[发明专利]包含高分子载体的阳离子交换膜及其制造方法

说明书

本发明涉及一种阳离子交换膜，包括：载体，包含乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物(EVA，ethylene‑vinyl acetate copolymer)、乙烯‑丙烯酸甲酯共聚物(EMA，ethylene‑methyl acrylate copolymer)、乙烯‑丙烯酸乙酯共聚物(EEA，ethylene‑ethyl acrylate copolymer)、乙烯‑丙烯酸丁酯共聚物(EBA，ethylene‑butyl acrylate copolymer)、乙烯‑甲基丙烯酸甲酯共聚物(EMMA，ethylene‑methyl methacrylate copolymer)以及乙烯‑甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(EGMA，ethylene‑glycidyl methacrylate copolymer)等；以及阳离子交换体；其中，上述载体以及上述阳离子交换体形成互穿聚合物网络(interpenetrating polymer network)结构。适用本发明的阳离子交换膜的热稳定性以及机械特性优秀，而且适用本发明的阳离子交换膜的制造方法因为工程简单、经济性优秀且不良率较低，因此其生产性优秀。

技术领域

本发明涉及一种阳离子交换膜及其制造方法，尤其涉及一种热稳定性以及机械特性优秀的阳离子交换膜，以及因为工程简单、经济性优秀且不良率较低，因此其生产性优秀的阳离子交换膜的制造方法。

背景技术

目前已经被商用化的如NEOSEPTA(ASTOM Corp.Japan)、SELEMION(Asahi GlassCompany，Japan)等离子交换膜，是将利用以聚氯乙烯(PVC)作为原材料纺纱而成的纤维织造出的载体以及苯乙烯-二乙烯基苯单体通过糊浆法进行共聚以及磺化而制造出的离子交换膜，因为具有比较优秀的电化学特性而在全球范围内被广泛使用。

但是，因为纺纱工程的难易度较高，因此对聚氯乙烯(PVC)进行纤维化的企业较少，而且因为纤维的单价较高，因此在采购方面可能比较困难。上述糊浆法是通过将所织造出的载体含浸到由聚氯乙烯(PVC)粉末以及单体混合而成的浆料中而进行涂布的方式，而且需要注意的是，因为含浸不充分而产生的气隙(air gap)会在后续工程中形成针孔(pinhole)并因此导致离子交换膜的性能的下降，属于要求非常严苛的工程。

此外，因为聚氯乙烯(PVC)原材料具有在低温(40℃)下发生热分解(thermaldecomposition)的较低的热稳定性，因此只能将离子交换膜的使用温度限制在40℃以下，而对处理用水的温度限制必然会导致对用于进行冷却的前处理设备的需求，从而最终导致整体离子交换系统的成本的上升。而且，在包含聚氯乙烯(PVC)原材料的离子交换膜中为了克服脆性而需要使用一部分增塑剂，但是因为增塑剂会在高温状态下溶出，因此会导致难以适用于食品领域的问题。

因此，急需开发出一种作为载体包含可以防止离子交换膜性能的降低、易于采购且热稳定性以及机械特性优秀的原材料的离子交换膜。

发明内容

发明要解决的技术问题

本发明的目的在于解决如上所述的现有技术中存在的问题而提供一种热稳定性以及机械特性优秀的阳离子交换膜。

本发明的另一目的在于提供一种因为工程简单、经济性优秀且不良率较低，因此其生产性优秀的阳离子交换膜的制造方法。

解决问题的技术方案

适用本发明的阳离子交换膜，包括：包含以下述化学式1以及化学式2表示的化合物中的一种以上的载体；以及阳离子交换体；其中，上述载体以及上述阳离子交换体可以形成互穿聚合物网络(interpenetrating polymer network)结构。

[化学式1]

在化学式1中，

R为C1乙酰氧基或C1至C4丙烯酸酯基，