淺析雙極膜的制備方法

　　雙極膜的制備方法
 

　　1. 陰、陽(yáng)離子交換膜層熱壓成型法
 

　　這種方法的基本過(guò)程是將干燥的陰、陽(yáng)離子交換膜層疊放在用聚四氟乙烯薄膜覆蓋的不銹鋼板中，排除內(nèi)部氣泡，加熱加壓制得雙極膜。由這種方法制得的雙極膜，可能會(huì)因?yàn)殛帯㈥?yáng)兩膜層的相互滲透，固定基團(tuán)的靜電相互作用，在中間界面層形成高電阻區(qū)域，使雙極膜的工作電壓升高。
 

　　2. 陰、陽(yáng)離子交換膜層粘合成型法
 

　　這種方法的基本過(guò)程是用粘合劑分別涂覆陰、陽(yáng)離子交換膜的內(nèi)側(cè)，然后疊合，排除內(nèi)部的氣泡和液泡，經(jīng)干燥而得雙極膜。也可將制得的雙極膜通過(guò)加熱加壓進(jìn)一步增強(qiáng)兩膜層間的粘合力。為了減小雙極膜的工作電壓， 所用的粘合劑應(yīng)該是可滲透的粘合劑，如聚乙烯亞胺、環(huán)氧氛丙烷及雙酚丙烷系環(huán)氧化合物在甲醇中反應(yīng)所得粘稠物，或苯乙烯磺酸與二乙烯苯的部分共聚物等有機(jī)物以及Cr(NO3)3、三氯化釕、硅酸鈉、磷酸銦等無(wú)機(jī)電解質(zhì)溶液。粘合劑層的厚度應(yīng)以兩膜層有足夠粘合強(qiáng)度為宜，太厚將使雙極膜的電阻增大、工作電壓升高。
 

　　3. 一膜層在另一膜層上流延成型法
 

　　這種制備方法的基本過(guò)程是在陰離子交換膜層上覆蓋一層分散有陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的聚合物溶液，或者在陽(yáng)離子交換膜層上覆蓋一層分散有陰離子交換樹(shù)脂的聚合物溶液，經(jīng)干燥而制得雙極膜。 也可以直接用液態(tài)的離子交換材料， 如二-( 2-乙烯基-己基)的焦磷酸、三辛基甲基氯化銨等，代替離子交換樹(shù)脂分散的聚合物溶液。為了使兩膜層能結(jié)合緊密，在覆蓋前可對(duì)陰膜層或陽(yáng)膜層的表面進(jìn)行粗糙化處理， 如砂紙打磨，表面壓花( 紋)，等離子體表面蝕刻等。
 

　　4. 基膜兩側(cè)分別引入陰、陽(yáng)離子交換基團(tuán)法
 

　　這種制備方法的基本過(guò)程是在聚合物基膜兩側(cè)分別用化學(xué)反應(yīng)方法引入陰、陽(yáng)離子交換基團(tuán)而制得雙極膜。比如，將聚乙烯膜浸吸苯乙烯、二乙烯苯及過(guò)氧化苯甲酰的混合溶液制得基膜，通過(guò)覆蓋保護(hù)的方法，一側(cè)氯磺化、水解得陽(yáng)膜層，另一側(cè)氯甲基化、胺化得陰膜層。