正如它们的高 Tg（>400℃）所示，这些类型的聚合物具有非常坚硬的结构，可明显抵抗二氧化碳塑化，使膜即使在高温下也能保持分离性能。尽管具有这些优点，PBI 聚合物在气体分离方面仍面临着一些挑战，包括由于高度的链堆积和坚硬的聚合物骨架以及脆性而导致的低 H2 渗透性，这使得用这种材料制造薄膜十分困难。聚合物混合、官能化、交联、前体聚合物的热重排、N 取代改性和无机颗粒的加入是克服其缺点的一些方法。目前，m-PBI 是独一可在市场上买到的 PBI，因此，预计还需要更多的努力来普遍研究不同的膜改性技术，以改善其气体传输特性。PBI 塑料在未来的高科技领域，有望发挥更普遍和重要的作用。上海PBI航空支架

?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。上海PBI航空支架PBI 塑料在装备制造中发挥重要作用，满足特殊环境下的使用要求。

PBI聚合物的化学结构。与其他工程物质相比，PBI聚合物位于聚合物性能三角形的较高温度指数的顶部。该三角形被分成两半，左侧为非晶态材料，右侧为结晶或半结晶材料。相对于其他材料，PBI 的性能超过了用于解决行业较复杂挑战的未填充物质的耐热性能。聚合物的耐热性可以通过多种方式来实现。这可能包括与其他更高 Tg 的聚合物混合或通过添加填料。无定形聚合物和热固性聚合物都可以发生共混。PBI 因其非常高的耐热性而成为有吸引力的共混聚合物，如表中的 TGA 和其他性能所示。

PBI 中空纤维：要充分利用 PBI 的明显特性，必须将其转化为商业上可行的膜配置。这种膜组件的目标是降低膜成本，较大限度地提高气体渗透率和膜表面体积比，以获得较小的整体碳足迹和组件尺寸，因为所需的高压和高温膜外壳是一个重要的资本成本组成部分。利用中空纤维膜（HFM）组件是一种很有前途的方法，可以在减少组件尺寸的同时明显增加膜的有效面积。在各种膜配置中，中空纤维膜组件可提供较大的堆积密度。HFM ?？榈亩鸦芏雀叽?30,000 m2/m3。我们一直在努力研究将中空纤维的有益特性与 m-PBI 结合形成高渗透、高面积密度膜所产生的协同效应。由于高频膜通常具有非对称结构，而且选择层超薄，容易产生缺陷。因此，在制造过程中通常需要添加填料、交联和涂层等步骤来提高选择性。表 4 总结了较近开发的基于 m-PBI 的 HFM 的 H2/CO2 分离性能。PBI 塑料具有出色的耐高温性能，能在极高温度下保持稳定结构，应用于航空航天领域。

层压板的物理性质层压板的质量由其外观（横截面的显微照片）、每层厚度、密度和计算的树脂和空隙率来判断。以 5.10 MPa 固化的 20000g mol^(-1)“活性”PBl 为标准，Hoechst Celanese 之前报告称，在这些条件下固化的层压板的空隙率为 3.5%，每层厚度为 0.0135 英寸。我们的层压板更厚，每层厚度为 0.0158 英寸，空隙率为 5.9%。我们能够复制这些结果，并且我们随后的弯曲性能与 Hoechst Celanese 报告的结果相当。在验证了我们的控制层压板后，我们制备了由 8000g mol^(-1) 封端和“活性”PBI 制成的层压板。由于初始 8000g mol^(-1) 层压板在 5.1 MPa 下固化时出现过多流动，因此未在此压力下对改性 PBI 进行进一步试验。芳基PBI在高达538℃的温度下仍能保持稳定。上海PBI航空支架

具有良好的生物相容性，PBI 塑料可用于生物医学植入物的研发。上海PBI航空支架

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?；挂谄迳感院脱≡裥灾浣腥ê狻８髦?PBI 衍生物的详细列表见表 S1。上海PBI航空支架