[发明专利]表面具有交联结构的碱金属电解用离子交换膜及制备方法

权利要求书

1.一种表面具有交联结构的碱金属电解用离子交换膜，其特征在于：包括具有交联结构以及羧酸型官能团的表面层、含有羧酸型官能团的含氟聚合物层以及含有磺酸型官能团的含氟聚合物层，在所述含有磺酸型官能团的含氟聚合物层中包埋有增强材料，在所述碱金属电解用离子交换膜的表面涂有无机涂层；

所述的具有交联结构以及羧酸型官能团的表面层中交联结构是由全氟羧酸或羧酸盐侧基转化而得到交联结构，所述表面层中具有的交联结构占表面层中羧酸型官能团的摩尔百分比为10-99.5％。

2.根据权利要求1所述的表面具有交联结构的碱金属电解用离子交换膜，其特征在于：含有所述全氟羧酸或羧酸盐侧基的含氟聚合物中采用的全氟聚合物是由下式(1)所示的单体中的一种或几种与含氟烯烃共聚而成

CF₂＝CF-(O)_P-(CF₂)_q-(CF₂CFX)_r-(O)_S-(CF₂)_t-(CF₂CFX’)_U-A₁ (1)

式(1)中的X为氟原子或三氟甲基，X’为氟原子或三氟甲基；A₁为能转化为羧酸型官能团的基团；P为0或1，q为0-12的整数，r为0-3的整数，S为0或1，t为0-12的整数，U为0-3的整数；其中，P和S不同时为0，r和U不同时为0。

3.根据权利要求1所述的表面具有交联结构的碱金属电解用离子交换膜，其特征在于：所述的具有交联结构以及羧酸型官能团的表面层的厚度为0.5-10微米。

4.根据权利要求1所述的表面具有交联结构的碱金属电解用离子交换膜，其特征在于：所述的含有磺酸型官能团的含氟聚合物层的离子交换容量为0.9-1.5mmol/g干燥树脂，厚度为30-120微米。

5.根据权利要求1所述的表面具有交联结构的碱金属电解用离子交换膜，其特征在于：所述的含有羧酸型官能团的含氟聚合物层的离子交换容量为0.8-0.95mmol/g干燥树脂，厚度为5-30微米。

6.根据权利要求1所述的表面具有交联结构的碱金属电解用离子交换膜，其特征在于：所述的增强材料为多孔材料，开孔率为20-90％，由全氟碳化合物的加强线和烃类聚合物的溶弃线编织而成，厚度为30-100微米。

7.根据权利要求1所述的表面具有交联结构的碱金属电解用离子交换膜，其特征在于：所述的无机涂层是由全氟离子交换树脂和无机氧化物颗粒构成，其中无机氧化物颗粒粒径为20纳米-10微米，其中全氟离子交换树脂是至少具有一种离子交换基团的全氟聚合物，离子交换容量为0.7-1.1mmol/g。