PBI 和吸湿 - 基本原理：PBI 的吸水率与当时的水分压（即相对湿度百分比）成正比，其平衡饱和度随相对湿度百分比的变化而变化，符合亨利定律。相对湿度为 30% 时，平衡饱和度约为 4.5%；相对湿度为 50% 时，平衡饱和度约为 7%。在 80%R.H. 及以上时，平衡饱和度达到较大值 11.7%。吸附能力不受温度影响，除非温度影响到相对湿度的百分比。在许多情况下，如果管理得当，这些不良影响是可以消除或减轻的。本指南就是为此目的而设计的。研究人员还应考虑采用化学交联步骤，以同时提高混合膜的 H2 渗透性和选择性，尤其是在高温条件下。PBI 塑料在石油化工管道中应用，可抵抗腐蚀和高温，保障管道安全。上海PBI航空卡扣厂商

水的吸附速度受限于水向 PBI 部分的扩散速度。由于扩散速度受聚合物中水浓度梯度的驱动，因此可以观察到费克扩散。这种扩散速率是暴露时间平方根的线性函数，由温度、% R.H. 和部件几何形状决定。由于该速率是暴露时间平方根的函数，因此吸水速率开始时很快，但随着时间的推移会逐渐减慢。几何形状会随着扩散距离的变化而影响吸水率。通过裸露的大平面的扩散是主要的，而通过裸露的边缘的扩散是较小的。因此，在其他条件相同的情况下，薄膜和薄壁形状比大块的三维形状更容易达到平衡浓度。上海PBI高耐磨轴套制造商PBI塑料是现有工程塑料中强度较高的产品。

聚苯并咪唑 (PBI) 属于酰亚胺化高性能聚合物，具有优异的耐热性和耐化学性以及良好的机械和摩擦学性能。其玻璃化转变温度 (Tg) 约为 427℃，降解开始于约 600℃。优异的性能使 PBI 成为摩擦磨损系统的材料，但在公开的信息中只能找到少数参考资料。在这里，摩擦学特性主要使用块状 PBI 样品和 PBI 与其他高温热塑性塑料（如 PEEK）的混合物进行。由于块状 PBI 的成本非常高，因此以薄涂层的形式使用它更有意义，但直到较近才开发出溶解 PBI 并将其应用于这种薄层配置的新技术。因此，本文主要研究创新型 PBI 涂层的摩擦学，尤其关注这些涂层如何粘附在基材表面，以及在滑动和磨料磨损条件下可实现哪些性能。

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）。在水下探测设备中，PBI 塑料凭借其防水性和强度，保障设备正常工作。

交联：通过增强链刚度和减少自由体积，交联可以改变聚合物的纳米结构，提高其尺寸吸收能力，而不会明显影响 H2 的渗透性，尤其是在高温条件下。在温和条件下将 m-PBI 薄膜浸泡在对苯二甲酰氯溶液中不同时间，以获得不同程度的交联，从而开发出多种交联膜（图 9a）。在略微降低 H2 渗透性的同时，交联改性降低了 CO2 吸附性，从而较大程度上提高了 H2/CO2 选择性（a）对苯二甲酰氯交联 m-PBI 的拟议反应机理。(b) m-PBI 和使用对苯二甲酰氯交联 6 小时（XLPBI-6H）的 m-PBI 在不同温度下的 H2/CO2 分离性能；数据点从左到右依次为 35、100、150 和 200℃。(c) PBI-H3PO4 复合物的拟议质子转移和氢键。采用类似的方法，以 1,3,5-三（溴甲基）苯为交联剂，对 m-PBI 薄膜进行化学交联。膜交联了 24 小时，通过改变交联剂的浓度实现了不同程度的交联。研究发现，增加交联度会降低自由体积，从而明显降低二氧化碳的溶解度和扩散度，而 H2 的渗透率只略有下降。PBI塑料的耐磨损性能远超聚酰亚胺。安徽PBI无油轴套

PBI塑料的熔点较高，加工制造具有挑战性。上海PBI航空卡扣厂商

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。上海PBI航空卡扣厂商