CB6956 ポリベンズイミダゾール粉末（PBI粉末）

ポリベンゾイミダゾールパウダー (PBI パウダー) 説明

PBIパウダーは、高温ポリマーの最高峰であり、その卓越した熱安定性によって特徴付けられます。ガラス転移温度(Tg)は435℃で、市販ポリマーの中で最も高く、融点が観測されないため、400℃の空気中での連続使用や500℃までの短期暴露が可能です。PBIの極めて高い難燃性は、酸素指数58%によって定量化され、ほとんどのエンジニアリング・プラスチック（例えばPEEK：35%）をはるかに上回り、本質的に不燃性で自己消火性を示します。

機械的には、PBIは高温下でも130MPaの引張強さ、5.5GPaの弾性率、97のショアD硬度という驚異的な強度を維持しながら、このような硬い素材としては異例の破断伸度20％を維持しています。このバランスにより、極度の応力下でも脆くなることなく耐久性を保つことができる。

電気化学的には、PBIは優れた絶縁体として機能し、体積抵抗率は2×10¹⁵Ω・cmに達し、絶縁耐力は23kV/mmです。その誘電率は、周波数（1kHz-0.1MHz）にわたって非常に安定（3.3-3.4）しており、航空宇宙／エネルギー用途に不可欠な超低誘電正接（tanδ <0.003）と相まって、非常に高い誘電率を維持しています。

化学的には、PBIは、強酸（濃H2SO4、HNO3）、塩基（50％NaOH）、有機溶媒（ケトン、アルコール、燃料）、アルカリ性環境ではPTFEを上回る蒸気など、事実上すべての攻撃的媒体に耐性を示します。また、高エネルギー放射線（ガンマ線／X線）にも耐え、真空中でのアウトガスはごくわずかです。

圧縮成形（粉末→ビレット）または溶液注型（フィルム／繊維）により加工されたPBI粉末は、ロケットノズル、半導体固定具、消火装置、燃料電池膜などの部品を形成する。PBIパウダーの唯一の欠点は、高コストと濃い琥珀色である。

ポリベンゾイミダゾール粉末（PBI粉末）の用途

PBIパウダーは航空宇宙と防衛において重要な役割を果たしており、400℃を超える温度と極度の空力的ストレスに耐えるロケットエンジンのシール、熱保護システム、再突入機コンポーネントを製造しています。化学バルブ・シール、ベアリング・ケージ、製油所の無潤滑ブッシングなどの高温産業機器を可能にし、腐食性媒体（酸、塩基、蒸気）や摩耗に耐えます。エネルギー技術では、PBIベースの膜が燃料電池（PEM電解槽）に不可欠であり、低湿度下でのプロトン伝導性と熱安定性を活用している。PBIパウダーは、その固有の難燃性（OI 58%）とゼロ有毒ヒューム放出を活かして、消防用具（フード、手袋）や航空防火バリアに圧縮成形されています。 半導体製造では、超低アウトガス、放射線安定性、誘電一貫性により、ウェハーハンドリング治具、プラズマエッチング部品、真空チャンバー絶縁体にPBIが使用されています。新たな用途としては、地熱／石油採掘用の深井戸掘削ツールや、電気自動車の軽量サーマルシールド用の溶液キャストフィルム（VR05グレードなど）があります。極端な熱／化学環境における比類なき耐久性は、コスト高にもかかわらず、その採用を正当化している。

ポリベンゾイミダゾールパウダー（PBIパウダー）包装

当社の製品は、材料の寸法に基づいて様々なサイズのカスタマイズされたカートンに梱包されています。小さな商品はPP箱にしっかりと梱包され、大きな商品は特注の木箱に入れられます。包装のカスタマイズを厳守し、適切な緩衝材を使用することで、輸送中に最適な保護を提供します。

梱包カートン、木箱、またはカスタマイズ。

参考のため、梱包の詳細をご確認ください。

製造工程

1.試験方法

(1)化学成分分析 - GDMSまたはXRFなどの技術を用いて検証し、純度要件に適合していることを確認する。

(2)機械的特性試験 - 引張強さ、降伏強さ、伸び試験を行い、材料の性能を評価する。

(3)寸法検査 - 厚さ、幅、長さを測定し、指定された公差に準拠していることを確認する。

(4)表面品質検査 - 目視および超音波検査により、傷、亀裂、介在物などの欠陥の有無を確認する。

(5)硬度試験 - 均一性と機械的信頼性を確認するため、材料の硬度を測定する。

詳細については、SAM 試験手順をご参照ください 。

ポリベンゾイミダゾール粉末（PBI粉末）に関するFAQ

Q1.PBIパウダーのコア能力は何ですか？

PBIパウダーは、比類のない熱安定性（連続使用：400℃、T_g：435℃）、固有の難燃性（酸素指数：58％）、極度の耐薬品性（酸、塩基、溶剤、蒸気に耐性）を持ち、重要な高ストレス環境においてPEEK、PTFE、金属を凌駕します。

Q2.主な産業用途は？

航空宇宙用サーマルシールド（ロケットノズル、再突入車）、化学工業用シール／バルブ（98％H2SO4耐性）、燃料電池用プロトン交換膜（高Tプロトン伝導性）、消防士用装備（フード／手袋）、半導体治具（真空／プラズマでの低アウトガス）に不可欠。

Q3.部品への加工方法は？

圧縮成形（粉末→400～450℃のビレット）または溶液注型（フィルム/ファイバーはDMAc/LiClに溶解）により加工されます。 VR05（フィルムグレード）のようなグレードは、柔軟な熱障壁用の極薄コーティング（<50μm）の使用を可能にします。

関連情報

1.一般的な調製方法

PBIパウダーは、溶媒系で3,3',4,4'-テトラアミノビフェニル（TAB）とイソフタル酸ジフェニル（DPIP）の高温溶液重縮合反応によって合成される。重合は、不活性雰囲気（窒素/アルゴン）下、ポリリン酸（PPA）またはN-メチル-2-ピロリドン（NMP）溶媒中、200～250℃で行われ、PPAはイミダゾール環形成を促進する溶媒および脱水剤の両方の役割を果たす。反応は2段階のメカニズムで進行する。最初の低温（≤150℃）でのエステル-アミン交換により可溶性のプレポリマーが形成され、続いて≥200℃での熱環化により剛直なベンズイミダゾール環が生成する。4～12時間後、粘稠な溶液を水またはアルカリ浴で急冷し、ポリマーを繊維状の固体として沈殿させる。この粗製PBIを還流洗浄（メタノール／KOH）して触媒／オリゴマーを除去し、機械的に粉砕して微粉末にする。最終工程では、150～200℃で真空乾燥して含水率を0.1%未満にし、ふるい分けして粒度分布（通常10～200μm）を制御し、成形、フィルムキャスティング（VR05グレードなど）、または繊維押出用途に使用する。代替ルートとしては、高分子量化のための溶融固化重合があるが、極端な温度（400℃以上）と特殊な反応器が必要である。