一種用于氧陰極電解的離子交換膜及其制備方法技術

本發明專利技術屬于高分子材料技術領域，具體涉及用于氧陰極電解的離子交換膜及其制備方法。用于氧陰極電解的離子交換膜，其是由全氟磺酸離子交換樹脂層、全氟羧酸離子交換樹脂層、增強網布、親水涂層和多功能涂層組成的多層復合膜；其中全氟磺酸樹脂層厚80-150微米，全氟羧酸樹脂層為厚8-15微米，膜陽極側表面涂覆3-12微米厚的親水涂層，膜陰極側表面涂覆3-12微米厚的多功能涂層。其制備方法包括步驟：用含全氟磺酸樹脂-催化劑-低級醇分散液對轉型后的離子膜羧酸側進行噴涂，干燥后形成多功能涂層。本發明專利技術將催化結構和功能賦予離子膜表面，氧氣與離子膜表面充分接觸并在其表面反應，降低了槽電壓而同時提高了催化效率。

Ion exchange membrane used for oxygen cathode electrolysis and preparation method thereof

The invention belongs to the technical field of polymer materials, in particular to an ion exchange membrane used for oxygen cathode electrolysis and a preparation method thereof. For oxygen ion exchange membrane electrolysis, which is composed of a perfluorinated ion exchange resin layer, perfluorinated carboxylic acid ion exchange resin layer, multi-layer composite film composed of reinforcing mesh, hydrophilic coating and multifunctional coating; wherein the perfluorosulfonic acid resin layer thickness of 80-150 microns, perfluorocarboxylated resin layer is 8-15 micrometers thick and the anode side of membrane coated on the surface of 3-12 micron thick film cathode side hydrophilic coating, surface coating of 3-12 micron thickness multifunctional coating. The preparation method comprises the following steps: spraying the carboxylic acid side of the ionic membrane after transformation by using a perfluorinated resin, a catalyst and a low alcohol dispersion, and forming a multifunctional coating after drying. The invention endows the catalytic structure and function to the surface of the ion membrane, and the oxygen and the ion film surface fully contacts and react on the surface of the ion membrane, thereby reducing the groove voltage and improving the catalytic efficiency.

【技術實現步驟摘要】
—種用于氧陰極電解的離子交換膜及其制備方法
本專利技術屬于高分子材料
，具體涉及。
技術介紹
氯堿工業通過電解含鹽水生產燒堿和氯氣，同時產生副產物氫氣，是在國民經濟中占有重要地位的基礎化工原料工業。目前國內燒堿法主要是離子膜法，生產成本中電耗成本約占60%，因此降低電耗對于提高氯堿行業經濟效益具有很重要的意義。從根本上講，氯堿工業的巨大耗電量是由其化學反應本身所決定的。因此，從根本上改變電解含鹽水的電化學反應，從而降低理論分解電壓，可以有效實現電耗的降低。

【技術保護點】
一種用于氧陰極電解的離子交換膜，其特征在于，其是由全氟磺酸離子交換樹脂層、全氟羧酸離子交換樹脂層、增強網布、親水涂層和多功能涂層組成的多層復合膜；其中所述全氟離子交換膜的基膜總厚度在90?189微米之間，全氟磺酸樹脂層厚80?150微米，全氟羧酸樹脂層為厚8?15微米，膜陽極側表面涂覆3?12微米厚的親水涂層，膜陰極側表面涂覆3?12微米厚的多功能涂層。

【技術特征摘要】
1.一種用于氧陰極電解的離子交換膜，其特征在于，其是由全氟磺酸離子交換樹脂層、全氟羧酸離子交換樹脂層、增強網布、親水涂層和多功能涂層組成的多層復合膜；其中所述全氟離子交換膜的基膜總厚度在90-189微米之間，全氟磺酸樹脂層厚80-150微米，全氟羧酸樹脂層為厚8-15微米，膜陽極側表面涂覆3-12微米厚的親水涂層，膜陰極側表面涂覆3-12微米厚的多功能涂層。2.根據權利要求1所述的用于氧陰極電解的離子交換膜，其特征在于，所述全氟磺酸離子交換樹脂層是四氟乙烯和全氟磺?；蚁┗压簿鄣玫降娜撬針渲粨Q容量為0.9-1.20mmol/go3.根據權利要求1所述的用于氧陰極電解的離子交換膜，其特征在于，所述全氟羧酸離子交換樹脂層是四氟乙烯與全氟羧酸酯乙烯基醚共聚而成的聚合物，離子交換容量為0.9-1.05mmol/go4.根據權利要求1所述的用于氧陰極電解的離子交換膜，其特征在于，所述親水涂層是由含全氟磺酸樹脂的納米無機氧化物-低級醇分散液涂覆在離子交換樹脂基膜表面后干燥而成，其中低級醇為乙醇或丙醇，納米無機氧化物為Zr02。5.根據權利要求1所述的用于氧陰極電解的離子交換膜，其特征在于，所述多功能涂層是由含全氟磺酸樹脂的納米無機氧化物-催化劑-低級醇分散液涂覆在離子交換樹脂基膜表面后干燥而成。6.根據權利要求5所述的用于氧陰極電解的離子交換膜，其特征在于，所述含全氟磺酸樹脂的納米無機氧化物-催化劑-低級醇分散液中三種物質的質量比為:含全氟磺酸樹脂的納米無機氧化物:催化劑；低級醇=(3-12):(1-10): (88-96)。7.根據權利...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王學軍，王婧，
申請(專利權)人：山東東岳高分子材料有限公司，
類型：發明
國別省市：