[科普中国]-聚苯并咪唑纤维

聚苯并咪唑纤维是颜色为呈金黄色的，抗张强度为39.7~43.2cN/dtex的物质。全称为聚2，2′-间亚苯基-5，5′-双苯并咪唑纤维。由间苯二甲酸二苯酯与3，3′，4，4′-四氨基联苯缩聚纺丝制得的一种合成纤维。

发展历史聚苯并咪唑纤维于20世纪60年代初由美国空军材料实验室研制成功。1983年由美国塞拉尼斯公司正式投产，年生产能力为460t，因生产成本高，发展缓慢。它是一种典型的杂环高分子耐热纤维，大分子主链上含有苯并咪唑撑，它主要作为宇航密封舱耐热防火材料﹐由于核纤维吸湿率高达15%﹐因此自1983年后﹐又开发了穿著舒适的高温防护服等民用产品。

性能呈金黄色。抗张强度39.7～43.2cN/dtex（短纤维为27.4cN/dtex），延伸率23%～24%（短纤维为30%）。突出性能是在火焰及高温下仍有良好的尺寸稳定性，在空气中不燃，在氧气中燃烧缓慢。可耐强酸、强碱、有机溶剂，是唯一兼有耐高温、耐化学品腐蚀及良好纺织性能的合成纤维。吸湿率15%，高于棉花，手感好，织物穿着舒适。1

制作方法聚苯并咪唑纤维是由 3，3′，4，4′-四氨基联苯与间苯二甲酸二苯酯在高温及惰性气流下，先制得泡沫状预聚体，经冷却、粉碎后在真空高温下进行固相缩聚，得到对数比粘度为 0.7～0.8dl/g的聚苯并咪唑(简称PBI)，这种聚合物加压溶于含有少量氯化锂的二甲基乙酰胺中，进行干法纺丝，丝经拉伸及磺化处理，以降低在火焰和高温中的收缩率，最后进行卷曲和切断，得到纤维。也可在乙二醇凝固浴中进行湿法纺丝，再经水洗和干燥后，在高温下拉伸、热定型得到纤维。

应用聚苯并咪唑纤维可用于制作宇宙飞船中的绳索、耐烧蚀热屏蔽材料、减速用阻力降落伞及宇航员的加压安全服等。在一般工业中可作石棉代用品，包括耐高温手套、高温防护服、传送带等，使用温度常为250～300℃，能在500℃下短时间使用;还可作气体、液体的耐腐蚀滤材和烟道气滤袋，可在150～200℃范围内使用，在酸的露点温度以下不受腐蚀。聚苯并咪唑纤维还可与聚间苯二甲酰间苯二胺纤维混织，经碳化以后的纤维可作复合材料的高强度、高模量增强材料，其中空纤维（见化学纤维）可用作反渗透膜。2

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学