專利名稱:一種耐壓多孔聚氯乙烯隔膜的制作方法
本發(fā)明屬于電化學工業(yè)用隔膜。
電化學工業(yè)(電池、電解)中使用的隔膜品種繁多，用途各異。隨著生產(chǎn)的發(fā)展對隔膜的要求也越來越高?；瘜W電池中堿性體系用隔膜較為成熟，用于酸性體系的隔膜仍屬研究開發(fā)領域。燒結(jié)型聚氯乙烯隔膜已在鉛酸電池中使用，但這種燒結(jié)型膜不能經(jīng)受較大壓力，文獻報導當施加240公斤/平方厘米壓力時膜即被壓裂(見《塑料工業(yè)》NO.2，P.50(1977))。在制備此膜的燒結(jié)過程中往往存在聚氯乙烯的分解，隔膜出現(xiàn)黃棕色，使其性能變脆。燒結(jié)型膜的孔隙率最高只能達到20%(日本《別冊化學工業(yè)》VOl.28，NO.2，P.216(1984))。對于用淀粉成孔制備的微孔聚氯乙烯膜，其耐壓程度更差，有關廠家已停止生產(chǎn)。電解工業(yè)用隔膜的使用現(xiàn)狀同電池行業(yè)一樣。
本發(fā)明的目的在于提高聚氯乙烯隔膜的抗壓能力，增加氣孔體積，減小比電阻從而改善其電化學性能。為此，發(fā)明人對隔膜制備所需的原材料和工藝進行了研究改進。本發(fā)明選用具有二種官能團的聚氯乙烯為基本原料，氯化鈉作隔膜成孔劑，以環(huán)己酮作聚氯乙烯成型時的粘結(jié)劑。利用聚氯乙烯在低溫下難溶于環(huán)己酮，在較高溫度時溶解明顯加快的物理化學性質(zhì)，為使聚氯乙烯團粒相互粘合起來而團粒本身又沒有遭到破壞，控制聚氯乙烯和環(huán)己酮之間的適當比例，混合后經(jīng)冷壓成型適當溫度燒結(jié)即得到一種粘結(jié)型聚氯乙烯膜。
本發(fā)明是一種耐壓多孔聚氯乙烯隔膜。其主要特征是具有42%以上的孔隙率，在0.45噸/cm2壓力條件下仍保持一定厚度而不致被壓平。由于充分利用了聚氯乙烯團粒的剛性和化學穩(wěn)定性，因此，該隔膜能在強堿或強酸體系(甚至王水)中得到應用。
本發(fā)明所述隔膜的制備方法如下以聚氯乙烯、氯化鈉和環(huán)己酮三種物質(zhì)為原料，先按聚氯乙烯∶氯化鈉＝46∶54攪拌均勻，再按聚氯乙烯∶環(huán)己酮＝1∶0.5加入環(huán)己酮后充分拌勻。把混合的粉料平敷在一定厚度的鋼制模具里，在0.4噸/平方厘米壓力下成型，128℃時燒結(jié)20分鐘。燒結(jié)后的膜置入水中反復煮沸洗滌，并用硝酸銀檢驗至洗液中無氯離子時止。把膜片整平即得到厚度約1mm的白色聚氯乙烯隔膜。這種粘結(jié)型耐壓多孔聚氯乙烯隔膜的制備工藝簡單，不用大型精密設備即可生產(chǎn)出合格產(chǎn)品。膜的厚度可以自由調(diào)節(jié)，其強度類似于素燒陶瓷而具有韌性。此膜既可用于酸性、堿性電池體系，也可用于電解行業(yè)。
發(fā)明人將用上述方法制備的膜(孔隙率為45%、耐壓0.5噸/cm2壓力，比電阻為15Ω·cm)用于乙醇燃料電池中取得成功。經(jīng)過實驗室及一年多實際使用的情況表明該膜不怕強酸強堿，具有良好的電化學穩(wěn)定性。隔膜的高孔隙率可以保留較多的電解液，使之不會流動和流失。
權利要求
1.一種電化學工業(yè)用聚氯乙烯隔膜，其特征在于基本原料為聚氯乙烯、氯化鈉和環(huán)已酮。隔膜孔隙率＞42%，在0.45噸/cm壓力條件下仍保持一定厚度而不致被壓平。
2.按權利要求
1所述隔膜的基本原料，其特征為以適當比例混合，其中聚氯乙烯∶氯化鈉＝46∶54，聚氯乙烯∶環(huán)己酮＝1∶0.5。
3.按權利要求
1所述隔膜，其特征在于采取冷壓成型適中溫度粘結(jié)工藝制備而成。成型壓力為0.4噸/cm2，燒結(jié)溫度為128℃
4.按權利要求
1或3所述隔膜，其特征是用于電池或電解工業(yè)。
專利摘要
一種耐壓多孔聚氯乙烯隔膜。該膜由聚氯乙烯，氯化鈉和環(huán)己酮為基本原料，按一定比例混合經(jīng)冷壓成型適中溫度燒結(jié)而制成。這種粘結(jié)型隔膜能耐受0.5噸/平方厘米壓力且孔隙率達45％。該膜比電阻小(15Ωcm)，具有優(yōu)良的電化學性能。經(jīng)發(fā)明人用于乙醇燃料電池取得滿意效果。此隔膜可用于電池或電解工業(yè)。
文檔編號C08L27/00GK85100244SQ85100244
公開日1986年7月9日 申請日期1985年4月1日
發(fā)明者汪振道, 李升憲 申請人:武漢大學導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan