全氟离子交换膜

1、世界上现有3家主要公司生产全氟离子交换膜，即：美国杜邦公司、 日本旭硝子公司和旭化成公司。它们的离子交换膜产品均为四氟纤维 增强的全氟磺酸、全氟羧酸树脂复合膜，只是在膜结构设计上略有差 异。 1美国杜邦公司全氟离子交换膜。美国1966年开发出具有良好 化学稳定性、用于燃料电池的全氟磺酸离子交换膜NAFION膜。1981 年，杜邦公司与日本旭硝子公司交换全氟离子交换膜专利许可证，即 美国杜邦公司用全氟磺酸离子交换技术换取了日本旭硝子公司的全 氟羧酸离子交换膜技术，从而相得益彰，使杜邦公司的全氟离子交换 膜真正进入氯碱工业大规模应用的时代。Nafion900系列全氟磺酸与 全氟羧酸高性能复合膜具有

2、高电流效率、较低的膜电阻、膜的耐久性 良好等优点，适于较高浓度碱的生产。日前，已得到广泛应用，已推 广到包括我国等30多个国家、150多个工厂。杜邦公司全氟离子交换膜起始电流效率很高，有的高达97%， 运转34年其电流效率仍可保持在95%以上，膜的机械强度高，但 槽电压比旭硝子、旭化成膜略高（同一槽型比较）。因此，杜邦膜今 后改进的重点是如何进一步降低膜电压，此外，在抗杂质污染膜的开 发方面尚有大量工作要做。2.旭硝子公司的全氟离子交换膜。旭硝子作为日本主要两家生产有 机氟化物的公司之一，在已实现了各种氟化学品研究开发及生产的基 础上，1974年开始深入地进行了生产氯碱用的全氟离子交换膜的开

3、发工作。1975年，由羧酸型全氟聚合物制备的高性能离子交换膜开 发成功，同年制备该种离子膜的中试工厂投产。1978年开始了名为FIEMION离子膜电解槽的开发。1978年工业FIEMION氯碱电解装 置也投产运行。19781979年，旭硝子公司先后试制生产了 Flemion 一 230、250、330、430膜。1981年9月与杜邦公司交换离子膜专利 许可证，同年11月高性能F1emion DX膜实现工业生产，并用 FIEMION DX膜装备了 AZEC新型电解系统（窄极距电槽），这标志 旭硝子公司全氟离子交换膜取得了极大的成功。1982年以来相继开 发成功F1emion 一 700系列和80

4、0系列膜，又经改型制成Flemion723、 725、733、753等多种牌号膜。 FLEMION DX753是具有羧酸基团层压的离子膜，电化学性能均 匀，有亲水性的表面涂敷了耐腐蚀和非异电性的无机化合物，更适于 窄极距电解槽（如AZEC），另外，还在本体聚合物中加入特殊纤维， 使离子膜强度增强。旭硝子公司当前最新产品有；F795、893、865、892以及FX50。F795为高低交换容量的全氟按酸复合膜，F 893为全氟竣酸与全氟 磺酸复合膜，二者均用在AZECF2槽上，F865为大型电槽用膜；F892 为全氟羧酸与全氟磺酸复合膜；FX-50为生产50%高浓度烧碱用膜。 此外，磺酸/羧酸双层

5、复合膜已多有问世。旭硝子公司最终目标是提供一种能耗低、机械强度适用于任何一 种电解槽及膜性能稳定、长寿命的全氟离子交换膜。 3旭化成膜。旭化成公司对氯碱生产用离子膜的研究始于1966 年，1975年建成了世界第一家离子膜烧碱工厂，规模为4万吨/年， 使用自行开发的复极槽，采用杜邦公司的全氟磺酸膜NAFION 一 315, 1976年旭化成公司开发了羧酸/磺酸复合膜，获多项专利，并从1976 年起向国外输出离子膜法电解技术。 70年代后期，旭化成公司开发了从树脂合成到制膜的全氟羧酸 型离子膜生产技术，与杜邦公司合作，开发成功ACIPLEX- F系列新 型离子膜。 80年代研制成F4000系列膜（这种膜由全氟羧酸和全氟磺酸经 过层压而成）。在膜开发上，旭化成公司的谓导思想是维持初期电流 效率在95%以上的同时，如何降低槽电压。他们在新的品种中，通 过聚合物的改良及制膜技术、膜及电解质界面的改良，使