用于电解的离子交换膜制造技术

用于电解的离子交换膜，该膜有三层，第一含氟聚合物层含有作为离子交换基团的羧酸基并面向阴极；第二含氟聚合物层含有离子交换基团，电阻率比第一层低，厚度至少为膜总厚度的５０％；第三含氟聚合物层含有离子交换基团，溶胀度至少比第二层高５％，电阻率至少比第二层低３０欧姆.厘米；第一、第二和第三层按该顺序层压．（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用于电解的含氟聚合物离子交换膜。具体地说，本专利技术涉及具有极好的电化学性能和机械强度的含氟聚合物阳离子交换膜，该膜尤其适用于电解碱金属氯化物的水溶液。就通过电解碱金属氯化物的水溶液生产碱金属氢氧化物和氯气而言，近年来通常采用离子交换膜的方法。用于该方法的离子交换膜要求具有高的电流效率和低的膜阻，并在加工的同时要求具有高的机械强度。为此，人们已提出了双层型离子交换膜，该膜包括一层电阻高且含水量低的离子交换膜，和一层电阻低且含水量高的离子交换膜，为了增加强度，将支承织物如机织织物或无纺织物埋置在其中(欧洲专利公开165466号，日本未审专利公开132089/1978，等)。该膜提供十分好的操作性能。人们又进一步提出了层状膜结构，使得从膜的阳极侧到阴极侧的水含量或水的渗透性大大减少(美国专利4，610，764和4，486，277)。为了在进行低压电解时获得高的电流效率并同时维持机械强度，人们提出了一种由磺酸聚合物和羧酸聚合物组成的层压膜结构，用含有牺牲材料和增强材料的织物增强(美国专利4，437，951)。未经任何增强的离子交换膜易于撕破，还存在一个实际问题，即当电解液浓度变本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于电解的离子交换膜，该膜包含三层，第一含氟聚合物层含有作为离子交换基团的羧酸基并面向阴极；第二含氟聚合物层含有离子交换基团，电阻率比第一层低，且厚度至少为膜总厚度的５０％；第三含氟聚合物层含有离子交换基团，溶胀度至少比第二层高５％，且电阻率至少比第二层低３０欧姆.厘米；第一、第二和第三层按该顺序层压。

【技术特征摘要】
JP 1986-6-13 136217/86;JP 1986-6-26 148176/86;JP 11.用于电解的离子交换膜，该膜包含三层，第一含氟聚合物层含有作为离子交换基团的羧酸基并面向阴极；第二含氟聚合物层含有离子交换基团，电阻率比第一层低，且厚度至少为膜总厚度的50%；第三含氟聚合物层含有离子交换基团，溶胀度至少比第二层高5%，且电阻率至少比第二层低30欧姆·厘米；第一、第二和第三层按该顺序层压。2.根据权利要求1所述的膜，其中第一层的厚度为5至50微米，第二层的厚度为50至200微米，第三层厚度为10至50微米。3.根据权利要求1所述的膜，其中第二层的离子交换基团是磺酸基和羧酸基，第三层的离子交换基团是磺酸基。4.根据权利要求3所述的膜，其中当相邻层含有不同的离子交换基团时，将含有羧酸基和磺酸基的含氟聚合物的附加层插入相邻层之间。5.根据权利要求4所述的膜，其中附加层用由含有羧酸基的含氟聚合物和含有磺酸基的含氟聚合物以10/90至90/10的重量比形成的共混合制成。6.根据权利要求3所述的膜，其中羧酸基的离子交换容量为0.5至2.0毫克当量/克干燥树脂，磺酸基的离子交换容量为0.5至1.5毫克/克干燥树脂。7.根据权利要求1所述的膜，其中至少第三层用由牺牲材料和增强材料组成的且厚度为30至200微米的支承织物增强。8.根据权利要求7所述的膜，其中支承织物是由牺牲纤维和增强纤维组成的机织织物。9.根据权利要求8所述的膜，其中增强纤维的细度为30至300且，纵横比为2至20，牺牲纤维的细度为30至300旦。10.根据权利要求7所述的膜，其中增强材料为全氟化碳聚合物，牺牲材料为聚对苯二甲酸乙二酯、锦纶、纤维素或人造丝。11.根据权利要求1所述的膜，其中至少在膜的阳极侧或阴极侧之一配置气体释放层。12.根据权利要求11所述的膜，其中气体释放层是没有电催化活性的亲水无机颗粒的多孔层。13.根据权利要求11所述的膜，其中气体释放层是表面变粗糙的膜表面层。14.一种包含阳极室和阴极室的电极池，阳极室和阴极室用权利要求1所定义的离子交换膜隔开。15.使用权利要求14所定义的电解池电解碱金属氯化物的方法，其中，在阳极室中加入碱金属氯化物水溶液，在阴...

【专利技术属性】
技术研发人员：铃木公二，田哲郎，齐藤义彦，新井清隆，森宏，
申请(专利权)人：旭硝子株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]