离子交换膜的制备

离子交换膜中的主体组分是树脂相，根据需要还可加入粘结剂、增塑剂、着色剂、防

老剂、抗氧化剂、脱膜剂等。按照离子交换膜的主体组分可以将其分为均相膜和异相膜。

在均相膜的主体组分中，各成分以分子状态均匀分布，不存在相界面；而异相膜是通过粘

结剂把粉状树脂制成片状膜，树脂与粘结剂等组分间存在相界面。为保证离子交换膜的强

度和尺寸稳定性，一般还需要网布作为增强材料。

、 异相膜的制备

  异相膜是把粉状树脂与粘结剂混合后制成的片状膜。粘结剂可以采用热塑性的线性聚烯

烃及其衍生物，也可以采用聚氯乙烯、聚过氯乙烯、聚乙烯醇等可溶于溶剂的聚合物，还

可以采用天然或合成橡胶。根据粘结剂的性能，异相膜的制备方法有以下几种：

1. 延压和模压法成膜

将粉状离子交换树脂和粘结剂及其它辅料混合后通过延压和模压方式成膜。表 7-1 是

典型的异相膜配方。

表 7-1  异相膜配方

原料名称

  

阳膜配料 %

  

阴膜配料 %

聚乙烯

阳离子交换树脂粉

阴离子交换树脂粉

聚异丁烯

硬脂酸钙

酞青蓝

21

73.7

0

4.2

1.1

23

0

70

5.8

1.2

0.1

表 7-1 中的聚乙烯是粘合剂，树脂粉是膜的基体，聚异丁烯起粘合、增柔作用，赋予

膜弹性，硬脂酸钙为脱模剂和稳定剂，酞菁蓝是染料，使阴膜带上天蓝色，以区别于阳膜

的本色。还可以根据使用要求，适当添加防老剂、抗氧化剂等成分。

    异相膜制备的工艺流程如下：

  

 树脂

—→

—→

—→

—→

—→

干燥

过筛

磨粉

过筛

树脂粉

配料

—→双辊混炼—→拉片—→加网热压—→异相膜

将聚乙烯放人双辊混炼机中，在 110—120

℃下混炼，塑化完全后，加入聚异丁烯进行

机械接枝。混合均匀后加入硬脂酸钙，然后加进树脂粉，反复混炼均匀。将其在延压机上

拉成所需厚度的膜片。再将两张尼龙网分别覆盖在膜片的上下，送入热压机中，于 10.0-

15.0 MPa 压力下热压约 45min，即成实用的异相膜。

2. 溶液型粘合剂法成膜

先将线型高聚物粘合剂溶解在溶剂中，制成粘合剂溶液，再将

粉状离子交换树脂分散在粘结剂溶液中，浇铸后，将溶剂蒸发掉成膜。