PBI 和吸濕 - 基本原理：PBI 的吸水率與當時的水分壓（即相對濕度百分比）成正比，其平衡飽和度隨相對濕度百分比的變化而變化，符合亨利定律。相對濕度為 30% 時，平衡飽和度約為 4.5%；相對濕度為 50% 時，平衡飽和度約為 7%。在 80%R.H. 及以上時，平衡飽和度達到較大值 11.7%。吸附能力不受溫度影響，除非溫度影響到相對濕度的百分比。在許多情況下，如果管理得當，這些不良影響是可以消除或減輕的。本指南就是為此目的而設(shè)計的。研究人員還應(yīng)考慮采用化學交聯(lián)步驟，以同時提高混合膜的 H2 滲透性和選擇性，尤其是在高溫條件下。PBI 塑料在石油化工管道中應(yīng)用，可抵抗腐蝕和高溫，保障管道安全。上海PBI航空卡扣廠商

水的吸附速度受限于水向 PBI 部分的擴散速度。由于擴散速度受聚合物中水濃度梯度的驅(qū)動，因此可以觀察到費克擴散。這種擴散速率是暴露時間平方根的線性函數(shù)，由溫度、% R.H. 和部件幾何形狀決定。由于該速率是暴露時間平方根的函數(shù)，因此吸水速率開始時很快，但隨著時間的推移會逐漸減慢。幾何形狀會隨著擴散距離的變化而影響吸水率。通過裸露的大平面的擴散是主要的，而通過裸露的邊緣的擴散是較小的。因此，在其他條件相同的情況下，薄膜和薄壁形狀比大塊的三維形狀更容易達到平衡濃度。上海PBI高耐磨軸套制造商PBI塑料是現(xiàn)有工程塑料中強度較高的產(chǎn)品。

聚苯并咪唑 (PBI) 屬于酰亞胺化高性能聚合物，具有優(yōu)異的耐熱性和耐化學性以及良好的機械和摩擦學性能。其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度 (Tg) 約為 427℃，降解開始于約 600℃。優(yōu)異的性能使 PBI 成為摩擦磨損系統(tǒng)的材料，但在公開的信息中只能找到少數(shù)參考資料。在這里，摩擦學特性主要使用塊狀 PBI 樣品和 PBI 與其他高溫熱塑性塑料（如 PEEK）的混合物進行。由于塊狀 PBI 的成本非常高，因此以薄涂層的形式使用它更有意義，但直到較近才開發(fā)出溶解 PBI 并將其應(yīng)用于這種薄層配置的新技術(shù)。因此，本文主要研究創(chuàng)新型 PBI 涂層的摩擦學，尤其關(guān)注這些涂層如何粘附在基材表面，以及在滑動和磨料磨損條件下可實現(xiàn)哪些性能。

PBI 衍生物：眾所周知，對聚合物骨架進行系統(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；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）。在水下探測設(shè)備中，PBI 塑料憑借其防水性和強度，保障設(shè)備正常工作。

交聯(lián)：通過增強鏈剛度和減少自由體積，交聯(lián)可以改變聚合物的納米結(jié)構(gòu)，提高其尺寸吸收能力，而不會明顯影響 H2 的滲透性，尤其是在高溫條件下。在溫和條件下將 m-PBI 薄膜浸泡在對苯二甲酰氯溶液中不同時間，以獲得不同程度的交聯(lián)，從而開發(fā)出多種交聯(lián)膜（圖 9a）。在略微降低 H2 滲透性的同時，交聯(lián)改性降低了 CO2 吸附性，從而較大程度上提高了 H2/CO2 選擇性（a）對苯二甲酰氯交聯(lián) m-PBI 的擬議反應(yīng)機理。(b) m-PBI 和使用對苯二甲酰氯交聯(lián) 6 小時（XLPBI-6H）的 m-PBI 在不同溫度下的 H2/CO2 分離性能；數(shù)據(jù)點從左到右依次為 35、100、150 和 200℃。(c) PBI-H3PO4 復合物的擬議質(zhì)子轉(zhuǎn)移和氫鍵。采用類似的方法，以 1,3,5-三（溴甲基）苯為交聯(lián)劑，對 m-PBI 薄膜進行化學交聯(lián)。膜交聯(lián)了 24 小時，通過改變交聯(lián)劑的濃度實現(xiàn)了不同程度的交聯(lián)。研究發(fā)現(xiàn)，增加交聯(lián)度會降低自由體積，從而明顯降低二氧化碳的溶解度和擴散度，而 H2 的滲透率只略有下降。PBI塑料的耐磨損性能遠超聚酰亞胺。安徽PBI無油軸套

PBI塑料的熔點較高，加工制造具有挑戰(zhàn)性。上海PBI航空卡扣廠商

盡管用于 H2/CO2 分離的聚合物基膜具有諸多優(yōu)點，但其在工業(yè)應(yīng)用中的發(fā)展也面臨著一些挑戰(zhàn)，其中較重要的是塑化和高溫下的低穩(wěn)定性。玻璃聚合物具有剛性，因此可抗塑化并在高溫下保持穩(wěn)定，是合適的選擇。有人建議使用聚苯并咪唑（PBI）進行 H2/CO2 分離，這是一種符合上述要求的特種聚合物。它在高溫下（玻璃轉(zhuǎn)化溫度，Tg = 425-435℃）穩(wěn)定，具有較高的 H2/CO2 本征選擇性，并且由于具有高硬度結(jié)構(gòu)和致密的鏈包裝，預(yù)計可以承受塑化。然而，氣體分子通過 PBI 的傳輸速率非常緩慢，這也是由于它具有使其更耐塑化的相同特性。改善其滲透性的方法包括與滲透性更強的聚合物混合、改變其化學結(jié)構(gòu)以及在聚合物基體中添加填料。上海PBI航空卡扣廠商