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聚苯并咪唑（简称PBI），是一类以苯并咪唑基团作为结构重复单元的杂环聚合物。聚苯并咪唑不溶于水，溶于强极性溶剂，具有耐高温、耐腐蚀、抗辐射、电绝缘性好、强度高、热膨胀系数低、强度高等特点。聚苯并咪唑为超高性能工程塑料，在消防、半导体、电子、航空航天、石油化工、纺织服装、燃料电池等领域应用前景广阔。聚苯并咪唑性能优异，自研发问世以来便备受关注，但由于加工难度大、工艺复杂、价格较高，聚苯并咪唑应用受到了一定限制。PBI 塑料在船舶制造中用于制造关键部件，提高船舶的耐用性和性能。上海PBI板
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。上海PBI板PBI塑料的市场价格相对较高，主要应用在高级市场。
PBI材料（聚苯并咪唑）是一种高性能工程塑料，具有突出的热稳定性和耐化学性，普遍应用于极端环境下的各种应用。基本特性：PBI是一种全芳香杂环热塑性聚合物，具有以下主要特性：高玻璃化转变温度：PBI的玻璃化转变温度为427℃，热降解温度超过550℃。强度高：在未填充的树脂中，PBI具有较高的抗压强度和机械性能。耐化学性：PBI能够耐受多种化学物质，包括烃类、醇类、弱酸、弱碱、硫化氢、氯化溶剂等。耐热性：PBI在高温下不会熔化，能够在短时间内承受高达600℃的温度。
根据膜孔径的大小，多孔膜中的气体传输可分为三种不同的状态（图 2a-c）。当孔径相对较大（0.1-10 微米）时，气体混合物通过对流穿过膜，不发生分离。当孔径小于 0.1 微米时，由于其与气体的动力学直径相似，因此传输是通过克努森扩散来描述的。当孔径在 0.5 至 1 纳米之间时，会根据分子大小产生相对分离。膜制备：致密膜通常采用溶液浇铸法生产（图 3a），将聚合物和任何添加剂溶解在适当的溶剂中，然后浇铸在玻璃板上，并放入温度较低的（真空）烘箱中，逐渐去除溶剂。一旦大部分溶剂被去除并形成致密膜，温度会进一步升高到溶剂沸点以上，以确保完全去除残留在膜中的任何溶剂。因此，致密膜通常很厚且对称。PBI 塑料的耐辐射性能突出，适用于核工业等对辐射防护要求高的领域。
聚苯并咪唑（PBI）的一般化学结构。通过改变 R2，制备了四种不同的 PBI 衍生物，以研究主链结构对相应膜的 H2/CO2 分离性能的影响。与商用 m-PBI 相比，在 PBI 主链中加入各种笨重、柔韧和受挫的官能团会较大程度上破坏聚合物链的致密堆积，较终导致 H2 渗透性明显提高。然而，正如预期的那样，H2/CO2 的选择性也有所下降。Kumbharkar 等人利用 5-叔丁基间苯二甲酸（BuI）作为笨重的二羧酸单体来合成 Bul-PBI，结果降低了链的堆积密度，热稳定性略有下降，而溶剂溶解性却有所提高。Bul-PBI 膜的扩散选择性为 37.8（高于 m-PBI），溶解选择性为 0.15（略低于 m-PBI）。图 6 显示了之前报告的研究中测量的改性 PBI 基聚合物的 H2 渗透性和选择性数据的上限图。由此可见，在对 PBI 的骨架结构进行处理的同时，通常还要在气体渗透性和选择性之间进行权衡。各种 PBI 衍生物的详细列表见表 S1。PBI塑料在高温轴套、连接器、阀座中有应用。上海PBI蜗轮尺寸
由于其突出的热稳定性，PBI 塑料可用于高温炉内衬材料，提高热效率。上海PBI板
聚苯并咪唑：尽管一些无机膜已显示出优异的 H2/CO2 分离性能，但聚合物膜因其成本低、易于制造和良好的加工性而更具吸引力。目前，PBI、聚酰亚胺以及较近出现的热重排聚合物及其衍生物是 H2/CO2 气体分离的表示聚合物。如图 4 所示，聚苯并咪唑（PBI）属于高性能工程热塑性塑料，通常通过芳香族双邻二胺和二羧酸衍生物之间的缩合反应制造而成。PBI 具有较高的热稳定性和化学稳定性、优异的机械性能以及较高的 H2/CO2 本征选择性，较近已被公认为是 H2/CO2 分离膜的合适选择。上海PBI板
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