[发明专利]增强低阻氯碱电解槽隔膜及其制备方法

权利要求书

1.一种增强低阻氯碱电解槽隔膜，由基膜和功能表面涂层组成，基膜的两面设有功能表面涂层，基膜由全氟磺酸聚合物层和全氟羧酸聚合物层组成，全氟磺酸聚合物层内设有增强材料网，其特征在于：全氟磺酸聚合物层内设有镂空隧道；功能表面涂层为全氟离子聚合物构成的多孔粗糙结构；

全氟磺酸聚合物层内含有纵横交错的镂空隧道；在增强材料网中紧邻的两根主纤维间距为0.5-1.5mm，紧邻的两根主纤维中含有镂空隧道32-500根；单隧道直径为1-50μm；

所述的增强低阻氯碱电解槽隔膜的制备方法，包括以下步骤：

(1)将全氟磺酸树脂和全氟羧酸树脂通过共挤出流延的方式复合成全氟离子交换树脂基膜；再将增强材料和蛋白质纤维复合编织的多孔材料浸泡到超声处理过的溶剂中处理，取出干燥后再与基膜进行复合，形成全氟离子交换膜前体；

(2)将步骤(1)中制得的全氟离子交换膜前体，转化为具备离子交换功能的全氟离子交换膜；

(3)将全氟离子聚合物加入到溶剂中进行均一化处理，形成全氟离子聚合物溶液；

(4)将造孔剂加入到步骤(3)所述的全氟离子聚合物溶液中，球磨得到分散液；

(5)将步骤(4)得到的分散液采用涂膜方式附着在全氟离子交换膜表面，通过刻蚀表面形成多孔粗糙结构，得到所述的增强低阻氯碱电解槽隔膜；

步骤(4)所述的造孔剂是碳酸钾、碳酸钠、聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维、聚氨酯纤维或聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维中的一种或几种；

功能表面涂层的内部和表面为多孔粗糙结构，涂层厚度为0.01μm～30μm，涂层10微米*10微米范围内粗糙度Ra值介于10纳米～5微米，240微米*300微米范围内粗糙度Ra值介于300纳米～10微米。

2.根据权利要求1所述的增强低阻氯碱电解槽隔膜，其特征在于：增强材料网为耐碱蚀增强网，空隙率为20-99％，厚度为40-200μm。

3.根据权利要求1所述的增强低阻氯碱电解槽隔膜，其特征在于：全氟磺酸聚合物层的厚度为10-250μm；全氟磺酸聚合物的交换容量为0.6-1.5毫摩尔/克。

4.根据权利要求1所述的增强低阻氯碱电解槽隔膜，其特征在于：全氟羧酸聚合物层的厚度为1-20μm；全氟羧酸聚合物的交换容量为0.5-1.5毫摩尔/克。

5.根据权利要求1所述的增强低阻氯碱电解槽隔膜，其特征在于：全氟离子聚合物为全氟磺酸聚合物或全氟磷酸聚合物中的一种或者两种。

6.根据权利要求1所述的增强低阻氯碱电解槽隔膜，其特征在于：全氟离子聚合物交换容量为0.5～1.5毫摩尔/克。

7.根据权利要求1所述的增强低阻氯碱电解槽隔膜，其特征在于：步骤(5)中所述的涂膜方式是喷涂、刷涂、辊涂、转印、浸渍或旋涂中的一种；所述的刻蚀是碱解、酸解或水解中的一种或者几种工艺的组合。