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塑料的市场价格相对较高，主要应用在高级市场。江苏PBI阀座
微裂纹可能是由于这种改性 PBl 的抗拉强度和断裂韧性较低造成的，8000g mol^(-1)“活性”PBI 表现出的流量略低，导致层压板的空隙率较高，但仍几乎是 20000g mol^(-1) PBI 层压板的一半。8000g mol^(-1)“活性”PBl 层压板在低至 2.07 MPa 的压力下成功加工，其机械性能与对照品相当。此外，这种 PBl 聚合物在高温下具有优异的性能。这可以通过将 PBI 视为传统热固性聚合物来解释，其机械性能（和 Tg）较少依赖于初始分子量，而更多地依赖于交联密度，虽然确切的交联机制尚不完全清楚，但流变数据表明 PBl 端基起着至关重要的作用。对固化和“未固化”层压板的动态机械热分析（Polymer LaboratoriesDMTA）证实了这一结论。江苏PBI阀座PBI塑料的废弃物处理存在一定难度。
历史PBI 较初是为美国国家航空航天局（NASA）开发的一种防火纤维，随着技术的不断突破，其应用领域也在不断拓展。1961：H. Vogel和C.S. Marvel初次合成了全芳香族聚苯并咪唑（PBI），并记录了其突出的热氧化稳定性。1967年：阿波罗1号宇航员在发射前不幸失火身亡，美国国家航空航天局（NASA）与塞拉尼斯公司签订合同，生产用于宇航员服装的PBI，并在阿波罗计划、太空实验室计划和航天飞机计划中继续使用。1976年：国际消防员协会（IAFF）发布了 FIRES（消防员综合反应设备系统）项目报告。该报告指出，40% PBI/60% Kevlar 的混合物具有高抗撕裂强度和高耐热性。
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。PBI 塑料在新能源汽车电池组件中应用，有助于提高电池性能和安全性。
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）。PBI塑料可用于制造探头透镜等部件。PBI部品定制
利用 PBI 塑料的高性能特性，可制造高性能赛车的零部件，提升赛车性能。江苏PBI阀座
可以使用酸掺杂作为一种交联方法来增强 m-PBI 膜的尺寸筛分能力。研究人员特别使用 H3PO4 和 H2SO4 作为聚丙烯酸来交联 m-PBI 薄膜（图 9c）。通过改变交联溶液中 0.05 至 1.0 wt% 的酸浓度，可获得不同的掺杂水平。交联膜在 200 ℃ 下仍很稳定，在 150 ℃ 下的 H2/CO2 选择性高达 140，令人印象深刻。他们还进一步测试了膜的耐久性，结果表明膜在高温下可稳定运行 120 小时。同一研究小组的 Hu 等人建议使用草酸（OA）和反式乌头酸（TaA）进行 m-PBI 交联。他们发现，酸掺杂对气体溶解度的影响并不明显，而且主要通过提高扩散选择性来改善 H2/CO2 分离性能。表 2 总结了文献中报道的交联 m-PBI 膜的性能。江苏PBI阀座
