[发明专利]具有疏气泡功能的全氟羧酸离子交换膜及其制备方法在审
| 申请号： | 201911417926.X | 申请日： | 2019-12-31 |
| 公开（公告）号： | CN111020629A | 公开（公告）日： | 2020-04-17 |
| 发明（设计）人： | 张永明;雷建龙;张恒;刘烽;王振华;王学军;张志浩 | 申请（专利权）人： | 山东东岳未来氢能材料有限公司 |
| 主分类号： | C25B13/08 | 分类号： | C25B13/08;C25B13/02;C25B1/46 |
| 代理公司： | 青岛发思特专利商标代理有限公司 37212 | 代理人： | 耿霞 |
| 地址： | 256401 山东省淄*** | 国省代码： | 山东;37 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 具有 气泡 功能 羧酸 离子交换 及其 制备 方法 | ||
1.一种具有疏气泡功能的全氟羧酸离子交换膜，其特征在于：由全氟羧酸聚合物层和功能表面涂层组成，其中功能表面涂层位于全氟羧酸聚合物层的上下表面；
所述全氟羧酸聚合物层的厚度为50-250μm，功能表面涂层的厚度为10nm-30μm；
所述功能表面涂层是由全氟离子聚合物构成的多孔粗糙结构。
2.根据权利要求1所述的具有疏气泡功能的全氟羧酸离子交换膜，其特征在于：全氟羧酸聚合物层的全氟羧酸树脂交换容量为0.6-1.5mmol/g。
3.根据权利要求1所述的具有粗糙涂层的全氟羧酸离子交换膜，其特征在于：功能表面涂层中的全氟离子聚合物为全氟磺酸聚合物和/或全氟磷酸聚合物。
4.根据权利要求1所述的具有疏气泡功能的全氟羧酸离子交换膜，其特征在于：功能表面涂层中全氟离子聚合物的交换容量为0.5-1.5mmol/g。
5.根据权利要求1所述的具有疏气泡功能的全氟羧酸离子交换膜，其特征在于：功能表面涂层10μm×10μm范围内粗糙度Ra值为10nm-5μm，240μm×300μm范围内粗糙度Ra值为300nm-10μm。
6.根据权利要求1所述的具有疏气泡功能的全氟羧酸离子交换膜，其特征在于：功能表面涂层中孔的体积占涂层体积的5～95％。
7.根据权利要求1所述的具有疏气泡功能的全氟羧酸离子交换膜，其特征在于：功能表面涂层在0-300g/L盐水环境中，3μL体积气泡与涂层粘附力为0-400μN。
8.一种权利要求1-7任一项所述的具有疏气泡功能的全氟羧酸离子交换膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将全氟羧酸树脂进行挤出流延得到全氟羧酸离子交换树脂基膜，形成全氟羧酸离子交换膜前体；
(2)将全氟羧酸离子交换膜前体先进行超压处理，再浸入碱性溶液中进行转型，得到具备离子交换功能的全氟羧酸离子交换膜；
(3)将全氟离子聚合物加到溶剂中进行均一化处理，形成全氟离子聚合物溶液，再加入造孔剂，球磨得到分散液；
(4)将步骤(3)得到的分散液采用涂膜方式附着在步骤(2)得到的全氟羧酸离子交换膜上下表面，通过刻蚀表面形成多孔粗糙结构。
9.根据权利要求8所述的具有疏气泡功能的全氟羧酸离子交换膜的制备方法，其特征在于：步骤(3)中造孔剂是氧化硅、氧化铝、氧化锌、氧化钛、碳酸钾、碳化硅、碳酸钠、聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维、聚氨酯纤维、聚偏氟乙烯或聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维中的一种或多种。
10.根据权利要求8所述的具有疏气泡功能的全氟羧酸离子交换膜的制备方法，其特征在于：步骤(4)中刻蚀是碱解、酸解或水解中的一种或者多种工艺的组合。
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