聚苯並咪唑

含兩個氮原子的苯 並五元雜環剛性鏈聚合物。一般由芳族四胺與苯二甲酸二苯酯經縮聚和環化而成，反應可在熔融狀態或在強極性溶劑中進行。芳族PBI在氮氣中的熱穩定性大於500℃，引入柔性基團或側基可改善溶解性、但熱穩定性下降。商品名稱Celazole PBI。聚間亞苯基聯苯並咪唑塑膠的熱變形溫度430℃，極限氧指數58，壓縮強度410MPa，拉伸強度165MPa，彎曲強度227MPa，與鋼的摩擦係數0.27，介電常數3.3，耐輻射、耐沸水、耐溶劑、耐化學藥品性能優良。可用作耐高溫黏合劑和製作高性能複合材料，廣泛套用於宇航、化工機械、石油開採、汽車等領域，纖維織物則用作防火、防原子輻射的防護服。

基本介紹

• 中文名：聚苯並咪唑
• 外文名：polybenzimidazoles
•  英文縮寫：PBI
• 常期使用溫度：300～370℃

簡介

聚苯並咪唑

高分子主鏈中含苯並咪唑重複單元的耐高溫、芳雜環聚合物。

成分

由芳族四胺和脂族或芳族二羧酸酯製備的聚苯並咪唑結構為：式中R為烷基碳鏈，Ar為芳香環結構。聚烷基苯並咪唑的密度1.2克/厘米³，玻璃化溫度234～275℃；全芳族聚苯並咪唑的密度1.3～1.4克/厘米3，玻璃化溫度比前者高100～250℃。聚苯並咪唑最突出的優點是瞬間耐高溫性，烷基PBI在465～475℃才完全分解，芳基PBI在538℃尚不分解，900℃失重僅30% ，常期使用溫度300～370℃。此外耐酸鹼介質、耐焰和有自滅性、良好的機械和電絕緣性，熱收縮極小。

由多胺與二酸或二酯在高溫下熔融縮聚，先生成可溶性的聚氨基醯胺，然後通過脫水環化反應生成咪唑環聚合物。高溫（ 400℃）處理到完全固化後，聚合物變為不溶不熔。典型的聚合物由 3，3′-二氨基聯苯和間苯二甲酸二苯酯縮合而成，其纖維稱PBI纖維。

套用

聚苯並咪唑可作高溫結構膠粘劑，對不鏽鋼、鈦合金的粘合強度在537℃為 960.4牛頓/厘米2 ，纖維可作耐焰織物和燒蝕材料，在宇航中有較好前景，其他如作耐熱薄膜、隔膜、增強塑膠、泡沫材料等。但價格昂貴、製備工藝複雜，加工困難，影響了它的套用開發。