根據(jù)膜孔徑的大小，多孔膜中的氣體傳輸可分為三種不同的狀態(tài)（圖 2a-c）。當(dāng)孔徑相對較大（0.1-10 微米）時，氣體混合物通過對流穿過膜，不發(fā)生分離。當(dāng)孔徑小于 0.1 微米時，由于其與氣體的動力學(xué)直徑相似，因此傳輸是通過克努森擴散來描述的。當(dāng)孔徑在 0.5 至 1 納米之間時，會根據(jù)分子大小產(chǎn)生相對分離。膜制備：致密膜通常采用溶液澆鑄法生產(chǎn)（圖 3a），將聚合物和任何添加劑溶解在適當(dāng)?shù)娜軇┲校缓鬂茶T在玻璃板上，并放入溫度較低的（真空）烘箱中，逐漸去除溶劑。一旦大部分溶劑被去除并形成致密膜，溫度會進(jìn)一步升高到溶劑沸點以上，以確保完全去除殘留在膜中的任何溶劑。因此，致密膜通常很厚且對稱。PBI塑料在900℃的高溫下失重只為30%。上海PBI部品價位

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(fù)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(jìn)行化學(xué)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。浙江PBI精密齒輪加工PBI纖維可用作耐焰織物和燒蝕材料。

PBI溶液：PBI聚合物是一種無定形熱塑性塑料，可以很容易地溶解在非質(zhì)子溶劑中，例如n,n-二甲基乙酰胺(DMAC)、二甲基亞砜(DMSO)和n-甲基吡咯烷酮(NMP)。PBI 聚合物以粗粉末形式生產(chǎn)，分類為 0.8 IV（特性粘度）。PBI的溶劑混合物可以通過添加至所選溶劑、加熱和混合來制備。該溶液需要通過添加氯化鋰 (LiCl) 或類似物來穩(wěn)定離子。非腐蝕性應(yīng)用可考慮使用硝酸鋰 (LiNO3)。離子材料的典型濃度為<2% LiCl，或<0.5M。PBI 聚合物溶液有 26% 的 DMAC（含 LiCl）溶液和 10% 的 DMAC（不含 LiCl）溶液。

非對稱膜可使用非溶劑誘導(dǎo)相反轉(zhuǎn)工藝制成（圖 3b），在該工藝中，聚合物以相對較高的濃度溶解在適當(dāng)?shù)娜軇┲校缓髮⑷芤簼茶T在類板上或通過噴絲板紡制中空纖維，并將澆鑄的膜暴露在非溶劑中以誘導(dǎo)相反轉(zhuǎn)。非對稱膜通常由兩部分組成：與致密膜具有相同作用的選擇層和下面的多孔基底。多孔基質(zhì)沒有選擇性，其滲透率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于選擇層；因此，過選擇性由選擇層決定。非對稱膜的選擇層比致密膜薄得多，由于選擇層的厚度較大程度上減少，預(yù)計傳質(zhì)阻力也會較大程度上降低，因此滲透率也會比致密膜高。憑借高硬度和耐磨性，PBI 塑料可制作刀具涂層，延長刀具使用壽命。

PBI 分子量和端基改性：上述討論表明，PBl 預(yù)浸料的固化需要相對嚴(yán)苛的條件。我們的目標(biāo)是設(shè)計一種 PBI 預(yù)浸料，該預(yù)浸料可在標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)環(huán)境的設(shè)備限制內(nèi)固化（即高壓釜可處理 2.07 MPa (300 psi)），但保持與 PBI 相關(guān)的出色短期高溫性能。我們的方法是通過使用較低分子量的 PBI 和/或封端聚合物來降低聚合物粘度。由于標(biāo)準(zhǔn)配方中的 PBl 聚合物是“活性”聚合物，因此推測高固化溫度會導(dǎo)致固化過程中聚合物分子量增加，從而降低聚合物流量。通過降低反應(yīng)時間和溫度來改變活性聚合物的分子量。后續(xù)實驗中使用分子量約為 8000g mol^(?1) 的“活性”PBl 聚合物。苯甲酸苯酯用作封端劑。計算添加的封端劑量，使分子量分別為 8000 和 12000g mol^(?1)。這些聚合物也用于后續(xù)實驗。分子量是通過 DMAc 中的特性粘度測量確定的。下面給出了一個示例程序。PBI塑料在500度高溫下仍能連續(xù)工作數(shù)小時。江蘇PBI渦輪機加工

PBI塑料是現(xiàn)有工程塑料中強度較高的產(chǎn)品。上海PBI部品價位

聚苯并咪唑（PBI）的一般化學(xué)結(jié)構(gòu)。通過改變 R2，制備了四種不同的 PBI 衍生物，以研究主鏈結(jié)構(gòu)對相應(yīng)膜的 H2/CO2 分離性能的影響。與商用 m-PBI 相比，在 PBI 主鏈中加入各種笨重、柔韌和受挫的官能團會較大程度上破壞聚合物鏈的致密堆積，較終導(dǎo)致 H2 滲透性明顯提高。然而，正如預(yù)期的那樣，H2/CO2 的選擇性也有所下降。Kumbharkar 等人利用 5-叔丁基間苯二甲酸（BuI）作為笨重的二羧酸單體來合成 Bul-PBI，結(jié)果降低了鏈的堆積密度，熱穩(wěn)定性略有下降，而溶劑溶解性卻有所提高。Bul-PBI 膜的擴散選擇性為 37.8（高于 m-PBI），溶解選擇性為 0.15（略低于 m-PBI）。圖 6 顯示了之前報告的研究中測量的改性 PBI 基聚合物的 H2 滲透性和選擇性數(shù)據(jù)的上限圖。由此可見，在對 PBI 的骨架結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理的同時，通常還要在氣體滲透性和選擇性之間進(jìn)行權(quán)衡。各種 PBI 衍生物的詳細(xì)列表見表 S1。上海PBI部品價位