[发明专利]一种阳离子交换膜成膜方法及由其制备的阳离子交换膜

权利要求书

1.一种阳离子交换膜的成膜方法，其特征在于：

1）配置阳离子交换树脂溶液；

2）将板状工作电极和对电极垂直放入阳离子交换树脂溶液中，电极的板面平行相对或相向放置，进行电沉积，于工作电极上制得一含溶剂阳离子交换膜；

3）将工作电极上的阳离子交换膜烘干后，将工作电极浸泡于水中10分钟以上，将所得阳离子交换膜从工作电极上剥离；

4）将剥离的阳离子交换膜置于0.01-2M酸溶液中，浸泡处理24小时以上，再利用水浸泡并超声处理1小时以上，重复上述酸、水浸泡过程2-5次；烘干后获得阳离子交换膜；所述阳离子交换树脂为全氟磺酸树脂、全氟磺酰亚胺磺酸树脂、部分含氟磺酸树脂、部分含氟磺酰亚胺磺酸树脂、磺化聚芳醚酮、磺化聚芳醚砜、磺化聚酰亚胺、磺化聚苯乙烯、磺化聚苯醚中的一种或二种以上，所述阳离子交换树脂溶液的质量固含量为1-25%。

2.按照权利要求1所述的成膜方法，其特征在于：

所述阳离子交换树脂溶液的质量固含量优选为2.5-15%。

3.按照权利要求1或2 所述的成膜方法，其特征在于：所述阳离子交换树脂溶液采用的溶剂为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、乙二醇、N、N-二甲基甲酰胺、N、N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮、环丁砜中的一种或二种以上。

4.按照权利要求1所述的成膜方法，其特征在于：所述工作电极和对电极是表面平整，厚度均匀的金属板、导电玻璃、石墨板、碳纸中的一种或两种，所述工作电极表面包裹一层多孔薄膜材料。

5.按照权利要求4所述的成膜方法，其特征在于：所述多孔薄膜材料为ePTFE膜，聚偏氟乙烯多孔膜，聚丙烯多孔膜，聚乙烯多孔膜，聚丙烯-聚乙烯复合多孔膜，织造膜或无纺布。

6.按照权利要求1所述的成膜方法，其特征在于：

工作电极与对电极的距离为0.1-10 cm；

成膜采用恒电压模式，电压设定为0.1-30.0 V, 电沉积时间10秒-1小时；

采用恒电流模式，电流密度设定为0.001-10mA/cm², 电沉积时间10秒-1小时。

7.按照权利要求6所述的成膜方法，其特征在于：

工作电极与对电极的距离优选为1-5 cm；

采用恒电压模式，电压设定优选为0.2-10 V, 电沉积时间优选为1-20分钟；

采用恒电流模式，电流密度优选为0.1-5mA/cm², 电沉积时间优选为1- 20分钟。

8.按照权利要求1所述的成膜方法，其特征在于：

所述酸为硫酸、盐酸、醋酸、硝酸、磷酸中的一种或二种以上，所述酸溶液的浓度优选为0.5-1M。

9.按照权利要求1-8任一所述方法制得的阳离子交换膜，其特征在于：所述阳离子交换膜干膜厚度为1-200μm，离子电导率为0.01-0.15S/cm、机械强度为1-100MPa。