas flexíveis.

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1.métodos comuns de preparação

O pó de PBI é sintetizado por meio de uma reação de policondensação em solução de alta temperatura entre o 3,3',4,4'-tetraaminobifenil (TAB) e o isoftalato de difenila (DPIP) em um sistema de solventes. O processo começa com a secagem rigorosa dos monômeros sob vácuo para eliminar a umidade e o oxigênio. A polimerização ocorre em solventes de ácido polifosfórico (PPA) ou N-metil-2-pirrolidona (NMP) a 200-250°C sob uma atmosfera inerte (nitrogênio/argônio), com o PPA atuando como solvente e agente desidratante para facilitar a formação do anel imidazol. A reação progride por meio de um mecanismo de dois estágios: a troca inicial de éster-amina em baixa temperatura (≤150°C) forma pré-polímeros solúveis, seguida de ciclização térmica a ≥200°C para gerar anéis rígidos de benzimidazol. Após 4 a 12 horas, a solução viscosa é resfriada em água ou em banhos alcalinos, precipitando o polímero como um sólido fibroso. Esse PBI bruto é purificado por meio de lavagem com refluxo (metanol/KOH) para remover catalisadores/oligômeros e, em seguida, é moído mecanicamente até se tornar um pó fino. As etapas finais envolvem secagem a vácuo a 150-200°C para atingir um teor de umidade <0,1% e peneiramento para controlar a distribuição do tamanho das partículas (normalmente 10-200 μm) para moldagem, fundição de filme (por exemplo, grau VR05) ou aplicações de extrusão de fibra. As rotas alternativas incluem a polimerização sólida por fusão para pesos moleculares mais altos, mas exigem temperaturas extremas (>400°C) e reatores especializados.