聚苯并咪唑是主链含重复苯并咪唑环的一类聚合物,可作高温结构胶粘剂,在宇航中有较好前景。

外文名

polybenzimidazoles

常期使用温度

300~370℃

简介

聚苯并咪唑

polybenzimidazoles

主链含重复苯并咪唑环的一类聚合物。

英文缩写PBI。

成分

由芳族四胺和脂族或芳族二羧酸酯制备的聚苯并咪唑结构为:

式中R为烷基碳链,Ar为芳香环结构。聚烷基苯并咪唑的密度

,玻璃化温度

;全芳族聚苯并咪唑的密度

,玻璃化温度比前者高

。聚苯并咪唑最突出的优点是瞬间耐高温性,烷基PBI在

才完全分解,芳基PBI在

尚不分解,900℃失重仅

 ,常期使用温度

。此外耐酸碱介质、耐焰和有自灭性、良好的机械和电绝缘性,热收缩极小。由多胺与二酸或二酯在高温下熔融缩聚,先生成可溶性的聚氨基酰胺,然后通过脱水环化反应生成咪唑环聚合物。高温( 

)处理到完全固化后,聚合物变为不溶不熔。典型的聚合物由 3,3′-二氨基联苯和间苯二甲酸二苯酯缩合而成,其纤维称PBI纤维。

编辑本段应用

聚苯并咪唑可作高温结构胶粘剂,对不锈钢、钛合金的粘合强度在

 ,纤维可作耐焰织物和烧蚀材料,在宇航中有较好前景,其他如作耐热薄膜、隔膜、增强塑料、泡沫材料等。但价格昂贵、制备工艺复杂,加工困难,影响了它的应用开发。词条图册更多图册

主链含有重复的苯并咪唑环的聚合物。英文缩写为PBI。1961年C.S.马维尔和 H.沃格尔首先报道了全芳族聚苯并咪唑的研究。美国杜邦公司首先开发、制成纤维。其发展速度在各种杂环高分子中,仅次于聚酰亚胺。

性质

聚烷基苯并咪唑的密度约

,玻璃化温度

;全芳族聚苯并咪唑密度

,玻璃化温度比聚烷基苯并咪唑高

。PBI的特点是瞬时耐高温性优良,在

尚不分解。它的预聚体能溶于二甲基甲酰胺、六亚甲基磷酰胺、甲酸等极性溶剂中,但一旦在

处理到固化完全后,分子量增大,溶解度降低,就成为不溶、不熔的树脂。

聚合  PBI可由芳族四胺和脂族或芳族二羧酸酯或其衍生物缩合聚合制得

应用

PBI是第一个被考虑用作耐高温结构胶粘剂的,因为它对不锈钢和钛合金的粘合强度在

。PBI能纺织成优质的纤维,其玻璃纤维增强塑料可耐300℃高温,不自燃。PBI还可制成泡沫塑料、薄膜等,也可用作烧蚀材料。