聚苯并咪唑的合成及应用研究进展

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.     

聚苯并咪唑的化学改性及其应用

介绍了聚苯并咪唑的化学改性方法和应用进展.聚苯并咪唑的1-N原子上的H原子具有一定的活性,可以发生烷基取代、酰基化和交联等化学反应,从而实现聚苯并咪唑的功能化,也可改善聚苯并咪唑的光稳定性、热稳定性以及韧性和强度.综述了近年来聚苯并咪唑国内外的研究进展和应用,利用聚苯并咪唑的芳香性和聚苯并咪唑上孤对电子可以与金属形成配位化合物的特性实现了聚苯并咪唑在催化剂载体、甲醇直接燃料电池和金属分离等领域的应用;利用聚苯并咪唑良好的热稳定性和优异的力学性能实现其在结构材料领域的应用.初步探讨了聚苯并咪唑未来发展的重点方向.     

聚苯并咪唑膜材料改性研究进展

介绍了聚苯并咪唑在质子交换膜燃料电池方面的应用,本文从共混改性,化学改性,磺化改性等几个方面介绍了改性聚苯并咪唑的研究状况和发展历程。     

磺化聚苯并咪唑及其制备方法

本发明提供了一种磺化聚苯并咪唑及其制备方法。以磺化萘二甲酸或其衍生物作为磺化单体，与二元酸或其衍生物以及3，4-二氨基苯甲酸、芳香族四元胺或其盐酸盐在多聚磷酸中进行溶液缩聚反应，可以制得磺化度可控、分子量高、热稳定性好的磺化聚苯并咪唑。这类磺化聚苯并咪唑可作为电渗析膜、超滤膜、离子交换膜或质子交换膜等膜材料，有着广阔的应用前景。     

耐高温聚苯并咪唑树脂的研究

介绍了耐高温聚苯并咪唑(PBI)树脂的发展概况,合成PBI树脂的主要单体和聚合工艺.另外,时PBI的性能以及应用和发展前景也作了阐述.     

聚苯并咪唑树脂的合成进展

介绍了聚苯并咪唑树脂的性能、用途及合成工艺。并详细论述了不同种类聚苯并咪唑树脂的研究状况。     

聚苯并咪唑树脂的合成与性能

聚苯并咪唑因其具有耐高温、耐腐蚀、阻燃、以及良好的力学性能、介电性能等多种优异性能而备受关注。我们合成了数种未见报道的新型聚苯并咪唑树脂,并用FT-IR、TGA、DSC进行了表征。在研究中我们对四胺合成路线进行了优化,改进了水解以及还原反应。实验以4,4’-二氨基联苯和邻硝基苯胺为原料合成了3,3’-二氨基联苯胺、3,3’,4,4’-四氨基二苯甲烷两种单体,通过两种单体与多种二元羧酸进行聚合制备了两个系列的聚苯并咪唑,在这些聚合物中我们选取了12种聚合物对它们的溶解性、耐热性进行了深入研究,多种数据显示这两类聚合物具有非常优异的热稳定性。     

可溶性磺化聚苯并咪唑及其制备方法

本发明提供了一种溶解性好的磺化聚苯并咪唑及其制备方法。以3，3＇-二磺酸基（盐）-4，4’-二羧基二苯砜或其衍生物作为磺化单体，与二元羧酸或其衍生物和3，4-二氨基苯甲酸、芳香族四元胺或其盐酸盐在多聚磷酸中进行溶液缩聚反应，可以制得磺化度可控、分子量高、热稳定性好、溶解性和成膜性皆优异的磺化聚苯并咪唑。这类磺化聚苯并咪唑可作为电渗析膜、超滤膜、离子交换膜或质子交换膜等膜材料，有着广阔的应用前景。     

老而新的工程塑料——聚苯并咪唑

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、机械强度好等优良性质。由于在价格和技术方面存在问题,还未大规模使用,主要用于军用和宇航,近年来开始用作高性能的工程塑料。它较多的场合是用作高温耐磨的结构材料,     

聚苯并咪唑在高温质子交换膜燃料电池中的应用研究进展

简要介绍了一类高性能聚合物—聚苯并咪唑的制备方法及其在高温质子交换膜燃料电池中的应用研究进展;阐述了磷酸掺杂聚苯并咪唑膜的质子传导机理,探讨了磷酸掺杂率对聚苯并咪唑膜的力学强度和质子导电率等性能的影响规律;并对今后磷酸掺杂聚苯并咪唑质子交换膜研究领域需要解决的关键问题进行了讨论.     

水蒸汽诱导相分离法制备聚苯并咪唑多孔膜

以3,3′-二氨基联苯胺和4,4′-二羧基二苯醚为原料,通过亲核缩聚合成了分子主链上带有醚键结构且具备较好溶解性的聚苯并咪唑,通过核磁共振和红外光谱确定其化学结构.接着利用水蒸汽诱导相分离法制备了系列具有海绵状孔结构的多孔膜,用扫描电子显微镜观察其形貌结构.详细考察了溶剂种类、成膜时间、温度、湿度以及聚合物溶液浓度等因素对膜结构的影响.结果表明,在温度80℃、相对湿度60%时,以甲磺酸为溶剂可使聚苯并咪唑膜出现腔包状孔结构;以N,N-二甲基甲酰胺和N,N-二甲基乙酰胺为溶剂可使聚苯并咪唑膜出现海绵状孔结构;而二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮这两种溶剂不能使其出现多孔结构.以N,N-二甲基乙酰胺为溶剂时,聚苯并咪唑膜出现海绵状孔结构的成膜时间应不小于10min,成膜湿度应不小于50%,膜表面和断面孔径随着聚合物溶液浓度的增加而减小,底面也越来越致密.温度一定时,膜表面和断面孔径随着湿度的增加而减小;湿度一定时,膜表面和断面孔径随着温度的增加而减小.     

不同酸质子化聚苯并咪唑膜的制备及钒电池应用

聚苯并咪唑(PBI)隔膜在酸性条件下可具备质子传导能力,并且可以有效阻止钒离子交叉渗透.使用甲磺酸(MSA)、磷酸(H_3PO_4)、硫酸(H_2SO_4)和甲酸(HCOOH)分别对PBI膜进行质子化处理,对不同酸质子化后的PBI膜进行相关性能表征.结果发现,经过甲磺酸质子化后的PBI-MSA膜质子选择性达到了3.79×10~5 S·min/cm~3,相比商业Nafion115膜(0.51×10~5 S·min/cm~3)提高了7.5倍左右.100 mA/cm电流密度时,库伦效率(CE)、电压效率(VE)和能量效率(EE)分别可达99.65%、81.78%和81.30%,经过500次循环后其EE值仍可保持在80%以上,并且自放电300 h后电压仍没有明显下降,优于Nafion115膜.     

世界芳酰胺纤维生产和需求近况

目前,世界上生产芳酰胺纤维的公司有美国的杜邦,荷兰的阿克苏,日本的帝人和尤尼奇卡,合资公司有东丽-杜邦,住友和阿克苏合资的“日本芳酰胺公司”。     

聚苯并咪唑膜用于膜法酸碱两性电解水制氢研究

针对电解水制氢过程能耗过高的问题,提出膜法酸碱两性电解水过程。用隔膜将高浓度的酸碱电解液分隔,在酸性溶液中发生析氢反应,提高电化学反应活性,降低析氢过电位。该过程核心问题是阻止酸碱中和,限制对离子跨膜渗透.本文选择对离子体积较大的季铵碱作为碱溶液,分析酸碱种类、对离子体积与离子渗透的关系,探讨电解电流与酸碱种类、浓度、温度的关系.为了阻隔高浓度酸碱中和,使用聚苯并咪唑膜作为电解槽隔膜,经过酸或碱掺杂形成传导离子能力.初步验证了聚苯并咪唑膜在酸碱溶液中的稳定性,为发展膜法酸碱两性电解水制氢技术提供依据.     

聚苯并咪唑(PBI)渗透汽化膜的研究进展

聚苯并咪唑(PBI,polybenzimidazole)是一种高性能芳香族聚合物材料.由于具有突出的耐化学性、热稳定性和机械性能,以及良好的亲水性和可纺性,PBI成为一种很有前途的渗透汽化分离膜材料.本文综述用于渗透汽化的PBI分离膜的研究进展,扼要介绍PBI渗透汽化膜几种不同的形态,包括致密平板膜、单层中空纤维膜、双层中空纤维膜以及混合基质膜,并对不同形态的PBI膜进行对比;同时也阐述分析了交联、表面改性、共混、填充等多种改性方法以及其对膜分离性能的影响.基于上述讨论,本文最后对PBI渗透汽化膜的发展方向和研究前景进行了总结.     

磷酸掺杂新型聚苯并咪唑的质子导电性能的研究

采用溶液缩聚法合成得到了聚 2,6 苯并咪唑(PBI mono)和聚 2,2′ 辛撑 5,5′ 二苯并咪唑(PBI octa),红外光谱证实了其化学结构。热重分析结果表明,随着脂肪链的引入,PBI octa的耐热性比结构相似但无脂肪链结构的聚苯并咪唑聚 2,2′ 间苯基 5,5′ 二苯并咪唑(PBI ph)明显下降,而 PBI mono 的耐热性与PBI ph 较为接近。主链结构中引入了脂肪链的PBI octa溶解能力比PBI mono和PBI ph略高。对磷酸掺杂 PBI octa 和 PBI mono 的质子导电性研究表明,随着掺杂度的增大,二者的电导率均相应增大,PBI octa的电导率略高于 PBI mono,在掺杂度较大时二者的电导率逐步趋于接近,主要取决于酸掺杂度。PBI mono的电导率与温度的关系较为接近 Arrhenius关系,质子的输送主要依靠质子在磷酸根阴离子和咪唑环之间的跃迁实现,而 PBI octa 则偏离了 Arrhe nius方程,质子的输送可能来自多种机理。     

美、日联合开发聚苯并(口恶)唑纤维

日本东洋防水布公司和美国道化学公司已经开始实施一项名为聚苯并恶唑(PBO)纤维的高性能工业用新产品的联合研究开发计划。这项联合研究开发计划的目的是研究这种产品的潜在市场,在这以后将研究销售该纤维的方案。道化学公司1984年以来一直在对 PBO 进行研究。PBO 是二氨基间苯二酚单体与对苯二酸聚合制造的液晶聚合物。日本东洋防水布公司称 PBO 是适合各种用途的先进新材料。它不燃、不熔融、有很强的耐热性,而且有优良的机械特性。预计在21世纪初进入市场的这种纤维将可获得多种不同用途例如橡胶补强、防热与防火     

氢氧化镁阻燃聚苯并噁嗪

采用锥形量热测试和垂直燃烧法UL-94研究了氢氧化镁对苯并噁嗪树脂阻燃性能的影响。结果表明,加入氢氧化镁后苯并噁嗪树脂的垂直燃烧时间缩短,阻燃性提高,当氢氧化镁加入量大于等于20%时,阻燃性达到UL-94V0级。锥形量热的测试结果表明,加入20%氢氧化镁后,聚苯并噁嗪的引燃时间由33s延长至52s;热释放速率的最大值由635.4kW/m2降低至255.93kW/m2;总释热量由99.1MJ/m2降低为67.72MJ/m2;总烟释放量由2578.5m2/m2降低至1686.19m2/m2。对于苯并噁嗪树脂而言,氢氧化镁是一类既阻燃又抑烟的环境友好型阻燃剂。     

聚苯并双噻唑的进展

聚苯并双噻唑是一种具有刚性棒性链结构的新型液晶高分子材料。本文综述了近１５年来聚苯并双噻唑在合成、结构改性、分子复合材料等方面的进展，最后预示了开发前景。     

防弹纤维的近况和技术进展

正防弹纤维材料有很多种,但迄今最常用的还是对位芳酰胺纤维(P-ARF)和超高相对分子质量聚乙烯纤维(UFMWPEF)。近年来这2种纤维在成形工艺技术上都有重大突破,使防弹产品进一步实现轻量化、高性能化和舒适化。聚苯并双噁唑(PBOF)可通过分子结构改性,改善其耐紫外光和储存稳定性。芳杂环类的芳纶Ⅲ等系列产品,因成本高,主要用于国防军工的防弹防爆领域。人造蜘蛛丝是氨基酸类的高度取向纤