碱性水电解制氢用复合隔膜及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115819818A(43)申请公布日2023.03.21(21)申请号202211666712.8C09D7/20(2018.01)(22)申请日2022.12.23C09D7/61(2018.01)C09D7/65(2018.01)(71)申请人乐凯胶片股份有限公司C08L81/02(2006.01)地址072150河北省保定市满城区满城经C08L81/06(2006.01)济开发区建业路6号C08L23/12(2006.01)(72)发明人张学建吴斌潘华行李华锋柳青(74)专利代理机构北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙)11201专利代理师黄德海(51)Int.Cl.C08J7/04(2020.01)C25B9/19(2021.01)C25B1/04(2021.01)C09D181/06(2006.01)权利要求书2页说明书12页附图1页(54)发明名称碱性水电解制氢用复合隔膜及其制备方法(57)摘要本发明公开了碱性水电解制氢用复合隔膜及其制备方法。该复合隔膜包括：编织平网膜以及形成在编织平网膜至少一个表面上的复合涂层，其特征在于形成复合涂层的涂布液包括亲水无机颗粒、粘合树脂、成孔剂、溶剂和分散剂：以亲水无机颗粒和粘合树脂的总质量为基准，亲水无机颗粒的含量为80～90wt％；以涂布液的总质量为基准，亲水无机颗粒和粘合树脂的总含量为50～78.5wt％；以涂布液的总质量为基准，成孔剂的含量为1～6wt％；以亲水无机颗粒的质量为基准，分散剂的含量为0.5～1wt％。该复合隔膜不仅制备工艺简单，生产成本较低，而且具有较低的面电阻、较高的电流密度和较好的气体阻隔性能。CN115819818ACN115819818A权利要求书1/2页1.一种碱性水电解制氢用复合隔膜，包括：编织平网膜以及形成在所述编织平网膜至少一个表面上的复合涂层，其特征在于形成复合涂层的涂布液包括亲水无机颗粒、粘合树脂、成孔剂、溶剂和分散剂：以所述亲水无机颗粒和所述粘合树脂的总质量为基准，所述亲水无机颗粒的含量为80～90wt％；以所述涂布液的总质量为基准，所述亲水无机颗粒和所述粘合树脂的总含量为50～78.5wt％；以所述涂布液的总质量为基准，所述成孔剂的含量为1～6wt％；以所述亲水无机颗粒的质量为基准，所述分散剂的含量为0.5～1wt％。2.根据权利要求1所述的复合隔膜，其特征在于：所述编织平网膜的孔径为350～500μm、开孔率为42～58％；所述粘合树脂含有－SO2－基团；所述溶剂包括选自N‑甲基吡咯烷酮、N‑乙基吡咯烷酮、N，N‑二甲基甲酰胺、二甲亚砜、N，N‑二甲基乙酰胺中的至少之一；所述成孔剂包括聚乙烯吡咯烷酮；所述分散剂包括阴离子表面活性剂或非离子表面活性剂。3.根据权利要求1所述的复合隔膜，其特征在于：所述编织平网膜包括聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚苯硫醚、聚四氟乙烯中的一种；所述亲水无机颗粒包括二氧化锆和/或硫酸钡；所述粘合树脂包括聚砜树脂和/或聚醚砜树脂；所述溶剂包括N‑甲基吡咯烷酮；所述成孔剂包括聚维酮K30和/或聚维酮K90；所述分散剂包括烷基酚聚氧丙烯醚酸酯盐或脂肪醇聚氧乙烯醚酸酯盐。4.根据权利要求1～3中任一项所述的复合隔膜，其特征在于：所述编织平网膜包括聚丙烯或聚苯硫醚；所述亲水无机颗粒的D50粒径不大于0.7μm；所述粘合树脂的分子量不小于70000g/mol、拉伸强度不小于70MPa、热变形温度不小于170℃、玻璃化转变温度不小于190℃、热收缩率不大于0.7％；所述分散剂包括选自脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐、脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸盐、烷基酚聚氧乙烯醚羧酸盐、烷基酚聚氧乙烯醚硫酸盐、烷基酚聚氧乙烯醚磺酸盐、烷基酚聚氧乙烯醚磷酸盐、腰果酚聚氧乙烯醚硫酸酯盐、壬基酚聚氧丙烯醚硫酸盐、二聚壬基酚聚氧乙烯醚硫酸盐、正辛醇聚氧乙烯醚羧酸盐、十二烷基醇聚氧乙烯醚羧酸盐、十二烷基醇聚氧乙烯醚磺酸盐、乙二酰胺十二醇聚氧乙烯酯磺酸盐中的一种，其中，所述盐选自钠盐、钾盐、铵盐中的至少之一；所述复合隔膜的厚度为200～800μm。5.根据权利要求1～3中任一项所述的复合隔膜，其特征在于，所述分散剂包括含酸性基团的嵌段共聚体的烷羟基盐，其中，所述盐选自钠盐、钾盐、铵盐中的至少之一。6.根据权利要求5所述复合隔膜，其特征在于，所述分散剂包括含酸性基团的嵌段共聚体的烷羟基铵盐；2CN115819818A权利要求书2/2页所述复合隔膜的厚度为480～520μm。7.一种制备权利要求1～6中任一项所述的复合隔膜的方法，其特征在于，包括：(1)将粘合树脂、成孔剂和溶剂进行混合处理，得到树脂溶液；(2)将亲水无机颗粒、分散剂和所述树脂溶液混合后进行球磨处