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超支化聚苯并咪唑的合成及其膜性能的研究的综述报告
超支化聚苯并咪唑（hyperbranchedpolybenzimidazole，HB-PBI）是一种新型的高性能聚合物材料，具有优异的热稳定性、机械性能和耐化学性能等特点，被广泛应用于高温环境下的电气绝缘、高性能膜材料和催化等领域。本文将综述HB-PBI的合成及其膜性能的研究现状。
一、HB-PBI的合成
1.线性合成法
线性合成法一般采用聚合物化学反应，如酸催化的聚合或酯交换聚合。线性合成法合成的HB-PBI表现出优良的机械性能和热稳定性，但其分子量较低，无法达到超支化结构的特点。
2.超支化合成法
超支化合成法采用了分子限制性多条件反应，如互变反应、缩聚反应和环化反应等，具有高分子量、高反应活性和分子形态多样性等特点。常用的HB-PBI的超支化合成方法包括Frechet型化学计量法、A2+B3型反应和Michael加成反应。其中，Frechet型化学计量法是目前应用最广泛的一种合成方法，首先由Frechet等人提出，其主要是通过连续两步的互变反应，由杂环化合物（Monomer）经由大量的缩聚反应，直到转化为无数个层次结构的分子，形成超支化结构；实验中常常使用苯并咪唑单体作为反应单体，环氧化合物作为交换单体，三氟甲磺酸作为促进剂，乙二胺作为中和剂，最终得到HBPBI。
二、HB-PBI膜的性能
HB-PBI膜的性能是其广泛应用的基础，目前已有很多关于HB-PBI膜性能的研究。下面介绍HB-PBI膜的机械性能、热性能、水合性能等方面的研究进展。
1.机械性能
HB-PBI膜具有优异的机械性能，可用作高性能膜材料、电气绝缘材料和超支化聚合物的研究对象。通过控制反应条件和分子结构，可以调节膜的甲醇渗透率、热稳定性和力学性能。在常温下，HB-PBI膜的抗拉强度和模量分别可达到240MPa和7GPa。
2.热性能
HB-PBI膜具有出色的热稳定性和高温耐受性，因此常用于高温环境下的电气绝缘和超声波传感器等领域。HB-PBI膜在450℃下3小时不发生任何重量损失，热分解温度可达到500℃以上。HB-PBI膜的热稳定性由其化学结构和分子量控制，分子量越高，其热稳定性越好。
3.水合性能
HB-PBI膜的水解性和水吸收性是其应用的一个重要因素。HB-PBI膜甲醇渗透率很低，表明其具有良好的氢气选择性和阻隔性。对于水，HB-PBI膜有一定的水湿性，需要进行后处理或与其它材料结合使用。
三、结论
HB-PBI是一种高性能的聚合物，其超支化结构和出色的热稳定性、机械性能和耐化学性能等使其受到广泛的关注。HB-PBI的合成方法多样，在超支化合成方面，Frechet型化学计量法是目前最常用的一种方法。在HB-PBI膜性能研究方面，机械性能和热性能是其性能的核心，而水合性能也需要进一步探究。今后的研究应重点关注膜的制备工艺和HB-PBI膜的应用领域拓展。