[发明专利]一步法均相阳离子交换膜及其成型工艺

权利要求书

1.一种一步法均相阳离子交换膜，其特征在于，它由增强纤维布和复合在增强纤维布上的水不溶聚合电解质层构成，其中：

所述水不溶聚合电解质层由含不饱和双键的两种类型的总单体，辅助物质共聚而成：

按总单体的摩尔数百分比计，总单体由下述组分组成：

A. 含阳离子交换功能团的单体                30-70%

B. 疏水性单体或含多乙烯基官能团单体        5%-50%

辅助物质与总单体的质量百分比为：

引发剂                                     0.01%-5%

所述增强纤维布为编织布或无纺布，所述布的厚度为0.05-0.5毫米、布的空隙率要求大于30%，小于80%。

2.根据权利要求1所述的一步法均相阳离子交换膜，其特征在于，所述含阳离子交换功能团的单体在下列中任选：乙烯基苯磺酸、乙烯基苯磺酸盐、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸盐、丙烯酸、丙烯酸盐，甲基丙烯酸磺酸乙酯，丙烯酸磺酸乙酯。

3.根据权利要求1所述的一步法均相阳离子交换膜，其特征在于，所述疏水性单体或含多乙烯基官能团单体在下列中任选：二乙烯基苯，甲基丙烯酸十八酯，甲基丙烯酸六氟丁酯，乙二醇二丙烯酸乙酯，丙三醇三丙烯酸乙酯，乙二醇二乙烯基醚。

4.根据权利要求1所述的一步法均相阳离子交换膜，其特征在于，所述引发剂为过氧化物类或偶氨类，过氧化物类在下列中任选：BPO、叔丁基过氧化氢，偶氨类在下列中任选：偶氮二异丁氰，偶氮二异戊氰。

5.根据权利要求1所述的一步法均相阳离子交换膜，其特征在于，所述辅助物质可选用聚醋酸乙烯酯、或乙丙橡胶，其量为总单体质量的≤1%。

6.根据权利要求1所述的一步法均相阳离子交换膜，所述辅助物质可选用丙烯酸乙酯，其量为总单体质量的≤1%。

7.根据权利要求1所述的一种一步法均相阳离子交换膜的成型工艺，其特征在于，具体步骤如下：

步骤一、选择槽形耐腐蚀不粘的模具，底部为平整矩形，底部侧面设有一排出口， 槽具内腔能容纳放置多张增强纤维布和不粘隔膜；

步骤二、先在槽形模具底部铺上一层矩形不粘隔膜膜， 然后在不粘隔膜上再铺一层相对应的纤维增强布，纤维增强布的各边和不粘隔膜对齐；

步骤三、将配置的水不溶聚合电解质液浇到纤维增强布上，并充分浸渍纤维增强布，多余的料液从模具底部侧面的排出口流出；

步骤四、在完全浸渍后的纤维增强布上放置一张不粘隔膜、然后再放入下一张纤维增强布，再重复步骤三；

步骤五、重复步骤四，多片不粘隔膜和多片浸渍的纤维增强布呈交替状；

步骤六、在最上层的浸渍后纤维增强布放置一张不粘隔膜，然后在其上缓慢放置一块和成品阳离子交换膜大小相同的平整重物，缓慢的对其下面的多层不粘隔膜和纤维增强布施加0.1-1公斤/平方米的压力；

步骤七、在施加压力的过程中，关闭模具底部侧面的排出口，挤压出的多余水不溶聚合电解质液从纤维增强布中流出，并填充在纤维增强布和槽形模具四周的缝隙中；

步骤八、将模具及其内部层叠的不粘隔膜及浸渍纤维增强布一起放入防爆烘箱中固化，固化温度和固化时间按照所加的引发剂的种类和添加量来决定； 

步骤九、将固化好的各物质从烘箱中拿出，剥离各层隔膜，就可以得到纤维增强布增强的块状聚电解质层，也即一步法均相阳离子交换膜。

8.根据权利要求7所述的一步法均相阳离子交换膜的成型工艺，其特征在于，所述步骤八中所述引发剂采用过氧化苯甲酰BPO，添加量为树脂的1%时，固化温度为80度，时间为17小时。

9.根据权利要求7所述的一步法均相阳离子交换膜的成型工艺，其特征在于，所述步骤八中所述引发剂采用叔丁基过氧化氢, 添加量为2%时, 固化温度为80度, 时间为17小时。

10.根据权利要求7所述的一步法均相阳离子交换膜的成型工艺，其特征在于，所述步骤八中所述引发剂采用偶氮二异丁氰,1%添加量, 固化温度为70度、时间4小时。