[發(fā)明專利]堿金屬氯化物電解用超薄全氟磺酸離子交換膜及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911418374.4
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111188050B
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張永明;張恒;劉烽;李虹;王麗;張苗苗;雷建龍
• 申請（專利權(quán)）人: 山東東岳高分子材料有限公司
• 主分類號: C25B1/46
• 分類號: C25B1/46;C25B13/08;C25B13/02;C08J5/22
• 代理公司: 濟(jì)南竹森知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 37270
• 代理人: 朱家富

1.一種堿金屬氯化物電解用超薄全氟磺酸離子交換膜的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

（1）將IEC=1.08mmol/g的全氟磺酸樹脂加入乙醇和異丙醇按1:1的重量比配成的混合液中配制10wt%的全氟磺酸樹脂溶液，再將5μm厚的聚四氟乙烯多孔無紡膜浸泡到超聲處理過的三氟三氯乙烷溶劑中處理1.5小時(shí)，取出干燥后將多孔無紡膜固定于事先準(zhǔn)備好的簡易邊框上，通過噴涂將全氟磺酸樹脂溶液涂布于多孔無紡膜兩面，干燥成型后，形成全氟磺酸樹脂層厚度為10μm的全氟磺酸離子交換膜前體；

（2）將步驟（1）中制得的全氟離子交換膜前體在180℃的溫度下，于120噸的壓力下，以45米/分的速度使用超壓機(jī)進(jìn)行超壓處理，超壓處理后，將全氟離子交換膜前體浸沒于85℃下含有18wt%二甲基亞砜和20wt%NaOH的混合水溶液中轉(zhuǎn)型80分鐘，轉(zhuǎn)化為具備離子交換功能的全氟離子交換膜；

（3）將乙醇和異丙醇按1:1的重量比配成混合液，然后向其中加入交換容量為1.2mmol/g的全氟磺酸樹脂，在密閉反應(yīng)釜中230℃下處理3小時(shí)，得到5wt%的均一全氟磺酸溶液；

（4）將平均粒徑為50nm的ZnO顆粒和700nm的NaCl顆粒按2:1質(zhì)量比加入到步驟（3）的全氟磺酸溶液中，球磨36小時(shí)得到10wt%的分散溶液；

（5）采用噴涂的方法，將步驟（4）所得分散液附著在步驟（2）得到的具備離子交換功能的全氟離子交換膜基膜兩側(cè)表面，涂層平均厚度4.0μm，150度干燥2小時(shí)；

（6）將步驟（5）所得含有涂層的膜在10wt%NaOH溶液中，常溫處理3小時(shí)。