正如它們的高 Tg（>400℃）所示，這些類型的聚合物具有非常堅(jiān)硬的結(jié)構(gòu)，可明顯抵抗二氧化碳塑化，使膜即使在高溫下也能保持分離性能。盡管具有這些優(yōu)點(diǎn)，PBI 聚合物在氣體分離方面仍面臨著一些挑戰(zhàn)，包括由于高度的鏈堆積和堅(jiān)硬的聚合物骨架以及脆性而導(dǎo)致的低 H2 滲透性，這使得用這種材料制造薄膜十分困難。聚合物混合、官能化、交聯(lián)、前體聚合物的熱重排、N 取代改性和無機(jī)顆粒的加入是克服其缺點(diǎn)的一些方法。目前，m-PBI 是獨(dú)一可在市場上買到的 PBI，因此，預(yù)計還需要更多的努力來普遍研究不同的膜改性技術(shù)，以改善其氣體傳輸特性。在體育用品制造中，PBI 塑料用于制造高級球拍等，提升產(chǎn)品性能。北京PBI密封圈

在 DMAC（6-13%）中制備 PBI 聚合物，將其旋涂在硅晶片上，按照表 4 固化，并測量厚度。第二組樣品含有重組形式的 PBI 聚合物細(xì)粉。重組 "形式的 PBI 粉末用于非DMAC 溶劑或進(jìn)行紫外線固化時。PBI "recon "的制備過程，即用于紫外線固化的 PBI 重組。將 PBI 涂料（在 DMAC 中的含量為 26%）與非溶劑混合，開始沉淀（A）。沉淀物經(jīng)過濾并用更多的非溶劑清洗（B），去除并干燥（C），然后加入約 10% 的 DMAA 并進(jìn)行紫外線固化（D）。在玻璃上固化的 PBI 厚度大于 250 微米。北京PBI密封圈PBI塑料的密度約為2克/厘米3，玻璃化溫度高。

PBI涂層設(shè)備：涂層是在 Brewer Science, Inc. CB-100 旋涂機(jī)上生產(chǎn)的，而噴涂和封裝則使用 Daetec 設(shè)計的定制工具。計量數(shù)據(jù)由 XP-1 觸針輪廓儀、AFP-200 原子力輪廓儀和 Xi-100 光學(xué)輪廓儀生成。在適用的情況下，設(shè)備設(shè)置包括 5 毫克觸筆負(fù)載、較小 4 毫米距離和 0.5 毫米/秒的速度。對于清潔測試，使用點(diǎn)和環(huán)觸點(diǎn)的 Hg 探針（型號 802B-150）、HP 4140B 皮安表源，由 MDC 測量系統(tǒng)支持，具有 I-V 繪圖程序 @ 10 mv 步長從 0-1V [11]。生成典型的 I-V 圖來比較趨勢并研究保護(hù)膜的擊穿電壓。用于材料表征的分析設(shè)備包括 SEM (Hitachi 4700)、能量色散 X 射線光譜 (EDS)、帶 ATR 的 FTIR（Spectrum 100、DGTS 檢測器、ZnSe 涂層附件、Perkin-Elmer）。改良的脫氣熱重測試方法是通過典型的實(shí)驗(yàn)室規(guī)模（+/- 0.1mg）進(jìn)行的。UV 固化設(shè)備包括 Intelli-Ray 400 微處理器控制的光固化系統(tǒng)。

PBI 衍生物：眾所周知，對聚合物骨架進(jìn)行系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)改性，既可限制鏈的堆積，又可抑制鏈的流動性，從而提高滲透性，同時保持或提高氣體分離膜的選擇性。圖 5 描述了 PBI 的一般結(jié)構(gòu)，其中 R1 可以是直接鍵、砜、醚或任何其他連接鍵。R2 可以是烷基或芳基官能團(tuán)；R3 通常只是氫，也可用于 PBI 交聯(lián)。要改變 PBI 的骨架結(jié)構(gòu)，進(jìn)而改變其氣體傳輸特性，較簡單的方法可能是操縱二羧酸（圖 5，R2；圖 4，R）。值得注意的是，目前市場上只有的一種聚苯并咪唑是聚 2,2′-（間苯二酚）-5,5′-聯(lián)苯并咪唑，又稱間苯并咪唑（m-PBI）。具有良好的自潤滑性，PBI 塑料可減少機(jī)械部件之間的摩擦和能耗。

聚苯并咪唑 (PBl) 是一種雜環(huán)聚合物，以其出色的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性而聞名。Hoechst Celanese 較近開發(fā)了 PBI（2,2'-(間苯基)-5,5'-雙苯并咪唑）作為工程塑料，商品名為 Celazole。該聚合物具有出色的抗壓強(qiáng)度、高拉伸強(qiáng)度和模量，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為 425℃。過去曾使用低分子量、低聚形式的 PBI 作為復(fù)合材料基質(zhì)材料。此外，原位聚合會產(chǎn)生大量縮合副產(chǎn)物（苯酚和水），這意味著需要高壓固化條件來較大限度地減少空隙。近來，中等分子量的 PBI（12000-20000g mol^(-1) 重均分子量）已與 N,N-二甲基乙酰胺 (DMAc) 溶劑結(jié)合使用，以生產(chǎn)具有出色粘性和懸垂性的預(yù)浸料。這些預(yù)浸料明顯減少了縮合副產(chǎn)物，從而提高了可加工性和性能。本文報道了聚合物改性，這些改性增強(qiáng)了在標(biāo)準(zhǔn)高壓釜壓力下固化 PBI 預(yù)浸料的能力，并具有改進(jìn)的高溫復(fù)合材料性能的額外優(yōu)勢。在半導(dǎo)體制造中，PBI 塑料用于制造承載晶圓的器具，確保生產(chǎn)精度。江蘇PBI壓裂球

PBI 塑料的良好加工性能，使其能被加工成各種復(fù)雜形狀的產(chǎn)品。北京PBI密封圈

PBI聚合物混合：許多研究表明，氣體分離膜的聚合物混合方法可為混合膜提供有趣的特性。聚合物混合不僅能協(xié)同結(jié)合聚合物的傳輸特性，較大限度地提高氣體滲透性和選擇性，還能提供任何成分都不具備的獨(dú)特品質(zhì)。因此，通過混合適當(dāng)選擇的材料，可以使用簡單而可重復(fù)的程序調(diào)和具有不同分離和物理化學(xué)特性的聚合物。因此，將 PBI 與滲透性更強(qiáng)的聚合物混合可有效提高 H2 的滲透性。研究了 Matrimid 和 m-PBI 混合用于 H2/CO2 分離的情況，并報告說這兩種聚合物在整個成分范圍內(nèi)都能形成混溶混合物。這一特性歸因于各組分官能團(tuán)之間的強(qiáng)氫鍵作用（圖 7a）。雖然 Matrimid 和 m-PBI 顯示出相似的 H2/CO2 選擇性，但添加 25 wt% 的 Matrimid 會使 m-PBI 的 H2 滲透性和 H2/CO2 選擇性分別提高 9 倍和 2.5 倍。北京PBI密封圈