耐溫之王丨聚苯并咪唑為何是工程塑料的耐溫之王？

耐溫之王丨聚苯并咪唑為何是工程塑料的耐溫之王？

聚苯并咪唑（PBI）是一類以苯并咪唑基團為結(jié)構(gòu)重復單元的高性能聚合物，作為目前熱穩(wěn)定性最好、最高端的工程塑料，在極端環(huán)境下的表現(xiàn)尤為突出。

其熱穩(wěn)定性顯著優(yōu)于其他材料，熱分解溫度在600℃以上，熱變形溫度超過435℃，短期可耐受500℃高溫，900℃時僅失重30%。

在371℃的長期高溫環(huán)境中，仍能保持原有的強度。相比之下，許多工程塑料在200℃左右就會出現(xiàn)性能下降。

機械性能方面，PBI的拉伸強度達174MPa，壓縮強度410MPa，是現(xiàn)有工程塑料中強度較高的品種。

其硬度為玻璃的二分之一，同時具備良好的耐磨性和較低的線性熱膨脹系數(shù)，能在高精度要求的場景中穩(wěn)定發(fā)揮作用。

在化學穩(wěn)定性上，PBI能耐強酸強堿腐蝕，在離子污染環(huán)境中不排氣，抗離子分解能力強，且具有優(yōu)良的絕緣性和介電性。

阻燃性也是其突出優(yōu)勢，在空氣中幾乎不燃燒，燃燒時產(chǎn)生的有害氣體和煙霧較少。

經(jīng)過特殊處理后，PBI的質(zhì)子電導率可顯著提升，其中燃料電池用PBI質(zhì)子交換膜在160℃、RH=0%條件下，質(zhì)子電導率≥85mS/cm，液流儲能用膜的庫倫效率≥99%，能量效率達85%。

PBI的加工方式多樣，可通過注塑、擠出、模壓成型、噴涂、成膜、拉絲等方式加工成樹脂、溶液、質(zhì)子交換膜、型材、纖維等多種形態(tài)，形成了豐富的產(chǎn)品體系，能滿足不同場景的應用需求。

目前，PBI已在航空航天領(lǐng)域用于航天器熱屏蔽層、發(fā)動機部件；

在消防領(lǐng)域用于符合高標準的消防服；

在工業(yè)領(lǐng)域用于高溫煙氣過濾袋，壽命是PTFE濾袋的3倍；

在新能源領(lǐng)域，作為燃料電池和液流儲能電池的質(zhì)子交換膜，提升設備性能；

還可用于電子半導體、深海探測設備等多個領(lǐng)域。