用于碱性水电解的隔膜

技术领域

本发明涉及一种制造碱性水电解隔膜的方法和用该方法得到的隔膜。

背景技术

现今，氢气用于数种工业过程，例如其用作化学工业的原料和冶金工业的还原剂。氢气为用于制造氨(并因此制造肥料)、甲醇、用于制造许多聚合物的基本构件。炼油厂为另一个使用领域，其中氢气用于加工中间的石油产品。

氢气也认为是重要的未来能量载体，这意指其可以可用形式储存和传输能量。能量通过与氧的放热燃烧反应释放出来，从而形成水。在这种燃烧反应期间，不排放含碳的温室气体。

为实现低碳社会，使用自然能量比如太阳光和风能的可再生能源正变得越来越重要。

来自风能和太阳能发电系统的电力生产在很大程度上取决于天气条件，并且因此是可变的，导致电力需求和供应的不平衡。为储存多余电力，其中使用电能生产气态燃料比如氢气的所谓“电转气”技术近年来引起了许多关注。随着来自可再生能量来源的电力生产增加，对所产生能量的储存和运输需求也将增加。

碱性水电解为一种其中将电力转化成氢气的重要制造过程。

在碱性水电解槽中，使用所谓的隔膜或膜件(separator or diaphragm)将不同极性的电极分开，以防止这些导电部件(电极)之间短路，并通过避免气体交叉防止氢气(在阴极形成)和氧气(在阳极形成)的复合。在发挥所有这些功能的同时，隔膜还应为一种高离子导体，用于将氢氧离子从阴极运送至阳极。

隔膜一般地包括多孔载体。如EP-A 232 923(Hydrogen Systems)所述，这种多孔载体强化隔膜，便于隔膜的操控和在电解器中引入隔膜。

EP-A 1776490(VITO)公开了一种制备强化隔膜的方法。该方法导致具有对称特征的膜。方法包括以下步骤：提供作为幅材的多孔载体和合适的涂料溶液，以垂直位置引导幅材，将涂料溶液相等地涂覆于幅材两侧以产生幅材涂覆载体，并将对称的表面孔形成步骤和对称凝固步骤施加于涂料涂覆幅材以产生强化膜。

WO2009/147084和WO2009/147086(Agfa Gevaert和VITO)公开了产生如EP-A1776490中所述具有对称特征的强化膜的制造方法。用于这些制造方法的多孔载体厚度多于190μm。

然而，多孔载体可降低通过隔膜的离子电导率，从而降低电解过程的效率。

因此，需要具有足够机械品质与高离子电导率相组合的隔膜。

发明内容

本发明的目的为提供一种具有足够机械品质和改进的离子电导率的隔膜。

该目的用如权利要求1中定义的隔膜实现。

本发明的另一个目的为提供一种制备这种隔膜的方法。

本发明的其他目的将从下文描述中变为显而易见。

附图说明

图1示意性地显示根据本发明隔膜的一个实施方案。

图2示意性地显示根据本发明隔膜制造方法的一个实施方案。

图3示意性地显示根据本发明隔膜制造方法的另一个实施方案。图4说明对实施例中制备的隔膜观察到的波纹度(图4A＝S1；图4B＝S2)。

具体实施方式

用于碱性水电解的隔膜

根据本发明用于碱性电解的隔膜(1)包含多孔载体(10)和分别提供于多孔载体的一侧和另一侧上的第一(20b)和第二多孔层(30b)，其特征在于多孔载体的厚度(d1)为150μm或更小和隔膜的厚度(d2)为250μm或更小。

隔膜的厚度d2优选地为225μm或更小，更优选地为200μm或更小，最优选地为175μm或更小，特别优选地为150μm或更小。如果隔膜的厚度小于100μm，其物理强度可能变为不足，当厚度大于250μm时，电解效率可能降低。

在30wt％KOH水溶液中于80℃下，隔膜优选地具有小于0.1ohm.cm

离子电阻可用可得自Avantor旗下VWR的，配备有可得自Xylem的TetraCon 925电导槽的

提供于多孔载体上的第一和第二多孔层可为相同或不同的。

以下更详细地描述的优选隔膜为通过在多孔载体的两面施加涂覆溶液(也称为涂料溶液，包含聚合物树脂、亲水性无机颗粒和溶剂)来制备。然后在相转化步骤之后获得多孔层，其中聚合物树脂形成三维多孔聚合物网络。

在多孔载体的两面施加涂料溶液后，涂料溶液使多孔载体浸渍。多孔载体优选地用涂料溶液完全浸渍。

相转化之后，多孔载体的浸渍确保三维多孔聚合物网络也延伸到多孔载体中。这导致多孔层和多孔载体之间的良好粘附。

一种优选的隔膜(1)在图1中示意性地显示。

将涂料溶液施加于多孔载体(10)的两侧，并用施加的涂料溶液完全浸渍多孔载体。施加的涂料层称为20a和30a。

在相转化步骤(50)之后，得到包含多孔载体(10)和在载体任一侧的多孔层(20b,20b)的隔膜。

隔膜的孔径必须足够小，以通过避免气体交叉防止氢气和氧气的复合。另一方面，为确保氢氧离子从阴极有效运送到阳极，较大的孔径为优选的。氢氧离子的有效运送需要电解质有效渗透到隔膜中。

隔膜的最大孔径(PDmax)优选地在0.05-2μm之间，更优选地在0.10-1μm之间，最优选地在0.15-0.5μm之间。

隔膜的两侧可具有相同或不同的最大孔径。

在上述EP-A 1776480和WO2009/147084中公开了一种其两侧具有相同孔径的优选隔膜。

在EP-A 3652362中公开了一种其两侧具有不同孔径的优选隔膜。第一多孔层外表面的最大孔径PDmax(1)优选地在0.05-0.3μm之间，更优选地在0.08-0.25μm之间，最优选地在0.1-0.2μm之间；和第二多孔层外表面的最大孔径PDmax(2)优选地在0.2-6.5μm之间，更优选地在0.2-1.50μm之间，最优选地在0.2-0.5μm之间。

PDmax(2)与PDmax(1)之间的比率优选地在1.1-20之间，更优选地在1.25-10之间，最优选地在2-7.5之间。

较小的PDmax(1)确保氢气和氧气的有效分开，而PDmax(2)确保电解质在隔膜中的良好渗透，从而产生足够的离子电导率。

所指涉的孔径优选地使用美国试验和材料学会标准(ASMT)方法F316中描述的泡点测试方法测量。

隔膜的孔隙率优选地在30-70％之间，更优选地在40-60％之间。具有以上范围内孔隙率的隔膜一般地具有优异的离子渗透性和优异的气体阻隔特性，因为膜件的孔连续地充满电解质溶液。

多孔载体

多孔载体用于强化隔膜以确保其机械强度。

多孔载体的厚度(d1)为150μm或更小，优选地125μm或更小，更优选地100μm或更小，最优选地75μm或更小，特别优选地50μm或更小。

已经观察到当多孔载体的厚度减小时通过强化隔膜的离子电导率增加。

然而，为确保强化隔膜的足够机械性能，多孔载体的厚度优选地为20μm或更多，更优选地40μm或更多。

多孔载体可选自多孔织物、多孔金属板和多孔陶瓷板。

多孔载体优选地为多孔织物，更优选地为多孔聚合物织物。

多孔聚合物织物可为织造或非织造的。织造织物一般地具有更好的尺寸稳定性及开口面积和厚度的均匀性。然而，厚度为100μm或更小的织造织物制造更加复杂，导致织物更加昂贵。即使厚度为100μm或更小的织物，非织造织物的制造也不那么复杂。而且，非织造织物可具有更大的开口面积。

多孔载体的开口面积优选地在30-80％之间，更优选地在40-70％之间，以确保电解质良好地渗透到载体中。

合适的多孔聚合物织物由聚丙烯、聚乙烯(PE)、聚砜(PS)、聚苯硫醚(PPS)、聚酰胺/尼龙(PA)、聚醚砜(PES)、聚苯砜(PPSU)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚醚醚酮(PEEK)、磺化聚醚醚酮(s-PEEK)、三氟氯乙烯(CTFE)、乙烯与四氟乙烯(ETFE)或三氟氯乙烯(ECTFE)的共聚物、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺和m-芳族聚酰胺制备。

优选的聚合物织物由聚丙烯(PP)或聚苯硫醚(PPS)制备，最优选地由聚苯硫醚(PPS)制备。

基于聚苯硫醚的多孔载体具有对高温、高浓度碱性溶液的高耐受性和对水电解过程期间从阳极形成的活性氧的高化学稳定性。而且，聚苯硫醚可易于加工成各种形式，比如织造织物或非织造织物。

多孔载体的密度优选地在0.1-0.7g/cm

多孔载体优选地为连续幅材，以实现如在EP-A 1776490和WO2009/147084中公开的制造方法。

幅材的宽度优选地在30-300cm之间，更优选地在40-200cm之间。

聚合物树脂

多孔层优选地包含聚合物树脂。

聚合物树脂形成三维多孔网络，这是隔膜制备中相转化步骤的结果，如下所述。

聚合物树脂可选自氟树脂比如聚偏氟乙烯(PVDF)和聚四氟乙烯(PTFE)、烯烃树脂比如聚丙烯(PP)和芳烃树脂比如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚苯乙烯(PS)。聚合物树脂可单独使用，或者两种或更多种聚合物树脂可组合使用。

PVDF和偏二氟乙烯(VDF)共聚物由于其氧化/还原耐受性和成膜性能为优选。其中，VDF、六氟丙烯(HFP)和三氟氯乙烯(CTFE)的三元共聚物由于其优异的溶胀性能、耐热性和对电极的粘附为优选。

另一种优选的聚合物树脂为由于其优异的耐热性和耐碱性的芳烃树脂。芳烃树脂的实例包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯、聚苯乙烯、聚砜、聚醚砜、聚苯硫醚、聚苯砜、聚丙烯酸酯、聚醚酰亚胺、聚酰亚胺和聚酰胺-酰亚胺。

特别优选的聚合物树脂选自聚砜、聚醚砜和聚苯砜，聚砜为最优选的。

聚砜、聚醚砜和聚苯砜的分子量(Mw)优选地在10000-500000之间，更优选地在25000-250000之间。当Mw太低时，多孔层的物理强度可变为不足。当Mw太高时，涂料溶液的粘度可变为太高。

聚砜、聚醚砜及其组合的实例公开于EP-A 3085815第[0021]-[0032]段中。

无机亲水性颗粒

亲水层优选地包含亲水性颗粒。

优选的亲水性颗粒选自金属氧化物和金属氢氧化物。

优选的金属氧化物选自氧化锆、氧化钛、氧化铋、氧化铈和氧化镁。

优选的金属氢氧化物选自氢氧化锆、氢氧化钛、氢氧化铋、氢氧化铈和氢氧化镁。特别优选的氢氧化镁公开于EP-A 3660188第[0040]-[0063]段中。

其他优选的亲水性颗粒为硫酸钡颗粒。

可使用的其他亲水性颗粒为周期表第IV族元素的氮化物和碳化物。亲水性颗粒优选地具有0.05-2.0μm，更优选地0.1-1.5μm，最优选地0.15-1.00μm、特别优选地0.2-0.75μm的D50粒度。D50粒度优选地小于或等于0.7μm，优选地小于或等于0.55μm、更优选地小于或等于0.40μm。

D50粒度也称为中位直径或粒度分布的中值。其为累积分布中50％处的粒径值。例如，如果D50＝0.1μm，则50％的颗粒大于1.0μm，和50％小于1.0μm。

D50粒度优选地使用激光衍射测量，例如使用来自Malvern Panalytical的Mastersizer。

亲水性颗粒的量相对于多孔层的总干重优选地为至少50wt％，更优选地至少75wt％。

亲水性颗粒与聚合物树脂的重量比优选地大于60/40，更优选地大于70/30，最优选地大于75/25。

隔膜的制备

-将如下所述的涂料溶液施加于多孔基材的两侧；和，

-对所施加的涂料溶液进行相转化，从而分别在多孔载体的一侧和另一侧形成第一和第二多孔层，

其特征在于多孔载体的厚度(d1)为150μm或更小，隔膜的厚度(d2)为250μm或更小，并且其中在100s

对于对称隔膜在EP-A 1776490和WO2009/147084和对于非对称隔膜在EP-A3652362中公开了制造强化隔膜的优选方法。这些方法产生了幅材强化隔膜，其中幅材即多孔载体很好地嵌入隔膜中，而在隔膜的表面不出现幅材。

其他可使用的制造方法公开于EP-A 3272908中。

涂料溶液

涂料溶液优选地包含如上所述的聚合物树脂、如上所述的亲水性颗粒和溶剂。

涂料溶液的溶剂优选地为其中聚合物树脂可溶解的有机溶剂。此外，有机溶剂优选地在水中混溶。

溶剂优选地选自N-甲基-吡咯烷酮(NMP)、N-乙基-吡咯烷酮(NEP)、N-丁基-吡咯烷酮(NBP)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、甲酰胺、二甲基亚砜(DMSO)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)、乙腈及其混合物。

出于健康和安全原因，高度优选的溶剂为N-丁基-吡咯烷酮(NBP)。

涂料溶液可进一步包含其他成分以优化所获得的聚合物层的特性，例如其孔隙率及其外表面处的最大孔径。

涂料溶液优选地包含添加剂以优化多孔层表面和内部的孔径。这种添加剂可为有机或无机化合物或其组合。

可影响多孔层中孔形成的有机化合物包括聚乙二醇、聚环氧乙烷、聚丙二醇、乙二醇、三丙二醇、甘油、多元醇、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸二(十一烷基)酯(DUP)、异壬酸或新癸酸、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯亚胺、聚丙烯酸、甲基纤维素和葡聚糖。

可影响多孔层中孔形成的优选有机化合物选自聚乙二醇、聚环氧乙烷和聚乙烯吡咯烷酮。

优选的聚乙二醇具有10000-50000的分子量，优选的聚环氧乙烷具有50000-300000的分子量和优选的聚乙烯吡咯烷酮具有30000-1000000的分子量。

可影响多孔层中孔形成的特别优选的有机化合物为甘油。

相对于涂料溶液的总重量，可影响孔形成的化合物的量优选地在0.1-15wt％之间，更优选地在0.5-5wt％之间。

可影响孔形成的无机化合物包括氯化钙、氯化镁、氯化锂和硫酸钡。

可使用影响孔形成的两种或更多种添加剂的组合。

提供于多孔载体任一侧的涂料溶液可为相同或不同的。

施加涂料溶液

优选的涂覆技术为挤出涂覆。

在一个高度优选的实施方案中，涂料溶液通过狭缝式模头涂覆技术来施加，其中两个狭缝式涂覆模头(图2和图3，200和300)位于多孔载体的任一侧。

狭缝式涂覆模头能够将涂料溶液保持在预定温度下、在载体上均匀地分布涂料溶液和调节施加的涂料溶液的涂覆厚度。

在100s

涂料溶液优选地为剪切稀化的。1s

多孔载体优选地为连续幅材，其在狭缝式涂布模头(200，300)之间向下运送，如图2和3所示。

在施加之后，多孔载体立即变为由涂料溶液浸渍。

优选地，多孔载体变为完全由施加的涂料溶液浸渍。

相转化步骤

在将涂料溶液施加到多孔载体上之后，施加的涂料溶液进行相转化。在相转化步骤中，施加的涂料溶液转化成多孔亲水层。

在一个优选的实施方案中，施加于多孔载体上的两种涂料溶液均进行相转化。

任何相转化机制可用于从施加的涂料溶液制备多孔亲水层。

相转化步骤优选地包括所谓的液体诱导相分离(LIPS)步骤、蒸气诱导相分离(VIPS)步骤或VIPS和LIPS步骤的组合。相转化步骤优选地包括VIPS和LIPS步骤两者。

LIPS和VIPS两者为非溶剂诱导的相转化过程。

在LIPS步骤中，使在两侧涂有涂料溶液的多孔载体与同涂料溶液的溶剂混溶的非溶剂接触。

一般地，这通过将两侧涂有涂料溶液的多孔载体浸没到非溶剂浴(也称为凝固浴)中来进行。

非溶剂优选地为水、水与选自N-甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基甲酰胺(DMF)、二甲亚砜(DMSO)和二甲基乙酰胺(DMAC)的非质子溶剂的混合物、水溶性聚合物比如PVP或PVA的水溶液或者水和醇(比如乙醇、丙醇或异丙醇)的混合物。

非溶剂最优选地为水。

凝固浴的温度优选地在20-90℃之间，更优选地在40-70℃之间。溶剂从涂覆的聚合物层向非溶剂浴以及非溶剂向聚合物层中转移导致相转化和三维多孔聚合物网络的形成。将施加的涂料溶液浸渍到多孔载体中导致获得的亲水层充分粘附到多孔载体上。

在一个优选的实施方案中，如图2和3所示，在任一侧涂有涂料溶液的连续幅材(100)以垂直位置朝向凝固浴(800)向下运送。

在VIPS步骤中，涂有涂料溶液的多孔载体暴露于非溶剂蒸气，优选地潮湿空气。

优选地，凝固步骤包括VIPS和LIPS步骤两者。优选地，VIPS步骤在LIPS步骤之前进行。在一个特别优选的实施方案中，在浸入水浴(LIPS步骤)之前，涂有涂料溶液的多孔载体首先暴露于潮湿空气(VIPS步骤)。

在图2所示的制造方法中，在狭缝式涂覆模头(200，300)与凝固浴(800)中非溶剂表面之间的区域400进行VIPS，区域400用例如绝热金属板(500)与环境屏蔽。

VIPS步骤中水转移的程度和速率可通过调节空气速度、相对湿度和空气的温度以及暴露时间来控制。

暴露时间可通过改变狭缝式涂覆模头(200，300)与凝固浴(800)中非溶剂表面之间的距离d和/或伸长幅材100由狭缝式涂覆模头向凝固浴运送的速度来调节。

VIPS区域(400)中的相对湿度可通过凝固浴的温度以及VIPS区域(400)与环境和与凝固浴的屏蔽来调节。

空气速度可通过VIPS区域(400)中通风机(420)的转速来调节。

在隔膜的一侧和隔膜的另一侧进行VIPS步骤产生的第二多孔聚合物层可以彼此相同(图2)或不同(图3)。

在相转化步骤之后，优选地在凝固浴中的LIPS步骤中，可进行洗涤步骤。

在相转化步骤或任选的洗涤步骤之后，优选地进行干燥步骤。

隔膜的制造

图2和3示意性地说明制造根据本发明隔膜的优选实施方案。

多孔载体优选地为连续幅材(100)。

将幅材从进料辊(600)上展开并在两个涂覆单元(200)和(300)之间以垂直位置向下引导。

用这些涂覆单元，在幅材的任一侧涂覆涂料溶液。幅材任一侧的涂覆厚度可通过优化涂料溶液的粘度和涂覆单元与幅材表面之间的距离来调节。优选的涂覆单元描述于EP-A 2296825第[0043]、[0047]、[0048]、[0060]、[0063]段以及图1中。

然后将在两侧涂有涂料溶液的幅材向下朝向凝固浴(800)运送距离d。在凝固浴中，进行LIPS步骤。

在进入凝固浴之前在VIPS区域中进行VIPS步骤。在图2中，VIPS区域(400)在涂覆幅材的两侧为相同的，而在图3中，VIPS区域(400(1))和(400(2))在涂覆幅材的任一侧为不同的。

VIPS区域中的相对湿度(RH)和空气温度可使用绝热金属板来优化。在图2中，用这种金属板(500)将VIPS区域(400)与环境完全屏蔽。RH和空气温度然后主要由凝固浴的温度来决定。VIPS区域中的空气速度可通过通风机(420)来调节。

在图3中，VIPS区域(400(1))和(400(2))彼此不同。在涂覆幅材一侧的VIPS区域(400(1))(包括金属板(500(1)))与图2中的VIPS区域(400)相同。在涂覆幅材另一侧的VIPS区域(400(2))不同于区域(400(1))。不存在金属板将VIPS区域(400(2))与环境屏蔽。然而，VIPS区域(400(2))现通过绝热金属板(500(2))与凝固浴屏蔽。另外，在VIPS区域400(2)中不存在通风机。这导致与另一VIPS区域(400(2))的RH和空气温度相比较，VIPS区域(400(1))具有更高的RH和空气温度。VIPS区域中的高RH和/或高空气速度一般地产生较大的最大孔径。一个VIPS区域中的RH优选地高于85％、更优选地高于90％、最优选地高于95％，而另一个VIPS区域中的RH优选地低于80％、更优选地低于75％、最优选地低于70％。

在相分离步骤之后，然后将强化隔膜运送至卷起系统(700)。

可在隔膜一侧提供内衬，之后卷起隔膜和施加的内衬。

电解器

根据本发明用于碱性水电解的隔膜可用于碱性水电解器中。

电解槽一般地由两个通过隔膜分开的电极即阳极和阴极组成。电解质存在于两个电极之间。

当电能(电压)提供给电解槽时，电解质的氢氧离子在阳极氧化成氧气和水在阴极还原为氢气。在阴极形成的氢氧离子通过隔膜迁移至阳极。隔膜防止电解期间形成的氢气和氧气混合。

电解质溶液一般地为碱性溶液。优选的电解质溶液为选自氢氧化钠或氢氧化钾的电解质水溶液。氢氧化钾电解质由于其比电导率更高所致通常为优选的。相对于电解质溶液的总重量，电解质溶液中的电解质浓度优选地为20-40wt％。电解质溶液的温度优选地为50℃-120℃，更优选地为75℃-100℃。

电极一般地包括提供有所谓催化剂层的基材。对于其中形成氧气的阳极和其中形成氢气的阴极，催化剂层可以不同。

典型的基材由选自镍、铁、软钢、不锈钢、钒、钼、铜、银、锰、铂族元素、石墨和铬的导电材料制成。基材可由两种或更多种金属的导电合金或者两种或更多种导电材料的混合物制成。优选的材料为镍或镍基合金。镍在强碱性溶液中具有良好的稳定性，具有良好的电导率并且相对便宜。

提供于阳极上的催化剂层优选地具有高产氧能力。催化剂层优选地包括镍、钴、铁和铂族元素。催化剂层可包括这些元素作为元素金属、化合物(例如氧化物)、复合氧化物或由多种金属元素制成的合金或其混合物。优选的催化剂层包括镀镍、镀镍和钴或镍和铁的合金、包括镍和钴的复合氧化物比如LaNiO

兰尼镍结构通过从Ni-Al或Ni-Zn合金中选择性地浸出铝或锌来形成。在浸出期间形成的晶格空位导致大表面积和高密度的晶格缺陷，这是发生电催化反应的活性位点。

催化剂层还可包括有机物质比如聚合物以提高耐久性和对基材的粘附。

提供于阴极上的催化剂层优选地具有高产氢能力。催化剂层优选地包括镍、钴、铁和铂族元素。为实现期望的活性和耐久性，催化剂层可包括金属、化合物比如氧化物、复合氧化物或由多种金属元素组成的合金或其混合物。优选的催化剂层由以下形成：兰尼镍；由多种材料(如镍和铝、镍和锡)的组合制成的兰尼合金；通过经等离子热喷涂喷涂镍化合物或钴化合物制成的多孔涂层；镍和选自例如钴、铁、钼、银和铜的元素的合金和复合化合物；具有高产氢能力的铂族元素(例如铂和钌)的元素金属和氧化物；这些铂族元素金属的元素金属或氧化物与另外的铂族元素(例如铱或钯)的化合物或稀土金属(例如镧和铈)化合物的混合物；和碳材料(例如石墨烯)。

为提供更高的催化剂活性和耐久性，上述材料可层压成多层，或者可包含在催化剂层中。

可含有有机材料比如聚合物材料以提高耐久性或对基材的粘附性。在所谓的零间距电解槽中，电极置于直接与隔膜接触，从而减小两个电极之间的空间。网状或多孔电极用于使隔膜充满电解质并有效去除形成的氧气和氢气。已经观察到这种零间距电解槽在较高电流密度下的工作。

典型的碱性水电解器包括若干以上描述的电解槽，也称为电解槽堆。

实施例

材料

除非另外说明，否则以下实施例中使用的所有材料均可易于从标准来源获得，比如ALDRICH CHEMICAL Co.(比利时)和ACROS(比利时)。所用的水为去离子水。

PPS-Fabric-1，100μm厚的织造聚苯硫醚织物。

PPS-Fabric-2，300μm厚的织造聚苯硫醚织物。

ZrO

聚砜，可从SOLVAY获得的聚砜树脂Udel P1700 NT LCD。

甘油，可从MOSSELMAN市售获得的扩孔剂。

NEP，可从BASF市售获得的N-乙基-吡咯烷酮。

NBP，可从Taminco市售获得的N-丁基-吡咯烷酮。

测量

平整度/波纹度

通过视觉检查评估隔膜的平整度/波纹度。

图4说明S1和S2观察到的波纹度。

粘度

使用“Cup&Bob”几何学，用可从Malvern Panalytical获得的Kinexus LAB+流变仪测量了涂料溶液在100s

实施例1

隔膜S-1至S-3的制备

通过混合表1的成分来制备涂料溶液。

表1

如上所述测量的涂料溶液在100s

隔膜S-1至S-3的制备如图2示意性地描绘。

根据表2，使用狭缝式模头涂覆技术以3m/min的速度将涂料溶液涂覆于1.3m宽PPS织物的两侧。

然后将涂覆的载体运送到保持在65℃下的水浴(凝固浴，800)中。

在进入水浴之前在封闭区域(400，d＝7cm，RH＝98％，通风)中进行VIPS步骤。

涂覆的载体然后进入水浴持续2分钟，期间发生液体诱导的相分离(LIPS)。

在水中5分钟期间70℃的在线洗涤步骤之后，将获得的隔膜卷起而不干燥，并且之后切割成期望的格式。

得到的隔膜S-1至S-3的总厚度如表2所示。

如上所述评估的隔膜的平整度/波纹度如表2所示。

表2

从表2中的结果清楚地看出，当施加的涂料溶液在100s

对于具有较厚织物(例如300μm)的隔膜，平整度/波纹度足够好，即使涂料溶液在100s