Polybenzimidazol

Datei:PBI-synthesis.png
Polymerisation von PBI

Polybenzimidazol oder PBI ist ein aromatisches Polyimid mit sehr hohem Schmelzpunkt.

Geschichte

Polybenzimidazol wurde ursprünglich Ende der 1950er Jahre bei Forschungsarbeiten für die U.S. Air Force synthetisiert. In den 1960er Jahren entwickelten NASA und Air Force das Material aufgrund seiner thermischen und oxidativen Stabilität weiter, um es in Raumfahrt und Verteidigung einzusetzen. Schon kurz nach der Markteinführung 1983 wurde PBI als Oberstoff von Feuerwehranzügen und für Schutzhauben verwendet.[1]

Eigenschaften

Polybenzimidazol ist ein schwarzes Polymer, welches vollständig aus aromatischen Monomereinheiten besteht und einen sehr hohen Schmelzpunkt besitzt. PBI ist fest, hart, druckbeständig und erholt sich schnell von den Folgen hohen Druckes. Polybenzimidazol weist unter chemisch stark belastenden Bedingungen gute Beständigkeit auf, wird jedoch von polar-aprotischen Lösungsmitteln angegriffen sowie bei höheren Temperaturen von starken, wasserhaltigen Säuren und in geringerem Maße von Alkalien. Obwohl Polybenzimidazol auch am Sättigungspunkt noch einen hohen Prozentsatz an Wasser absorbiert, ist es stabil gegenüber Hydrolyse. Der Wärmeausdehnungswert ähnelt dem von Aluminium.

Anwendungen

Neben dem Einsatz von PBI-Fasern in Brandschutzkleidung wird der Werkstoff auch als Hochtemperaturmembran für Polymerelektrolytbrennstoffzellen (PEFC) genutzt. Hierbei dient es als Matrix für Phosphorsäure, die die Protonenleitung gewährleistet.

Einzelnachweise

  1. NASA: Polymer Fabric Protects Firefighters, Military, and Civilians (abgerufen 1. Februar 2012)

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