简介：1.1 聚苯并咪唑背景，聚[2,2'-(间苯基)-5,5'-双苯并咪唑](PBI) 已被证明是一种出色的短期高温有机基质树脂，适用于结构和烧蚀复合材料应用。使用 PBl 作为基质树脂的研究可以追溯到 20 世纪 60 年代。当时，该过程涉及在固化过程中聚合单体。该过程漫长、复杂，并且会带来不可接受的健康危害。Hoechst Celanese 的开发活动产生了一种溶剂型 PBI 预浸料，其中含有中等分子量（约 20000g mol^(-1)）PBI 聚合物。工业利益推动了对 PBI 加工性能的进一步研究。PBI塑料的耐磨损性能远超聚酰亚胺。江苏PBI低温密封垫厂商
随着研究深入、技术发展，聚苯并咪唑细分品种也逐渐丰富，包括聚苯并咪唑纤维、聚苯并咪唑薄膜、聚苯并咪唑粉末、聚苯并咪唑泡沫、聚苯并咪唑聚合物、聚苯并咪唑胶粘剂等，其中聚苯并咪唑薄膜、聚苯并咪唑纤维为主要品种。PBI薄膜具有良好的可溶解加工性、耐氧化稳定性、机械性，在高温燃料电池隔膜、离子交换膜、气体分离膜、纳滤膜、半导体绝缘层、污水处理等领域具有巨大应用潜力。聚苯并咪唑纤维是一种高性能纤维，具有耐高温、阻燃性好等特点，可用于制造防原子辐射的防护服、消防用防火服、飞行服、航空服及飞机减速用降落伞等。江苏PBI低温密封垫厂商PBI塑料在900℃的高温下失重只为30%。
聚苯并咪唑（PBI）制备方法分为溶液法、熔融法，其中熔融法包括高温溶液缩聚法、低温溶液缩聚法、熔融缩聚法等。熔融缩聚法是3,3′-二氨基联苯、间苯二甲酸二苯酯在加热条件下进行熔融缩聚反应，再经脱水环化反应制得聚苯并咪唑成品。根据新思界产业研究中心发布的《2024-2029年聚苯并咪唑（PBI）行业市场深度调研及投资前景预测分析报告》显示，2023年，全球聚苯并咪唑市场规模在2.6亿美元左右。全球聚苯并咪唑产能主要集中在美国、德国、日本、中国等地区，相关企业有美国塞拉尼斯、美国PBI Performance Products, Inc.（美国PBI公司）、德国赢创、德国巴斯夫、印度Gharda Chemicals、法国Nature Plast等。
尽管用于 H2/CO2 分离的聚合物基膜具有诸多优点，但其在工业应用中的发展也面临着一些挑战，其中较重要的是塑化和高温下的低稳定性。玻璃聚合物具有刚性，因此可抗塑化并在高温下保持稳定，是合适的选择。有人建议使用聚苯并咪唑（PBI）进行 H2/CO2 分离，这是一种符合上述要求的特种聚合物。它在高温下（玻璃转化温度，Tg = 425-435℃）稳定，具有较高的 H2/CO2 本征选择性，并且由于具有高硬度结构和致密的链包装，预计可以承受塑化。然而，气体分子通过 PBI 的传输速率非常缓慢，这也是由于它具有使其更耐塑化的相同特性。改善其渗透性的方法包括与渗透性更强的聚合物混合、改变其化学结构以及在聚合物基体中添加填料。因其优异的化学稳定性，PBI 塑料可用于化工设备中，抵御多种化学物质侵蚀。
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。PBI 塑料可用于制造精密模具，保证模具的精度和使用寿命。PBI部件参考价
PBI塑料可用于增强塑料和泡沫材料。江苏PBI低温密封垫厂商
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。江苏PBI低温密封垫厂商
