一种电解隔膜及其制备方法和用途

技术领域

本发明属于电解隔膜技术领域，涉及一种电解隔膜及其制备方法和用途。

背景技术

随着世界经济的发展与科学技术的进步，对能源的需求不断增加，化石能源日益匮乏，氢能是二次可再生能源，具有高效和清洁的优点，对氢能的开发和利用是解决当前能源问题的一个有效途径。碱性水电解制氢是技术比较成熟、操作简单、应用较广泛的大规模制氢方法。电解水产生的氢气和氧气由电解槽内的隔膜分离开，电解槽隔膜的作用是阻止电解槽两级的生成物相互混合，而它的存在又不得干扰溶液中的离子在两极之间进行迁移。此外，电解槽长期在80℃～120℃、30％KOH溶液中运转，因此隔膜还必须具备耐高温、耐浓碱特性。

以往隔膜通常由石棉制成，但由于石棉制品对人体有害，并且污染环境，世界上绝大多数国家已禁用石棉。而聚苯硫醚材料具有优异的耐高温、耐酸碱性能，可广泛应用于电解隔膜，如中国公开专利CN105027324B公开了一种水电解槽用隔膜布及其制造方法，采用聚苯硫醚纤维制成机织物、非织造布或针织物隔膜，但是由于纺织类聚苯硫醚隔膜的孔径5微米～20微米，孔径较大，当电解槽压力超过2.0MPa后，阴阳两侧气体互串加剧，气体纯度急剧下降，不适用于高压力电解槽。

另外，中国公开专利CN112144076A公开了一种一体化膜电极及其制备方法和应用，将耐碱性聚砜树脂涂敷于聚苯硫醚单丝支撑网上，通过相转化法制得复合隔膜，此种隔膜表面以及内部具有致密的多孔结构，多孔结构可以保证隔膜具有优异的离子通过性，致密孔的存在可以有效隔绝阴阳两侧气体互串，即使在高运行压力下也能保证电解槽具有优异的气体纯度。但是该方法采用聚苯硫醚单丝网布作为支撑网制得隔膜，支撑网布位于隔膜中间区域，支撑网布两侧区域的聚砜树脂无骨架支撑，隔膜受电解槽内循环碱液以及气体的冲击后，树脂层容易发生开裂脱落，致使隔膜失效，影响其使用效能。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术电解隔膜中树脂层容易发生开裂脱落的问题，提供一种电解隔膜及其制备方法和用途。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种电解隔膜，包含连续分布树脂层以及非连续分布纤维增强层，非连续分布纤维增强层均匀分布于连续分布树脂层中；

连续分布树脂层中含有高分子聚合物和亲水性无机颗粒，高分子聚合物为聚砜树脂、聚醚砜树脂和聚苯砜树脂的一种以上；聚砜树脂、聚醚砜树脂以及聚苯砜树脂同属聚砜类树脂，聚砜类树脂具有优异的耐高温、耐浓碱特性，适用于高温浓碱环境的碱性电解槽中的长期使用。相比于聚醚砜树脂和聚苯砜树脂，聚砜树脂具有更加优异的强韧性，本发明的电解隔膜中连续分布树脂层含有高分子聚合物优选聚砜树脂；亲水性无机物颗粒的存在可以提高电解液在电解隔膜中渗透性，进而保证离子可快速通过隔膜，降低隔膜内阻，提高电解效率；连续分布树脂层上具有微孔，微孔孔径为0.1～0.5μm，孔隙率为50～65％；在使用过程中，这些微孔会被电解液填充，气泡难以通过这些细小的且充斥着电解液的孔道，可以有效的隔绝电解槽小室内阴阳两侧气体互串。另外，树脂内大量的微孔结构，又能保证离子能顺利透过树脂层，完成电解反应；

非连续分布纤维增强层中的纤维为聚苯硫醚砜纤维或者聚苯硫醚砜纤维与其他纤维的混合纤维，其他纤维为聚苯硫醚纤维、聚四氟乙烯纤维、聚丙烯纤维、聚乙烯纤维和棉纤维的一种以上。

作为优选的技术方案：

如上所述的一种电解隔膜，连续分布树脂层与非连续分布纤维增强层质量比为0.28～5:1。如果连续分布树脂层与非连续分布纤维增强层

如上任一项所述的一种电解隔膜，连续分布树脂层中还含有树脂强韧剂。树脂层还可以添加树脂强韧剂，树脂强韧剂的添加可以提高树脂韧性，即使电解隔膜中树脂在经受气泡，液体的冲击下，也不易开裂，进而提高隔膜的使用寿命。

如上所述的一种电解隔膜，亲水性无机颗粒为氧化锆、氧化铝、氧化镁、氧化钇、氧化铈和氧化钛的一种以上，树脂强韧剂为聚苯乙烯或聚丁二烯。由于电解隔膜需要长期在高温浓碱环境中使用，而氧化锆、氧化铝、氧化镁、氧化钇、氧化铈以及氧化钛等无机颗粒，具有及其优异的耐高温、耐浓碱特性，使用于在高温浓碱环境中长期使用。考虑到亲水性无机颗粒的稳定性与成本价格，本发明的电解隔膜中连续分布树脂层中亲水性无机颗粒优选氧化锆颗粒。

如上所述的一种电解隔膜，非连续分布纤维增强层中，单纤维长度为1～64mm，直径为5～30μm。如果纤维增强层中纤维长度低于1mm，那么单纤维长度过短，单根纤维与树脂之间的结合面积过低，结合牢度下降，那么作为增强作用的纤维层无法发挥支撑增强作用，树脂层的强力下降，电解隔膜的使用寿命将大大降低。如果纤维增强层纤维长度高于64mm，过长的纤维极易发生纤维间的相互缠绕，纤维无法均匀的分散在树脂层中，不均匀的纤维层将出现纤维密集区域和纤维稀疏区域，纤维过于密集区域中树脂层被密集的纤维分割，无法形成连续的树脂层，容易出现断层结构，导致树脂的间隙较大，树脂强度下降，极易导致电解槽阴阳两侧气体互串，造成气体纯度下降。纤维过于稀疏区域树脂层，由于支撑纤维较少，树脂层的强度变差，在经受阴阳两侧产生气体的冲击以及电解液的循环冲击，树脂层容易发生断裂，导致两侧气体互串，气体纯度下降。为了保证电解隔膜具有足够的强度，本发明的电解隔膜中非连续分布纤维增强层中，单纤维长度更优选为5～10mm。

如上所述的一种电解隔膜，电解隔膜强力为80N/5cm以上；

将本发明的电解隔膜放入恒温90℃、质量浓度30％的NaOH溶液中一个月，电解隔膜减重不超过0.5％，而按照专利CN112144076A中的隔膜放入恒温90℃、30％的NaOH溶液中一个月，电解隔膜减重2％以上。

本发明还提供如上任一项所述的一种电解隔膜的制备方法，包括如下步骤：

(1)向高分子聚合物中加入有机溶剂，搅拌至高分子聚合物完全溶解，得到高分子聚合物溶液；

(2)向步骤(1)得到的高分子聚合物溶液中加入致孔剂和亲水性无机颗粒，或者进一步地还加入树脂强韧剂搅拌分散均匀得到膜液体系；

(3)将聚苯硫醚砜纤维或者聚苯硫醚砜纤维与其他纤维的混合纤维以及分散剂加入到步骤(2)的膜液体系中，搅拌至纤维均匀分散于膜液体系中，得到铸膜浆料；

(4)将步骤(3)得到的铸膜浆料均匀刮涂于离型薄膜上，将含有铸膜浆料的离型薄膜入水进行相转化，铸膜浆料固化后从离型薄膜上分离，制得电解隔膜。

作为优选的技术方案：

如上所述的方法，步骤(1)中有机溶剂为NMP、DMAC和DMF的一种以上；

步骤(2)中致孔剂为PVP、聚乙二醇、乙醇和正丁醇的一种以上。

如上所述的方法，铸膜浆料中，有机溶剂质量占比为29～80％，高分子聚合物重量占比为10～50％，亲水性无机颗粒质量占比为3～30％，树脂强韧剂质量占比为0～2％，致孔剂质量占比为1～15％，纤维质量占比为10～35％，分散剂质量占比为1～3％。如果有机溶剂质量占比高于80％，那么会造成膜液体系中树脂含量、纤维含量过低，电解隔膜的强度下降，使用耐久性降低。考虑到树脂的溶解性以及隔膜的强度，本发明的膜液体系中溶剂含量优选30～50％。如果高分子聚合物质量占比低于10％，那么膜液体系中树脂含量过低，当树脂含量过低，树脂层与纤维层间的结合牢度大幅下降，在电解槽长期使用后树脂层容易从纤维层上分离，电解隔膜失效。另外，树脂含量过低，树脂层中的亲水性无机颗粒无法充分被树脂包裹，容易从树脂层中析出，导致电解隔膜亲水性下降，电阻上升，电解隔膜失效。如果铸膜体系中高分子聚合物质量占比高于50％，那么说明铸膜体系中溶剂含量将大幅下降，树脂无法被溶剂充分溶解，铸膜体系中将存在着无法被完全溶解的树脂颗粒，一方面造成树脂层与纤维层的结合牢度下降，另外，在膜液涂敷时树脂颗粒的存在还容易造成涂层出现划痕，造成电解隔膜强力下降，使用寿命大幅下降。考虑到电解隔膜强度与树脂的充分溶解性，本发明的电解隔膜高分子聚合物质量占比优选10％～30％。树脂强韧剂的质量占比如果高于2％，对于树脂的增强作用没有明显的提升，反而会造成其他组分含量降低，导致电解隔膜性能下降。如果亲水性无机粒子质量占比低于3％，亲水性无机粒子含量少，电解隔膜对电解液的渗透性差，离子用过性降低，隔膜电阻大幅提高。如果亲水性无机颗粒质量占比高于30％，亲水性无机颗粒含量过多，一方面造成膜液黏度过高，难以被刮涂，生产性差，另一方面过多的无机颗粒导致难以被树脂有效黏着，无机粒子容易脱落，隔膜使用寿命大幅下降。考虑到隔膜的离子透过性与亲水性无机粒子的附着性，本发明的膜液体系中亲水性无机颗粒质量占比优选5％～20％。如果致孔剂的质量占比低于1％，那么容易造成电解隔膜的孔隙率下降，离子的透过性降低，隔膜电阻升高，如果致孔剂质量占比高于15％，电解隔膜内空隙过大，过大的空隙的存在，容易造成隔膜的韧性下降，脆性提高，当电解隔膜经受气泡以及电解液冲刷下，电解隔膜容易开裂，造成隔膜使用寿命下降。考虑到电解隔膜的离子透过性和隔膜的强度，本发明膜液体系中致孔剂质量占比优选为3％～10％。如果纤维质量占比低于10％，纤维层含量过低，对电解隔膜增强作用下降，隔膜强度降低，寿命大幅下降，如果纤维质量占比高于35％，纤维过多，容易造成纤维团聚，无法均匀分散，另外过多的纤维容易破坏树脂层的连续性，导致树脂层的强度下降，使用耐久性大大降低。考虑电解隔膜的强度，本发明膜液体系中纤维的质量占比优选15％～30％。分散剂的质量占比为1％～3％，分散剂过少低于1％，纤维的分散性下降，容易造成纤维团聚，分散剂过多高于3％，分散效果提升不明显，反而会减少其他组分的含量，造成电解隔膜性能下降。

本发明还提供如上任一项所述的一种电解隔膜的应用，用于碱性制氢电解槽或氯碱电解槽中。

发明机理：

本发明的电解隔膜包含连续分布树脂层以及非连续分布纤维增强层，电解隔膜主要作用是隔绝电解槽阴阳两侧的氢氧气体混合，并且具有长期使用耐久性。

如果树脂层为非连续结构，那么说明隔膜的树脂层内存在断层以至于树脂层内存在较大的间隙，阴阳两侧产生的氢氧气体极易透过断层间隙而发生氢氧气体互串，使得隔膜不能有效阻隔气体，纯度下降。而树脂层为连续结构，那么隔膜内树脂相互连接无断层，可以有效控制阴阳两侧气体互串，进而保证隔膜具有良好的气体阻隔性。另外，树脂层内的树脂为连续结构，树脂层的强度也大大提高，可以有效的提高隔膜的使用耐久性。

纤维增强层存在于树脂层内，纤维增强层的存在可以有效的提高树脂层的强度与韧性，在电解槽中隔膜一直处于高温浓碱环境，并且需要不断经受阴阳两侧气体的冲击以及电解液的循环冲击，因此需要隔膜具有优异强韧性，以防止被气体或者电解液冲击后导致树脂层开裂。所以纤维增强层的存在可以提高树脂的牢固性，即使树脂层受到外力作用，也可以进行有效抵御。但纤维层的分布方式对树脂层的强韧性产生的影响较大，如果纤维层为连续分布，那么纤维层内相邻的纤维必然相互交接，而相互交接的纤维形成的纤维层内的间隙较小，该纤维层若存在于树脂层内，纤维层内间隙小，极易导致树脂层被分割，难以形成连续的树脂层，进而树脂层强度下降，难以长时间使用；其次，树脂层被纤维层分割，形成非连续树脂，那么树脂层存在断层，间隙较大，极易导致电解槽阴阳两侧气体互串，造成气体纯度下降。

有益效果：

(1)与现有的聚苯硫醚织物PPS隔膜相比，本发明的电解槽用复合隔膜表面以及内部存在致密多孔结构，适合电解槽在高压力工况下运行；

(2)与现有的聚苯硫醚单丝支撑网类的复合隔膜相比，本发明的复合隔膜支撑体可以均匀分布于树脂当中，即使长期使用树脂涂层不易分离剥落，具有长期的使用耐久性特点；

(3)本发明的一种电解隔膜的制备方法，聚砜类树脂具有优异的耐高温、耐浓碱特性；亲水性无机物颗粒的存在可以提高电解液在电解隔膜中渗透性，进而保证离子可快速通过隔膜，降低隔膜内阻，提高电解效率。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

本发明涉及的测试/计算方法如下：

孔隙率：根据GB/T650.1-2008采用压汞法测定。

泡点与平均孔径(即微孔孔径)：根据GB/T 32361-2015标准，测试隔膜泡点与平均孔径。

强力：根据机织物强力测试标准GB/T 3923.1-1997法为基准测定。

面电阻：根据SJ/T10171.5-1991标准测定，将隔膜裁成40mm*60mm，在30wt％的KOH溶液下浸泡1天后，利用电化学工作站测试隔膜面电阻。

本发明中涉及的原料：

聚砜树脂：厂商：索尔维投资有限公司，牌号：P-1700LCD；

聚醚砜树脂：厂商：索尔维投资有限公司，牌号：PESU 3000P；

聚苯硫醚纤维：厂商：东丽国际贸易(中国)有限公司，牌号：1.5D*51mm；

PVP：厂商：上海其福青材料科技有限公司，牌号：PVP K30；

聚丙烯酰胺：厂商：安徽天润化学工业股份有限公司，牌号：ZF1616；

氧化锆：厂商：日本第一稀元素化学株式会社，粒径：0.07～0.27μm；

氧化铝：厂商：宣城晶瑞新材料有限公司，粒径：0.04～0.06μm；

聚苯乙烯：厂商：宁波长鸿高分子科技股份有限公司，牌号：CH1320；

聚丁二烯：厂商：镇江奇美化工有限公司，牌号：PH-55Y；

聚乙二醇：厂商：海安县国力化工有限公司，牌号：PEG1500。

本发明采用常压无水Na

实施例1

一种电解隔膜的制备方法，具体步骤如下：

(1)向聚砜树脂中加入DMAC，以600转/分钟的转速搅拌至聚砜树脂完全溶解，得到聚砜树脂溶液；

(2)向步骤(1)得到的聚砜树脂溶液中加入PVP、氧化锆和聚丁二烯，以50转/分钟的转速搅拌分散均匀得到膜液体系；

(3)将长度为5mm、直径为30μm的聚苯硫醚砜纤维以及聚丙烯酰胺加入到步骤(2)的膜液体系中，搅拌至纤维均匀分散于膜液体系中，得到铸膜浆料；

铸膜浆料中，DMAC质量占比为39％，聚砜树脂重量占比为13％，氧化锆质量占比为10％，聚丁二烯质量占比为2％，PVP质量占比为5％，聚苯硫醚砜纤维质量占比为30％，聚丙烯酰胺质量占比为1％；

(4)将步骤(3)得到的铸膜浆料均匀刮涂于离型薄膜上，将含有铸膜浆料的离型薄膜入水进行相转化，铸膜浆料固化后从离型薄膜上分离，制得电解隔膜。

制得的电解隔膜包含连续分布树脂层以及非连续分布纤维增强层，非连续分布纤维增强层均匀分布于连续分布树脂层中；连续分布树脂层中由聚砜树脂、氧化锆和聚丁二烯组成，非连续分布纤维增强层中的纤维为聚苯硫醚砜纤维；连续分布树脂层上具有微孔，微孔孔径为0.41μm，孔隙率为65％；电解隔膜泡点为0.2巴，电解隔膜强力为220N/5cm，电解隔膜面电阻为0.09Ω.cm

制得的电解隔膜用于碱性制氢电解槽或氯碱电解槽中。

对比例1

一种隔膜的制备方法，基本同实施例1，不同之处仅在于步骤(3)中聚苯硫醚砜纤维质量占比为5％，聚砜树脂重量占比为38％。

制得的隔膜包含连续分布树脂层以及非连续分布纤维增强层；连续分布树脂层上具有微孔，微孔孔径为0.45μm，孔隙率为68％；连续分布树脂层与非连续分布纤维增强层重量比为10:1；电解隔膜泡点为0.22巴，制得的隔膜强力为20N/5cm，隔膜面电阻为0.11Ω.cm

将对比例1与实施例1对比，可以发现隔膜强力降低，这是因为纤维增强层无法充分均匀的分布于树脂层中，树脂层中大量的区域没有纤维层的支撑，树脂层强力低下，受到外力作用时容易造成开裂脱落。

对比例2

一种隔膜的制备方法，基本同实施例1，不同之处仅在于步骤(3)中聚砜树脂重量占比为30％，DMAC质量占比为22％。

制得的隔膜包含连续分布树脂层以及非连续分布纤维增强层；连续分布树脂层上具有微孔，微孔孔径为0.23μm，孔隙率为48％；连续分布树脂层与非连续分布纤维增强层重量比为42:5；电解隔膜泡点为0.4巴，制得的隔膜强力为70N/5cm，隔膜面电阻为0.3Ω.cm

将对比例2与实施例1对比，可以发现隔膜强力降低，这是因为铸膜体系中溶剂含量大幅下降，树脂无法被溶剂充分溶解，铸膜体系中将存在着无法被完全溶解的树脂颗粒，一方面造成树脂层与纤维层的结合牢度下降，另外，在膜液涂敷时，树脂颗粒的存在还容易造成涂层出现划痕，造成电解隔膜强力下降。树脂含量过高，导致铸膜体系中亲水性无机颗粒，致孔剂无法发挥全部作用，隔膜面电阻大幅升高。

实施例2

一种电解隔膜的制备方法，具体步骤如下：

(1)向聚砜树脂中加入DMAC，以700转/分钟的转速搅拌至聚砜树脂完全溶解，得到聚砜树脂溶液；

(2)向步骤(1)得到的聚砜树脂溶液中加入PVP、氧化锆和聚丁二烯，以100转/分钟的转速搅拌分散均匀得到膜液体系；

(3)将长度为5mm、直径为30μm的聚苯硫醚砜纤维以及聚丙烯酰胺加入到步骤(2)的膜液体系中，搅拌至纤维均匀分散于膜液体系中，得到铸膜浆料；

铸膜浆料中，DMAC质量占比为46％，聚砜树脂重量占比为25％，氧化锆质量占比为10％，聚丁二烯质量占比为2％，PVP质量占比为5％，聚苯硫醚砜纤维质量占比为11％，聚丙烯酰胺质量占比为1％；

(4)将步骤(3)得到的铸膜浆料均匀刮涂于离型薄膜上，将含有铸膜浆料的离型薄膜入水进行相转化，铸膜浆料固化后从离型薄膜上分离，制得电解隔膜。

制得的电解隔膜包含连续分布树脂层以及非连续分布纤维增强层，非连续分布纤维增强层均匀分布于连续分布树脂层中；连续分布树脂层中由聚砜树脂、氧化锆和聚丁二烯组成，非连续分布纤维增强层中的纤维为聚苯硫醚砜纤维；连续分布树脂层上具有微孔，微孔孔径为0.38μm，孔隙率为62％；电解隔膜泡点为0.25巴，电解隔膜强力为108N/5cm，电解隔膜面电阻为0.1Ω.cm

制得的电解隔膜用于碱性制氢电解槽或氯碱电解槽中。

实施例3

一种电解隔膜的制备方法，具体步骤如下：

(1)向聚砜树脂中加入DMAC，以800转/分钟的转速搅拌至聚砜树脂完全溶解，得到聚砜树脂溶液；

(2)向步骤(1)得到的聚砜树脂溶液中加入PVP、氧化锆和聚丁二烯，以200转/分钟的转速搅拌分散均匀得到膜液体系；

(3)将长度为1mm、直径为30μm的聚苯硫醚砜纤维以及聚丙烯酰胺加入到步骤(2)的膜液体系中，搅拌至纤维均匀分散于膜液体系中，得到铸膜浆料；

铸膜浆料中，DMAC质量占比为39％，聚砜树脂重量占比为13％，氧化锆质量占比为10％，聚丁二烯质量占比为2％，PVP质量占比为5％，聚苯硫醚纤维质量占比为30％，聚丙烯酰胺质量占比为1％；

(4)将步骤(3)得到的铸膜浆料均匀刮涂于离型薄膜上，将含有铸膜浆料的离型薄膜入水进行相转化，铸膜浆料固化后从离型薄膜上分离，制得电解隔膜。

制得的电解隔膜包含连续分布树脂层以及非连续分布纤维增强层，非连续分布纤维增强层均匀分布于连续分布树脂层中；连续分布树脂层中由聚砜树脂、氧化锆和聚丁二烯组成，非连续分布纤维增强层中的纤维为聚苯硫醚砜纤维；连续分布树脂层上具有微孔，微孔孔径为0.42μm，孔隙率为60％；电解隔膜泡点为0.23巴，电解隔膜强力为80N/5cm；电解隔膜面电阻为0.1Ω.cm

制得的电解隔膜用于碱性制氢电解槽或氯碱电解槽中。

实施例4

一种电解隔膜的制备方法，具体步骤如下：

(1)向聚砜树脂中加入NMP以700转/分钟的转速搅拌至聚砜树脂完全溶解，得到聚砜树脂溶液；

(2)向步骤(1)得到的聚砜树脂溶液中加入PVP、氧化锆和聚丁二烯，以100转/分钟的转速搅拌分散均匀得到膜液体系；

(3)将长度为5mm、直径为30μm的聚苯硫醚砜纤维以及聚丙烯酰胺加入到步骤(2)的膜液体系中，搅拌至纤维均匀分散于膜液体系中，得到铸膜浆料；

铸膜浆料中，NMP质量占比为29％，聚砜树脂重量占比为48％，氧化锆质量占比为3％，聚丁二烯质量占比为2％，PVP质量占比为2％，聚苯硫醚砜纤维质量占比为15％，聚丙烯酰胺质量占比为1％；

(4)将步骤(3)得到的铸膜浆料均匀刮涂于离型薄膜上，将含有铸膜浆料的离型薄膜入水进行相转化，铸膜浆料固化后从离型薄膜上分离，制得电解隔膜。

制得的电解隔膜包含连续分布树脂层以及非连续分布纤维增强层，非连续分布纤维增强层均匀分布于连续分布树脂层中；连续分布树脂层中由聚砜树脂、氧化锆和聚丁二烯组成，非连续分布纤维增强层中的纤维为聚苯硫醚砜纤维；连续分布树脂层上具有微孔，微孔孔径为0.3μm，孔隙率为50％；电解隔膜泡点为0.32巴，电解隔膜强力为112N/5cm；电解隔膜面电阻为0.15Ω.cm

制得的电解隔膜用于碱性制氢电解槽或氯碱电解槽中。

实施例5

一种电解隔膜的制备方法，具体步骤如下：

(1)向聚砜树脂中加入DMAC，以700转/分钟的转速搅拌至聚砜树脂完全溶解，得到聚砜树脂溶液；

(2)向步骤(1)得到的聚砜树脂溶液中加入聚乙二醇、氧化锆和聚丁二烯，以100转/分钟的转速搅拌分散均匀得到膜液体系；

(3)将长度为5mm、直径为30μm的聚苯硫醚砜纤维以及聚丙烯酰胺加入到步骤(2)的膜液体系中，搅拌至纤维均匀分散于膜液体系中，得到铸膜浆料；

铸膜浆料中，DMAC质量占比为39％，聚砜树脂重量占比为13％，氧化锆质量占比为10％，聚丁二烯质量占比为2％，聚乙二醇质量占比为5％，聚苯硫醚砜纤维质量占比为30％，聚丙烯酰胺质量占比为1％；

(4)将步骤(3)得到的铸膜浆料均匀刮涂于离型薄膜上，将含有铸膜浆料的离型薄膜入水进行相转化，铸膜浆料固化后从离型薄膜上分离，制得电解隔膜。

制得的电解隔膜包含连续分布树脂层以及非连续分布纤维增强层，非连续分布纤维增强层均匀分布于连续分布树脂层中；连续分布树脂层中由聚砜树脂、氧化锆和聚丁二烯组成，非连续分布纤维增强层中的纤维为聚苯硫醚砜纤维；连续分布树脂层上具有微孔，微孔孔径为0.4μm，孔隙率为61％；电解隔膜泡点为0.22巴，电解隔膜强力为210N/5cm；电解隔膜面电阻为0.11Ω.cm

制得的电解隔膜用于碱性制氢电解槽或氯碱电解槽中。

实施例6

一种电解隔膜的制备方法，具体步骤如下：

(1)向聚砜树脂中加入DMAC，以700转/分钟的转速搅拌至聚砜树脂完全溶解，得到聚砜树脂溶液；

(2)向步骤(1)得到的聚砜树脂溶液中加入PVP、氧化锆和聚丁二烯，以100转/分钟的转速搅拌分散均匀得到膜液体系；

(3)以1:1的质量比将长度为5mm、直径为30μm的聚苯硫醚砜纤维与聚苯硫醚纤维的混合纤维，以及聚丙烯酰胺加入到步骤(2)的膜液体系中，搅拌至纤维均匀分散于膜液体系中，得到铸膜浆料；

铸膜浆料中，DMAC质量占比为39％，聚砜树脂重量占比为13％，氧化锆质量占比为10％，聚丁二烯质量占比为2％，PVP质量占比为5％，聚苯硫醚砜纤维与聚苯硫醚纤维的混合纤维质量占比为30％，聚丙烯酰胺质量占比为1％；

(4)将步骤(3)得到的铸膜浆料均匀刮涂于离型薄膜上，将含有铸膜浆料的离型薄膜入水进行相转化，铸膜浆料固化后从离型薄膜上分离，制得电解隔膜。

制得的电解隔膜包含连续分布树脂层以及非连续分布纤维增强层，非连续分布纤维增强层均匀分布于连续分布树脂层中；连续分布树脂层中由聚砜树脂、氧化锆和聚丁二烯组成，非连续分布纤维增强层中的纤维为聚苯硫醚砜纤维与聚苯硫醚纤维的混合纤维；连续分布树脂层上具有微孔，微孔孔径为0.42μm，孔隙率为63％；电解隔膜泡点为0.21巴，电解隔膜强力为190N/5cm；电解隔膜面电阻为0.1Ω.cm

制得的电解隔膜用于碱性制氢电解槽或氯碱电解槽中。

实施例7

一种电解隔膜的制备方法，具体步骤如下：

(1)向聚醚砜树脂中加入DMF，以600转/分钟的转速搅拌至聚醚砜树脂完全溶解，得到聚醚砜树脂溶液；

(2)向步骤(1)得到的聚醚砜树脂溶液中加入乙醇和氧化铝，以50转/分钟的转速搅拌分散均匀得到膜液体系；

(3)将长度为64mm、直径为30μm的聚苯硫醚砜纤维以及聚氧化乙烯加入到步骤(2)的膜液体系中，搅拌至纤维均匀分散于膜液体系中，得到铸膜浆料；

铸膜浆料中，DMF质量占比为39％，聚醚砜树脂重量占比为13％，氧化铝质量占比为10％，乙醇质量占比为5％，聚苯硫醚砜纤维质量占比为30％，聚氧化乙烯质量占比为3％；

(4)将步骤(3)得到的铸膜浆料均匀刮涂于离型薄膜上，将含有铸膜浆料的离型薄膜入水进行相转化，铸膜浆料固化后从离型薄膜上分离，制得电解隔膜。

制得的电解隔膜包含连续分布树脂层以及非连续分布纤维增强层，非连续分布纤维增强层均匀分布于连续分布树脂层中；连续分布树脂层中由聚醚砜树脂和氧化铝组成，非连续分布纤维增强层中的纤维为聚苯硫醚砜纤维；连续分布树脂层上具有微孔，微孔孔径为0.42μm，孔隙率为63％；电解隔膜泡点为0.21巴，电解隔膜强力为98N/5cm；电解隔膜面电阻为0.1Ω.cm

制得的电解隔膜用于碱性制氢电解槽或氯碱电解槽中。