尽管用于 H2/CO2 分离的聚合物基膜具有诸多优点，但其在工业应用中的发展也面临着一些挑战，其中较重要的是塑化和高温下的低稳定性。玻璃聚合物具有刚性，因此可抗塑化并在高温下保持稳定，是合适的选择。有人建议使用聚苯并咪唑（PBI）进行 H2/CO2 分离，这是一种符合上述要求的特种聚合物。它在高温下（玻璃转化温度，Tg = 425-435℃）稳定，具有较高的 H2/CO2 本征选择性，并且由于具有高硬度结构和致密的链包装，预计可以承受塑化。然而，气体分子通过 PBI 的传输速率非常缓慢，这也是由于它具有使其更耐塑化的相同特性。改善其渗透性的方法包括与渗透性更强的聚合物混合、改变其化学结构以及在聚合物基体中添加填料。PBI塑料可用于汽车制造中的高温部件。上海PBI高温分流嘴厂家直销
根据膜孔径的大小，多孔膜中的气体传输可分为三种不同的状态（图 2a-c）。当孔径相对较大（0.1-10 微米）时，气体混合物通过对流穿过膜，不发生分离。当孔径小于 0.1 微米时，由于其与气体的动力学直径相似，因此传输是通过克努森扩散来描述的。当孔径在 0.5 至 1 纳米之间时，会根据分子大小产生相对分离。膜制备：致密膜通常采用溶液浇铸法生产（图 3a），将聚合物和任何添加剂溶解在适当的溶剂中，然后浇铸在玻璃板上，并放入温度较低的（真空）烘箱中，逐渐去除溶剂。一旦大部分溶剂被去除并形成致密膜，温度会进一步升高到溶剂沸点以上，以确保完全去除残留在膜中的任何溶剂。因此，致密膜通常很厚且对称。江苏PBI棒加工PBI 塑料在新能源汽车电池组件中应用，有助于提高电池性能和安全性。
相比之下，膜法 H2/CO2 分离工艺只需施加跨膜压力即可运行，不涉及任何相变或吸附剂再生，因此能以比传统方法低得多的能耗进行分离。除了能耗低之外，膜分离技术还具有碳足迹小、维护简单、可连续运行和设计灵活等优点，使其成为较有前途和可持续的 H2 净化技术。然而，制造在所需的严格操作条件下稳定的高渗透性和 H2 选择性膜是一项挑战。例如，虽然钯膜对 H2 有极高的选择性，而且如果做得足够薄，还能获得高 H2 通量，但一般来说，它们的机械性能并不稳定。在包括无机物、金属和多孔碳在内的多种膜合成材料中，聚合物因其溶液加工的简便性以及成本、性能和化学性质的良好平衡而成为较发达和商业上较可行的选择。
ZIF-7 的孔径为 3.0 A，完全介于 H2 和 CO2 的分子动力学直径之间。将 ZIF-7 添加到 m-PBI 中，添加量达到 50%，结果表明所有 MMMs 成分的 Tg 值均高于纯 m-PBI膜，这表明热稳定性得到了进一步提高。在分离性能方面，MMMs 明显提高了 H2 的渗透性，H2/CO2 的选择性略有增加。同一研究小组建议使用 ZIF-8 作为填料来提高 H2 的渗透性，因为 ZIF-8 比 ZIF-7 更多孔。随着 ZIF-8 负载的增加，ZIF-8/m-PBI 膜的 H2 渗透率急剧上升，从纯 m-PBI 的 3.7 巴勒上升到 60/40 ZIF-8/m-PBI 的 1749.9 巴勒。在填料含量为 17.8 wt% 时，H2 /CO2 选择性较初上升到 13.2 的较大值，随后又再次下降。PBI塑料的密度约为2克/厘米³，玻璃化温度高。
PBI磨料磨损测试：通过定制的划痕机研究涂层的磨损行为。将涂层样品压在 SiC 磨料纸（Matador 防水）上，并沿 y 方向移动，从而使用合适的称重传感器连续测量摩擦力。法向负载设置为 17 N，相当于标称压力 0.55 MPa，速度为 5 mm/s。样品以单次通过模式进行测试，即它们始终与磨料纸的原始表面接触（图 3）。砂纸的粒度各不相同，分别使用 P800（粒度：21.8 μm）、P1200（粒度：15.3 μm）、P3000（粒度：7 μmm）和 P5000（粒度：5 mm）类型。所有测试均在室温下进行。PBI塑料的生产历史可以追溯到20世纪60年代。上海PBI高温分流嘴厂家直销
PBI塑料的热稳定性在氮气中可超过500℃。上海PBI高温分流嘴厂家直销
聚苯并咪唑（PBI）是一种线性无定形聚合物，在无约束的潮湿环境中会吸附水，但不会与水发生反应）。在潮湿的环境中，水会进入聚合物链之间的无约束聚合物基体，使其扩散并拉伸形状或部件的尺寸。水不会与 PBI 结合或发生反应，但会自由进出无约束基质。相反，如果 PBI 受到约束，聚合物链就不会扩散，水也不会渗透。吸收的水可以通过将 PBI 改为干燥环境来解吸，这样基质就会恢复到原来的大小和状态。吸水对 PBI 的影响与对其他热塑性塑料的影响相同；其物理表现有三个方面：吸水会改变部件尺寸，加剧热冲击和压力冲击的影响，降低机械强度。此外，吸附的水分还会影响电绝缘电阻和介电特性。上海PBI高温分流嘴厂家直销
