一种阴/阳离子交换层交联的双极膜的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种阴/阳离子交换层交联的双极膜的制备方法，包括：合成含碱性结构的磺化聚合物以及氯/溴甲基化的聚合物；分别将两种聚合物配置成聚合物溶液，先流延其中一种聚合物溶液，烘干后，在其表面添加水解离催化剂，再流延另外一种聚合物溶液，烘干成为具有两层交联结构的膜；对双层膜进行季铵化处理，得到阴/阳离子交换层相互交联的双极膜；本发明专利技术制备的双极膜两膜层间通过共价键交联，具有良好的界面稳定性，即：氯/溴甲基化聚合物中的部分氯/溴甲基会与碱性结构交联，保证了双极膜膜层间的结构稳定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于双极膜制备，特别涉及一种阴/阳离子交换层交联的双极膜的制备方法。

技术介绍

1、双极膜是由阳离子交换层、界面中间层以及阴离子交换层组成。双极膜是一种具有两面性质的离子交换复合膜，双极膜在正向偏压时膜两侧的h+和oh-在电场的作用力下会迁移到界面中间层形成水分子；而双极膜在反向偏压时可以将水分子解离为h+和oh-，并在电场的作用力下，h+透过阳膜，oh-透过阴膜，可以将盐溶液分离为对应的酸和碱。

2、双极膜的制备方法主要有热压法、粘合法、流延法、电沉积法以及在膜两侧分别引入阴阳离子交换基团法。热压法是将阳膜和阴膜叠放，高压条件下加热压合制成的，但是容易导致界面中间层形成高电阻区，而且两膜层间贴合不一定紧密；粘合法时利用粘合胶将阴膜合阳膜复合，在使用粘合胶的过程中可能会出现气泡未排除和粘合胶过厚等问题，制备的膜性能不容易控制；在一块基膜两侧分别引入阴、阳离子交换基团，虽然不会出现膜层脱离的情况，但是会出现大量损失膜层离子交换基团和制备过程的反应条件难以控制等问题；流延法是工艺操作简单，在阳膜上流延一层阴膜溶液，干燥后制得双极膜，流延过本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种阴/阳离子交换层交联的双极膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的阴/阳离子交换层交联的双极膜的制备方法，其特征在于，步骤1)中，含碱性结构的双酚单体为：苯并咪唑双酚或4,4’-亚甲基-2,2’-苯并咪唑双酚，结构如式(I)或式(II)所示：

3.如权利要求1所述的阴/阳离子交换层交联的双极膜的制备方法，其特征在于，步骤1)中，其他双酚单体为双酚A、双酚S、六氟双酚A或四甲基联苯二酚；二氟单体为4,4’-二氟二苯酮、4,4’-二氟二苯砜或4,4’-二氟三苯二酮；磺化二氟单体为4,4’-二氟二苯酮、4,4’-二氟二苯砜或4,4’-二氟...

【技术特征摘要】

1.一种阴/阳离子交换层交联的双极膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的阴/阳离子交换层交联的双极膜的制备方法，其特征在于，步骤1)中，含碱性结构的双酚单体为：苯并咪唑双酚或4,4’-亚甲基-2,2’-苯并咪唑双酚，结构如式(i)或式(ii)所示：

3.如权利要求1所述的阴/阳离子交换层交联的双极膜的制备方法，其特征在于，步骤1)中，其他双酚单体为双酚a、双酚s、六氟双酚a或四甲基联苯二酚；二氟单体为4,4’-二氟二苯酮、4,4’-二氟二苯砜或4,4’-二氟三苯二酮；磺化二氟单体为4,4’-二氟二苯酮、4,4’-二氟二苯砜或4,4’-二氟三苯二酮的磺化物；成盐剂为无水碳酸钾；溶剂为n,n-二甲基乙酰胺；带水剂为甲苯。

4.如权利要求1所述的阴/阳离子交换层交联的双极膜的制备方法，其特征在于，步骤2)中，聚合物选自聚芳醚酮、聚醚砜、聚苯醚、聚苯乙烯、聚偏氟乙烯或聚砜。

5.如权利要求1所述的阴/阳离子交换层交联的双极膜的制备方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建黎，饶瀚林，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：