聚苯并咪唑的研究进展

陈旭，虞鑫海。徐永芬

（东华大学应用化学系。上海２０１６２０）

摘要：介绍了聚苯并咪唑的合成，论述了聚苯并咪唑纤维、复合材料、质子交换膜的研究状况及应用成果，展望了聚苯并眯唑的发展动向。关键词：聚苯并咪唑；合成；应用中图分类号：ＴＱ３４２．７３３文献标志码：Ａ文章编号：１００９—９２３９（２００８）０６—００３０—０４

ＲｅｃｅｎｔＰｒｏｇｒｅｓｓＯｉｌＰｏｌｙｂｅｎｚｉｍｉｄａｚｏｌｅＲｅｓｉｎｓ

ＣＨＥＮＸｕ，ＹＵＸｉｎ．ｈａｉ。ＸＵＹｏｎｇ．ｆｅｎ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＡｐｐｌｉｅｄＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，ＤｏｎｇｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ．Ｓｈａｎｇｈａｉ２０１６２０。Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｒｅｓｉｓｔａｎｔｐｏｌｙｂｅｎｚｉｍｉｄａｚｏｌｅ（ＰＢＩ）ｒｅｓｉｎｓｗａｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．ＴｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＰＢＩｆｉｂｅｒｓ，ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｐｌａｓｔｉｃｓａｎｄｉｔｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎｆｕｅｌｃｅｌｌｓａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｆｏｒｅｇｒｏｕｎｄｗｅｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｏｌｙｂｅｎｚｉｍｉｄａｚｏｌｅ；ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ；ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ

１前言

聚苯并咪唑（ＰＢＩ）具有耐高温、阻燃、耐辐射和绝缘性、化学性、粘合性及机械强度好等优良性质。

随着航天技术的发展，特别是航天器飞行速度和有效载荷与结构质量比的提高，耐高温复合材料正在成为

最主要的航天结构新材料，尤其是耐４００℃以上高温的复合材料ｕｌ＇其基体树脂必须具有非常优良的高

温特性，而常规的耐高温树脂如双马来酰亚胺树脂、聚酰亚胺树脂已满足不了实际使用的要求。聚苯并咪

唑（ＰＢＩ）聚合物在４００１２以上仍然有非常优良的力学性能和电学性能，是耐４００１２以上高温复合材料最为理想的基体树脂之一。

２聚苯并咪唑的制备方法ＰＢＩ的制备方法按反应种类分，大致有４种口Ｉ：

熔融缩聚法、溶液缩聚法、母体法、亲核取代法，其中对熔融缩聚和溶液缩聚的研究较多。ＰＢＩ的合成方法按反应单体分大致有５种：四胺与二酸、四胺与二酯、

收稿日期：２００８—０７—０１作者简介：陈旭（１９８５一）．男。山东淄博人。硕士研究生．主要从事电子化学品、耐高温高分子材料及其单体合成方面的研究开发工作；虞鑫海（１９６９一）。男．博士．浙江义乌人．主要从事电子化学品、耐高温高分子材料及其单体的合成、合成纤维成形机理、电缆屏蔽带、胶粘荆、无卤阻燃材料、聚酰亚胺新材料等方面的研究开发工作．在国内外发表科技论文４０余篇．申请国家发明专利３２项。（电话）０２１—６７７９２６０１（电子信箱）ｙｕｘｉｎｈａｉ＠ｄｈｕ．ｅｄｕ．ｃｒｌ。四胺与二醛、四胺与二酰胺、四胺与二腈。其中，四胺与二酯的反应最常用。２．１熔融聚合法

一般是将四胺、二元酸衍生物和催化剂一起放入反应器中，在氮气的保护下，边搅拌边迅速加热到

２２５１２左右，停止搅拌，反应温度升至２７０℃左右，并

保持１．５ｈ。将所得的发泡状产物冷却至室温，磨碎，然后将磨碎的预聚物重新放入反应器中，在氮气的保

护下于３４０℃左右反应１ｈ，得到高分子量的聚苯并咪唑树脂【３Ｉ。

２．２溶液聚合法将四元胺或四胺盐酸盐化合物加入到非质子性溶剂中，在氮气保护下，加热搅拌使之溶解。然后加入

二元酸或其衍生物，加热搅拌于高温条件下反应。根

据反应物粘度变化来判断反应的终点。反应结束后。将反应混合物倒入过量的水中析出预聚物，经洗涤干燥，高温处理环化得目标产物。

在溶液法聚合工艺中，所用溶剂有多聚磷酸

（ＰＰＡ），Ｎ，Ｎ一二甲基乙酰胺（ＤＭＡＣ）、二甲亚砜（ＤＭＳＯ）、Ｎ一甲基吡咯烷酮（ＮＭＰ）、间甲酚、Ｎ，Ｎ一二甲基丙烯基脲（ＤＭＰＵ）、二苯砜（ＤＰＳＯ）等，最

为常用的溶剂是多聚磷酸。用多聚磷酸作溶剂时。无需使用甲苯作共沸脱水剂，因为多聚磷酸可自动吸收

缩合过程中产生的小分子水，而使用其他溶剂须用甲苯共沸脱水。

与熔融聚合相比溶液聚合的优点有１２１：①一步　万方数据法代替二步法；②对控温要求不严；③溶剂中的极性化基团可以使过渡状态的产物溶剂化。从而降低活化

能，使得反应可以在较低的温度和较短的时间内完

成，从而降低了交联的可能性；④在整个反应过程中都可以保证反应物充分混合，从而使活性端基可以很好地接触，而在熔融缩聚反应中端基有可能被包埋而

不能接触；⑤反应的副产物，如水、酚等可以通过沸腾

的溶剂被带出反应体系，而在熔融缩聚中则被包含在体系中，影响聚合物分子量的提高；⑥溶液状态或悬

浮状态中的单体比在熔融状态中更容易脱除。２．３母体法

母体法为在四胺单体合成还没有进行到最后一

步之前，即得到二元硝基和二元胺基取代产物时，直

接将该物质和二元酸进行反应，得到ＰＢＩ的母体，之

后对该物质进行还原，使硝基还原为胺基，再对该反

应物进行高温热处理得到ＰＢＩ的聚合物１４ｌｏ用ＰＢＩ母体法合成ＰＢＩ时，虽然避开了四胺的合成，但合成

母体的实验条件较为苛刻，且由ＰＢＩ母体转化为ＰＢＩ

时所需温度较高。

２．４亲核取代法

亲核取代法是通过先合成含有苯并咪唑环的有

亲核取代位的中间体。然后在碱性条件下反应得到

ＰＢＩ。亲核取代法的优点是反应单体较易制备，扩大了可得到的ＰＢｌ种类。缺点为相对直接缩聚法来说，

亲核反应法对反应过程中生成的小分子物质的去除

要求更为严格。Ｈａｒｒｉｓ等晦朔可以自聚合的单体来合

成聚苯并咪唑，先合成出一种特定的单体，其中含有

卤素原子、羟基和苯并咪唑单元然后将这种单体自聚

合，羟基和卤素亲核取代反应得到聚苯并眯唑。

３聚苯并咪唑的应用

３．１聚苯并咪唑纤维聚苯并咪唑纤维具有很高的玻璃化转变温度，在

４００℃以上。ＰＢＩ纤维为金黄色。经酸处理后纤维密度由１．３９ｇ／ｅｍ３提高到１．４３ｇ／ｅｒａ３左右。ＰＢＩ纤维手感柔软，吸湿性强于棉、丝及普通化学纤维，因此其

织物具有良好的服用舒适性。

聚苯并咪唑纤维具有突出的耐高温和耐低温性

能，如将聚苯并咪唑纤维在５００℃氮气中处理２００ｍｉｎ佑ｊ由于相对分子质量增大及发生交联等，其玻璃

化转变温度可提高到５００℃左右；即使在一１９６℃时

ＰＢＩ纤维仍有一定韧性。不发脆。在５７０℃和９００℃之间，ＰＢＩ纤维氧化降解释放的气体中，大部分为二氧化碳（８４．３％）和水（１４．３％），其余为一氧化碳

（１％）、氮氧化物（０．４％）以及微量的ＨＣＮ等，在５７０＊（２以下，分解的气体主要为二氧化碳（７０％）、水

（２９．５％）、一氧化碳（０．３％）以及上述微量含氮化合物。ＰＢＩ纤维具有良好耐化学试剂性，包括耐无机强

酸、强碱和有机试剂。即使经４００＊（３以上高温硫酸蒸汽处理。ＰＢＩ纤维的强度仍可保持初始强度的５０％

左右。ＰＢＩ纤维优良的耐高温性能，使得它在耐高温过

滤织物、保护服、宇航服、飞行器内饰及其它许多耐高

温方面有着重要应用。ＰＢＩ纤维的抗燃特性突出，可

用于制作消防服、防火服、飞行服、赛车服、救生服以

及钢铁、玻璃等制造业的工作服等。由于ＰＢＩ纤维的

吸湿性好，用它制成的防护服穿着舒适。ＰＢＩ纤维在

高温环境下不燃烧，无毒无烟，可用于飞机、潜艇及列

车等的内饰材料，如装饰品、窗帘、地毯、座椅步、盖布

及各种带状物等。在工业上，利用ＰＢＩ纤维的耐热抗燃、耐化学试剂等特点，制成的滤布或织物可用于工

业产品过滤、废水及淤泥类过滤、粉土捕集、烟道气和空气过滤、高温或腐蚀性物料的传输等。

Ｃｅｌａｎｅｓｅ１７ｑ¨公司对ＰＢＩ纤维的研发及应用处

于世界领先水平。上世纪６０年代开始，Ｃｅｌａｎｅｓｅ公司

与美国空军材料试验所（ＡＦＭＩ，）签订合同，合作开发

ＰＢＩ纤维，用于制作火箭收回的降落伞。从７０年代后

期到８０年代，Ｃｅｌａｎｅｓｅ公司在ＰＢＩ及纤维制备工业技术方面相继几次取得突破性进展。自１９８３年开始，

Ｃｅｌａｎｅｓｅ公司用ＴＤＡ和ＤＰＩＰ为原料单体合成聚

苯并咪唑，以二甲基乙酰胺（ＤＭＡｃ）为溶剂，采用溶

液纺丝技术批量生产ＰＢＩ纤维。将ＰＢＩ纤维与对位

芳香族聚酰胺纤维按比例混纺制成的６０／４０消防服，

已成为Ｃｅｌａｎｅｓｅ公司标准的高附加值产品。

３．２ＰＢＩ为基体树脂的复合材料

将ＰＢＩ作为基体材料，使用增强材料如玻璃纤

维、碳纤维、芳纶Ｋｅｖｌａｒ纤维对其增强，制成高性能

的复合材料可用于耐烧蚀材料和热屏蔽结构材料，如

用于飞机和航天器的雷达天线罩、返航器前罩、机翼

以及印刷线路板、制造火箭助推剂喷嘴的耐火锥体、

导弹前缘的控制锥杆、火箭燃烧系统的绝热材料等，同时也是导弹、航天飞机壳体框架较好的替补材料。

填充炭化硅粉末的复合材料还可制造耐激光的防护

材料。

　万方数据Ｓｐａｉｎ和Ｒａｙｎ认为聚苯并咪唑（ＰＢＩ）玻璃布层

压制品的最高允许温度（在该温度下经受１０ｒａｉｎ）为

６５０℃以上，ＰＢＩ层压材料的短期耐高温性能无疑促进了在耐烧蚀制品方面的应用。在美国空军（空军材

料实验室）的支持下，Ｗｈｉｔｔａｋｅｒ公司（Ｎａｒｍｃｏ分部）生产了一系列Ｉｍｉｄｉｔｅ树脂，这些树脂已成为层压制品和粘合剂配方的基础。由聚（２。２’一间苯撑一５，５’一联苯并咪唑）为基础的树脂体系制成的工业产品

一玻璃纤维增强层压材料称为Ｉｍｉｄｉｔｅｌ８５０。某些由ＰＢＩ与碳纤维或其它高强度纤维或晶须制得的增强

材料也有报导。

ＰＢＩ还可作为制作太空缆的高强度聚合物材

料。目前，人类所发现或合成的材料中，碳纳米管的拉

伸强度或拉断强度最高，据报道能达到约２５６ＧＰａ的

拉断强度和１．８ＴＰａ的杨氏模量ｎ２ｌｏ然而，碳纳米管

是些直径在纳米量级，长度一般在１ｍｍ以下的针状

体，如何将这种纳米管或纤维组装或粘结成超高强度

的宏观粗纤维或膜材料是一场严峻的科学挑战。通过

高强度聚合物与碳纳米管的复合，是一个很有希望制

备所需超高强度的纤维或膜材料的科学途径。ＰＢＩ纤

维由于其优良的热稳定性，已经受到了国内外相关研究者的重视Ｉｌｓｌｏ

ＰＢＩ树脂基玻璃纤维增强复合材料的常温弯曲

强度最高可达６３０ＭＰａ。倪礼忠等人１１４ｌ以聚甲基二

苯乙炔基硅烷（ＭＤＰＥＳ）通过共混改性聚苯并眯唑

（ＰＢＩ）树脂，提高了ＰＢＩ树脂的熔融性并延长了树

脂熔融状态的时间。同时ＰＢＩ优良的耐热性保持不

变，所制备的复合材料常温弯曲强度为２４０．９ＭＰａ，

２４０℃弯曲强度保持率８４．１％，吸水率下降为纯ＰＢＩ

的５０％。ＰＢＩ泡沫与石棉一样，火焰扩展性为零，耐燃性

水平（Ｉ。ｏＤ及烟雾放出量与ＰＢＩ纤维相似，是一种

有效的不燃材料。由ＰＢＩ预聚物和纤维填料或微孔

球混合物制得的复合泡沫已由Ｗｈｉｔｔａｋｅｒ以ＩｍｉｄｉｔｅＳＡ和ＩｍｉｄｉｔｅＰＣ牌号投放市场。

３．３ＰＢＩ在质子交换膜中的应用

上世纪６０年代。杜邦公司的全氟磺酸膜Ｎａｔｉｏｎ

膜取代磺化聚苯乙烯膜，这对推动质子交换膜燃料电

池（ＰＥＭＦＣ）的发展起到了不可估量的作用。但是目前用得较为普遍的Ｎａｔｉｏｎ［ｉｓｌ必须在有水时才能起

到导电作用，且膜的阻隔性能较差。因此其应用受到

了很大的限制ｆ１６Ｊｏ上世纪９０年来。非氟芳香类质子交换膜的研发引起了研究者们的浓厚兴趣。聚苯并咪

唑具有优良的热稳定性和化学稳定性等特性，聚苯并

咪唑（ＰＢＩ）膜在掺杂了适量的无机酸后可以在无水条件下使用，因此受到了广泛的关注。为此许多研究

者在这方面作了大量的工作，主要有：①在ＰＢＩ膜中直接加入质子给体，例如加强酸（磷酸或硫酸等）；②对ＰＢＩ进行Ｎ取代反应，引入磺酸基团；③将ＰＢＩ与其它聚合物电解质共混后作为质子交换膜。

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生产聚苯并咪唑的两阶段熔融聚合工艺

聚苯并咪唑是一种高性能的工程塑料，具有优异的机械性能、热稳定性和阻燃性能，常用于电子、汽车、航空航天等领域。其生产工艺主要包括两个阶段的熔融聚合。

第一阶段是苯乙烯和4,4'-二氨基二苯醚在惰性气氛下在高温下反应生成前驱体聚(苯并咪唑酰亚胺)。这个阶段需要的温度一般在250-300℃之间，时间为1-3小时左右。反应产物为粉末状黄色物质，可通过离子交换柱洗涤得到较纯的产物。

第二阶段是将所得前驱体加热至高温（350-400℃），在惰性气氛下进行聚合反应，生成成品聚苯并咪唑。这个阶段需要的温度比较高，反应时间也较长（4-6小时），聚合反应生成的产物为固态颗粒状物质，可通过干燥处理得到最终产品。

需要注意的是，整个生产过程需要对反应体系进行初始净化，保证反应的纯度和产物的品质。同时，由于聚苯并咪唑是一种难以加工的高分子材料，所以生产工艺的改进和优化非常重要，可以通过加入聚合抑制剂、改变反应条件等手段来控制聚合度和分子结构，提高产物的性能和工艺可控性。

聚苯并咪唑离子交换膜

嘿，小伙伴们！今天咱们来聊聊聚苯并咪唑离子交换膜这个神奇的东西。你知道吗？它可不是一般的膜哦！简单来说，聚苯并咪唑离子交换膜就是一种具有特殊功能的膜材料。

它是由聚苯并咪唑这种高分子材料制成的，具有良好的化学稳定性和热稳定性。而且哦，它在离子交换方面有着出色的表现，可以让特定的离子在膜两侧进行传递和交换。

聚苯并咪唑离子交换膜的用途

那它有啥用呢？用处可大啦！比如说在燃料电池领域，它可以帮助有效地传输质子，提高燃料电池的性能和效率。在电解水制氢中，也能发挥重要作用，让电解过程更加高效和稳定。

而且在一些化学分离和提纯的过程中，它也是一把好手，能够精准地分离和筛选出我们需要的离子。

聚苯并咪唑离子交换膜的优点

为啥大家都对它这么感兴趣呢？因为它优点多多呀！它的耐腐蚀性特别强，能在各种恶劣的化学环境中保持稳定。它的离子选择性很高，只让特定的离子通过，这可太牛啦！再者，它的机械强度也不错，不容易损坏。

怎么样，是不是觉得聚苯并咪唑离子交换膜很厉害呀？这只是它的一些基本情况，随着研究的不断深入，它肯定还会给我们带来更多的惊喜！

巴斯夫pbi膜结构

巴斯夫PBI膜是一种特殊的高性能聚合物薄膜，具有复杂的结构。PBI是聚苯并咪唑（Polybenzimidazole）的缩写，其分子结构中含有苯环和咪唑环。PBI膜通常由PBI聚合物分子链交错排列而成，形成了一种高度有序的结构。

PBI膜的结构具有以下特点：

1. 高分子链排列有序，PBI膜的分子链排列非常有序，这种有序排列有助于提高膜的热稳定性和机械性能。

2. 聚苯基结构，PBI膜中含有苯环结构，这种结构使得膜具有良好的耐热性和化学稳定性。

3. 咪唑环结构，PBI膜中的咪唑环结构有助于提高膜的抗酸碱性能和电化学稳定性。

4. 高分子交联结构，PBI膜通常具有交联结构，这种结构有助于提高膜的机械强度和耐久性。

5. 微孔结构，PBI膜通常具有微孔结构，这种结构使得膜具有较高的气体渗透性和选择性。

总的来说，巴斯夫PBI膜的结构复杂而有序，具有优异的热稳定性、化学稳定性和机械性能，适用于各种高性能应用领域，如高温气体分离、聚合物电解质燃料电池等。

不着火不燃烧的PBI纤维

聚苯并咪唑纤维简称PBI纤维和托基纶（Togylen）。它是一种典型的杂环高分子耐热纤维，。其主要性能如下：

1.良好的纺织加工性：纤维强度2.8-5.0CN/dtex，断裂伸长率超过棉花一般为10%-15%，在标准状态下，吸湿高达15%，手感较好，具有良好的纺织加工性能。

2.杰出的阻燃性能：该纤维在空气中气体释出的速率极低，是惰性气体，所以它在空气中实际上不燃烧的。其极限氧指数达到38-46%，在燃烧时不熔融，不收缩或很少收缩，并离火后立即自熄。

3.吸湿性高：该纤维吸湿率可达13%-15%，通过酸稳定化处理后还能使回潮率进一步提高。它的高吸湿性和柔软的手感使所制成的织物具有良好的穿着舒适性。

4.良好的染色性：纤维呈金黄色，其化学结构和形态结构类似于羊毛，可采用分散染料和酸性染料进行染色。

5.热稳定性好：在整个测量温度范围内，该纤维初始模量保持常数，在接近500摄氏度时，由于氧化交联，初始模量开始增加。在惰性气体或真空中，即使在350摄氏度下历经300小时也不会产生明显的老化效应。

6．化学稳定性好：它对水解作用稳定，在149摄氏度及441.9Kpa的蒸汽压下处理72小时，纤维的强度几乎无损失，纤维浸泡于酸或碱的溶液中强度保持率也很高，

7．耐光性较差：可见光区域内，纤维分子对光具有吸收作用，并可发生光降解，特别是在氧存在下这种作用急剧增强，。

聚苯并咪唑纤维主要用于要求纤维阻燃、耐高温和无烟、低毒的领域。可用于制作防护服（消防服、防高温工作服、飞行服）和救生用品等，曾经用它制作阿波罗号和空间试验室宇航员的航天服和内衣。还可用作宇宙飞船重返地球时及喷气飞机减速用的降落伞、减速器和热排出气的储存器等。

关于编制聚苯并咪唑酰亚胺项目可行性研究报告编制说明

中投信德可研领域专业机构公司网站（）

第1页

聚苯并咪唑酰亚胺项目

可行性研究报告

编制单位：北京中投信德国际信息咨询有限公司

编制时间：

高级工程师：高建中投信德可研领域专业机构公司网站（）

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关于编制聚苯并咪唑酰亚胺项目可行性研究报告编制说明

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1、本报告为模板形式，客户下载后，可根据报告内容说明，自行修改，补充上自己项目的数据内容，即可完成属于自己，高水准的一份可研报告，从此写报告不在求人。

2、客户可联系我公司，协助编写完成可研报告，可行性研究报告大纲（具体可跟据客户要求进行调整）

编制单位：北京中投信德国际信息咨询有限公司专业撰写节能评估报告资金申请报告项目建议书商业计划书可行性研究报告中投信德可研领域专业机构公司网站（）

第3页目录

第一章总论 ............................................... 1

1.1项目概要 ............................................................ 1

1.1.1项目名称 .................................................................................................................. 1

1.1.2项目建设单位 .......................................................................................................... 1

1.1.3项目建设性质 .......................................................................................................... 1

硬聚氯乙烯有机热稳定剂的研究进展苯并咪唑基乙腈及其衍生物

研究与检测

󰀀R

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est

硬聚氯

乙烯有机热稳定剂的

研究进展

苯并

咪唑基

乙腈

及其衍生物

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文／刘海

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摘要

：介绍，硬聚氯乙烯有机热稳定剂苯并眯唑和几个它n勺JL轭不饱和衍牛物弓

‘些

丁、IE上常用热稳

定剂的性能比较以及它们的稳定化机

理

。

关键词

：聚氯乙烯热致脱氯化氢色变有机热稳定剂电势测定法稳定化机理

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abili

zati

mech

ani

．

聚氯乙烯

PVC较差的热稳定性

至

今仍然是它的

主要问题之

一

。

PVC的热降解通过自催化脱氯

化氢反应发生

，接着形成

了共轭

双键

。

这将导致聚合物

不受欢迎的色变

，以及

分别由

于聚合物分

子的断链或交联

，伴

随分

子量的减小或增加

而发生的

机械性

能的急剧变化

。聚合物链中的种种缺陷

位被认为是造成这种

不稳定性的

主要原

因

。PVC中

可能的缺陷结构为烯

丙基氯

、

叔氢和氯原子

、双键那样的端基

、含氧

基团

、头

一头结构

及聚合物链中

单体单

元的位序

(立构规整性

)

。在

几平所有

的

工业应

用中

，这种

不稳定性都

需要聚

合物的稳定化

PBI聚苯并咪唑

侨氏达塑胶材料：PBI（聚苯并咪唑）是当今最为高档的工程热塑性塑料，具有最耐高温和最好的机械性能优点.因其优越的性能，在其他塑料无法实现的领域，PBI都可能找到最佳解决方案。特征：空气中最大允许使用温度极高(可以310度下持续工作，短时间最高使用温度可达500度).出色的机械强度和刚度保持力,出色的耐磨和摩擦性能,极低的线性热膨胀系数,固有的低可燃性，离子污染环境下的高纯度,低排气性(干性材料)。应用：通常用来制造要求极严的元器件以降低维护维修费用，并且使用寿命最长。已建立的应用领域有半导体和航空工业，白炽灯或荧光灯高温接触件，如真空杯、推指和保持架，电气接触器等.规格：板材：厚*宽*长=12.7～31.75mm x 620mm x 1000mm;棒材：25.4 - 120.65 x1000mm 颜色：黑色产地：瑞士

分子式：

CAS号：

聚苯并噻唑;polybenzothiazole

性质：又称聚苯并双噻唑。一类由苯并噻唑稠杂环重复单元构成的溶致液晶棒状聚合物。可由2,5-二氨基-1,4-苯二巯基二盐酸盐和对苯二甲酸，在多聚磷酸中经缩聚和环化而制得。PBT不熔不燃，热氧稳定性高，空气中560℃时失重10％，316℃老化200h仅失重2％。溶于多聚磷酸、甲磺酸等强酸，耐有机溶剂和有机碱。可由液晶溶液进行纺丝和浇铸薄膜。由挤出流延法制得的单轴拉伸薄膜的拉伸强度和拉伸模量分别为3.5GPa和255GPa。纤维的密度为1.5g/cm3，拉伸强度和拉伸模量达4.2GPa和365GPa，具有高耐热、超高强度、超高模量特征。PBT纤维、薄膜和分子复合材料主要用作飞机、宇宙飞船、导弹的结构材料及电子电器部件。

聚苯并噻唑;polybenzothiazole

性质：一种耐高温树脂。有很好的耐热性。在370℃以下对氧化有突出的稳定性。在高温和载荷下蠕变破裂性、烧蚀性和水解稳定性均极好。用于制薄板、结构材料、烧蚀材料和胶粘剂，如火箭前锥体的结构材料和宇宙飞船的部件。可由3,3'-二巯基联苯胺和二羧酸酯缩聚而制得。调节二羧酸的种类，可控制聚合物的加工性。

PBI聚苯并咪唑 2

PBI（聚苯并咪唑）是当今最为高档的工程热塑性塑料，具有最耐高温和最好的机械性能优点.因其优越的性能，在其他塑料无法实现的领域，PBI都可能找到最佳解决方案。特征：空气中最大允许使用温度极高(可以310度下持续工作，短时间最高使用温度可达500度).出色的机械强度和刚度保持力,出色的耐磨和摩擦性能,极低的线性热膨胀系数,固有的低可燃性，离子污染环境下的高纯度,低排气性(干性材料)。应用：通常用来制造要求极严的元器件以降低维护维修费用，并且使用寿命最长。已建立的应用领域有半导体和航空工业，白炽灯或荧光灯高温接触件，如真空杯、推指和保持架，电气接触器等.规格：板材：厚*宽*长=12.7～31.75mm x 620mm x 1000mm;棒材：25.4 - 120.65 x1000mm 颜色：黑色产地：瑞士

分子式：

CAS号：

聚苯并噻唑;polybenzothiazole

聚苯并咪唑

院（部）：化学工程学院

专业班级：09级应用化学（2）班

学号： 2009302000

学生姓名：张俊

二O一三年一月

1 无卤阻燃剂

摘要：含卤聚合物或与含卤阻燃剂组合而成的阻燃混合物具有优良的阻燃性能，曾作为阻烯材料被广泛应用。但是，火灾发生时，这类含卤阻燃材料会产生大量的烟雾和有毒的腐蚀性卤化氢气体，造成成二次危害。新的阻燃体系，燃烧时发烟量小，不产生有毒、腐蚀性气体。无卤阻燃添加剂主要以磷系化合物和金属氢氧化物为。这两类化合物，燃烧时不挥发、不产生腐蚀性气体，被称为无公害阻燃剂，另外还有硅系阻燃剂及氮系阻燃剂等几类新型的无卤阻燃剂。这些新型的无卤阻燃剂成为了符合国际标准发展趋势的新产品。

摘要：无卤阻燃剂趋势

一．无卤阻燃剂的分类及发展

无卤阻燃的发展趋势塑料阻燃作为一个新兴的工业，具有很好的发展前景。它发展的主要趋势是：卤系阻燃剂将会继续使用，但产品结构会有所调整，随着人们对环保的重视，开发无卤阻燃剂将成为阻燃剂的发展趋势；磷氮系的膨胀型阻燃剂及氮基阻燃剂将进一步得到发展和备受青睐；无毒，抑烟的无卤无机阻燃剂，如改性的氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌等，特别是可用于较高温度的氢氧化镁，将进一步得到开发。

1.1 DOPO衍生物

现在磷系无卤阻燃剂也越来越受重视：DOPO衍生物，其多酚羟基或多氨基衍生物可以被用作高聚物的固化剂，由它们所固化的环氧树脂的性能与溴化环氧树脂有很大的不同，特别在阻燃性、热稳定性方面差异明显。当今有机磷化合物的研究开发正从链状结构向环状结构迅速发展，其中膦菲类化合物——DOPO及其衍生物，因具有独特的分子结构(联苯环和菲环结构并存)，和所表现出诸多的优异性能而备受关注。可以说DOPO衍生物环保阻燃应用正在大显手身。DOPO衍生物Ⅲ由于含有2个酚羟基，也可以用作环氧树脂的固化剂，经它固化的环氧树脂与传统用TBBA固化的环氧树脂相比，Tg普遍高40℃，Td及成炭率也较之要高。燃烧时无垂滴及产生黑烟的现象，非常适合作为电路板的基材。

聚苯并咪唑的合成及应用研究进展_马涛

作者简介:马涛(1978-),男,兰州大学高分子化学与物理专业在读博士,师承李彦锋教授,从事于耐高温高分子材料的研究。联系人:李彦锋。聚苯并咪唑的合成及应用研究进展马　涛　李彦锋3　赵　鑫　邵　瑜　宫琛亮　杨逢春(兰州大学化学化工学院,兰州大学生物化工及环境技术研究所,兰州730000)摘　要　介绍了国内外有关聚苯并咪唑高分子材料的研究状况。论述了聚苯并咪唑的发展,二元酸和四胺单体的合成方法、聚合工艺、种类及国内外应用状况,并对聚苯并咪唑的发展方向和研究热点进行了分析。关键词　聚苯并咪唑,单体合成,聚合,应用ProgressonsynthesisandapplicationofpolybenzimidazolesMaTao　LiYanfeng　ZhaoXin　ShaoYu　GongChenliang　YangFengchun(CollegeofChemistryandChemicalEngineering,InstituteofBiochemicalEngineering&EnvironmentalTechnology,LanzhouUniversity,Lanzhou730000)Abstract　Theprogressofpolybenzimidazoleswasreviewed.Thecharacterofpolybenzimizolesonphylogeny,monomer,polymerizationtechnology,andapplicationsweredetailedlydescribed,meanwhile,thedevelopmentsofpoly2benzimizoleswereobviouslypresented.Keywords　polybenzimidazole,monomersynthesis,polymerization,application 随着航天技术的发展,特别是航天器飞行速度和有效载荷与结构质量比的提高,耐高温先进复合材料正在成为最主要的航天结构新材料。聚苯并咪唑(PBI)在400℃仍具有良好的力学、电学、自润滑、耐辐射、耐水解和阻燃耐烧灼等特性,PBI树脂玻璃纤维压层材料在425℃具有良好的高温弯曲强度,现已应用在超音速飞行器的雷达天线罩、整流罩和尾翼、耐烧灼涂层、太空飞船的耐辐射材料、印制线路板、C级电绝缘材料和微电子领域的FPC基材,以及半导体层间绝缘材料[1]。进入21世纪,美、俄、日、法等国计划将巡航导弹的飞行速度提高到2000m/s以上,耐高温的聚苯并咪唑材料将具有更广泛的发展前景,将会在航天、航空、微电子领域得到广泛的应用[223]。目前,我国已合成出了DAB、TADE、TADM等四胺单体,并开发出了YXH2BI201系列的PBI树脂。1　发展状况进入20世纪70年代,分子结构对PBI性能的影响成为PBI研究的热点。Yoel等[4]发现,间苯二甲酸和间苯二乙酸以3∶1的比例和联苯二胺反应所得PBI具有最佳的耐热性与加工性。但由于PBI分子的刚性较大,直接影响了它的溶解性,难以加工、不利于应用,所以保持耐热性又改善溶解性、提高加工性就成为PBI研究的主要目标。20世纪90年代后,RichardW等[5]开发了双酚A型的PBI树脂,将醚键引入PBI分子链大大提高了其在有机溶剂中的溶解性,制得了气体分离膜和中空纤维。但是,在缩聚过程中难以保持两种单体以严格的摩尔比进行聚合,因无法达到较高的分子量而导致膜较脆,其应用受到了限制。Hedrick等[6]通过合成含PBI结构的单体,再经过芳基亲核取代反应制得了高分子量的PBI。这种方法优点在于不用控制单体摩尔比投料即可以达到很高的分子量。同时,有人对PBI的封端剂进行了研究,有效的调节了聚合物的分子量[7],实现了对PBI分子量的控制。在PBI理论研究的同时,PBI树脂后续产品的开发及应用研究受到了广泛的关注。20世纪70年代,研制出了气体分离膜、半渗透膜和PBI纤维,并开发了阴离子染料对PBI纤维的染色工艺技术[8211]。20世纪80年代,研制出了高强度细旦PBI长丝[12]、PBI基活性碳纤维[13]、PBI泡沫[14]、超滤膜[15]和PBI电导材料[16]。20世纪90年代后又开发了PBI薄膜[17]、PBI电池元件和电化学容器[18]。2　PBI合成用单体PBI是通过二元羧酸及其衍生物与四元胺及其衍生物经过溶液或熔融聚合的方法所制得。常见的二酸和四胺单体有TPA、DPT、TAB、DAB、TADE等[1]。但合成的PBI的四元胺单体由于在制作工艺上比较繁琐,原料较贵;而且四元胺单体极易被氧化,在提纯、保存等方面也有诸多不便。所以PBI所需的四元胺单体在国内尚未有工业化生产,其文献报道也较少。虞鑫海等[19]利用芳香族二元胺4,4’2二氨基二苯醚(4,4’2DADPE)单体为起始原料,通过五步反应合成3,3’,4,4’2四氨基二苯醚单体(TADE)(如图1所示)。图1　3,3’,4,4’2

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