TSDMS 010-2024 制備四甲基氫氧化銨用全氟離子交換膜

ICS83.120CCSG31團 體 標 準T/SDMS010—2024制備四甲基氫氧化銨用全氟離子交換膜PerfluorinatedionexchangemembraneforproducingTMAH2024-06-12發(fā)布 2024-07-12實施山東省膜學會??發(fā)布T/SDMS010—2024前 言本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構不承擔識別專利的責任。本文件由山東東岳高分子材料有限公司提出。本文件由山東省膜學會歸口。本文件起草單位：山東東岳高分子材料有限公司、山東東岳未來氫能材料股份有限公司、山東理工（天津新世紀機械制造有限公司、華北電力大學、山東森榮新材料股份有限公司、信聯(lián)電子材料科技股份有限公司。本文件主要起草人:張永明、王麗、孟秀霞、丁磊、張志寧、高濤、薛潔、陳曉紅、胥平、楊杰、陳越、張憲璽、楊春雷、孔星、薛帥。II

T/SDMS010—2024范圍本文件規(guī)定了制備四甲基氫氧化銨（TMAH）用全氟離子交換膜（以下簡稱“全氟離子交換膜”）的規(guī)格、技術要求、試驗方法、檢驗規(guī)則以及標簽、標志、隨行文件、包裝、運輸和貯存等內容。本文件適用于電解法制備TMAH的增強型全氟離子交換膜。規(guī)范性引用文件（包括所有的修改單適用于本文件。GB/T191包裝儲運圖示標志GB/T454紙 耐破度的測定GB/T1040.3—20063部分：薄膜和薄片的試驗條件GB/T16578.22部分:埃萊門多夫(Elmendor)法GB/T30295 氯堿工業(yè)用全氟離子交換膜 通用技術條件GB/T30296—2013氯堿工業(yè)用全氟離子交換膜 測試方GB/T30297氯堿工業(yè)用全氟離子交換膜 應用規(guī)范術語和定義GB/T30295和GB/T30297界定的以及下列術語和定義適用于本文件。溶脹率 swellingrate樣品在一定的溫濕度條件下浸泡一段時間后，相對于干膜狀態(tài)下，其橫向、縱向和厚度方向（記為Z軸方向）的尺寸變化率。規(guī)格全氟離子交換膜常用規(guī)格如表1所示。表1 全氟離子交換膜常用規(guī)格單位為毫米型號長度（橫向）寬度（縱向）H112502380H213501220H39401800H49508901T/SDMS010—2024表1 全氟離子交換膜常用規(guī)格（續(xù)）單位為毫米型號長度（橫向）寬度（縱向）H5500300注：特殊規(guī)格由供需雙方協(xié)商，合同為準。技術要求外觀要求全氟離子交換膜表面應平整無折痕、無機械損傷、肉眼可見無色差、雜質點等，表面文字及圖案標識應清晰完整。增強網(wǎng)布應無脫離現(xiàn)象。尺寸允許偏差全氟離子交換膜的尺寸允許偏差應符合表2的要求。表2 尺寸允許偏差單位為毫米項目要求長度±20寬度±20對角線±30理化指標全氟離子交換膜的理化指標應符合表3的要求。表3 理化指標項目要求針孔無針孔拉伸強度/MPa橫向≥30.00縱向≥30.00耐撕裂性/N橫向≥12.00縱向≥15.00耐破度/MPa≥0.80耐堿強度保持率/%橫向≥85.00縱向≥75.00溶脹率（23℃±2℃，介質為純水）/%橫向≤2.00縱向≤3.00厚度≤5.002T/SDMS010—2024表3 理化指標（續(xù)）項目要求面電阻/（Ω·cm2）≤300.00電流效率/%≥75.00試驗方法外觀檢驗將全氟離子交換膜取出并平鋪在檢測平臺上，在自然光或40W日光燈下目視檢驗。尺寸允許偏差按照GB/T30296—2013中3.2規(guī)定的方法進行。物理性能測試針孔檢測按照GB/T30296—2013中3.2規(guī)定的方法進行。拉伸強度GB/T1040.3－20066.1.12型試樣并測試試樣的拉伸強度，橫向和縱向樣品10個。最終結果以橫向、縱向拉伸強度的平均值表示。耐撕裂性GB/T16578.210耐破度按GB/T454規(guī)定的方法進行。耐堿強度保持率測試儀器電子萬能試驗機：精度0.01N；恒溫水浴鍋：精度為0.5℃。樣品制備按如下步驟制備樣品：500縱向）×1000橫向30cm。250mm（橫向）×500mm（縱向）III號。250mm（縱向）×500mm（橫向III號和IV號。3T/SDMS010—2024測試步驟測試步驟如下：IIII23℃±24h6.3.2的規(guī)定分別測試試樣在縱向和橫向方向的拉伸強度δI和δIII。II號樣品和IV70±1℃25%AH24h50℃3023℃±2℃，相對濕度為（50±5）12h6.3.2的規(guī)定分別測試試樣在縱向和橫向方向的拉伸強度δII和δIV。結果計算

1100% （1）1I式中：η1——縱向方向耐堿強度保持率，單位為％；δII——II號樣品拉伸強度，單位為兆帕（MPa）；δI——I號樣品拉伸強度，單位為兆帕（MPa）。2100% （2）2式中：

IIIη2——橫向方向耐堿強度保持率，單位為％；δIV——IV號樣品拉伸強度，單位為兆帕（MPa）；δIII——III號樣品拉伸強度，單位為兆帕（MPa）。溶脹率測試儀器測厚儀：精度0.1μm；溫度計：量程0℃~100℃，精度0.1℃；游標卡尺：精度0.02mm；恒溫水浴鍋：精度0.5℃。樣品制備按以下步驟制備樣品：300mm（縱向）×100mm（橫向），取樣位置與30cm，樣品表面無褶皺、缺陷和破損。100mm（縱向）×100mm（橫向）1號、2號和3號。測試方法測試步驟如下：23℃±2℃，相對濕度為（50±5）%12h。d0，用游標卡尺測定每個樣品的橫向L0L0縱向。4230.52h

T/SDMS010—2024將樣品平穩(wěn)地從恒溫水浴中取出，將其平鋪于測量平臺，并迅速測量其橫向方向和縱向方向L1橫向L1縱向Zd1。注：恒溫水浴中的水，為二級純水。全氟陽離子交換膜在純水及其他介質中的溫度-溶脹率曲線見附錄。結果計算/根據(jù)樣品橫向和縱向邊的尺寸數(shù)據(jù)，按照公式（3）、公式（/橫向

L0

0橫向

100%3式中：η橫向——橫向溶脹率，單位為%；L1橫向——浸泡后樣品的橫向方向尺寸，單位為毫米(mm)；L0橫向——樣品橫向方向的初始尺寸，單位為毫米(mm)?？v向

L

//

100%4式中：η縱向——縱向溶脹率，單位為%；L1縱向——浸泡后樣品的縱向方向尺寸，單位為毫米(mm)；L0縱向——樣品縱向方向的初始尺寸，單位為毫米(mm)。d1d0/d0100%5式中：ηd——Z軸方向溶脹率，單位為%；d1——浸泡后樣品的厚度尺寸，單位為微米(μm)；d0——樣品的初始厚度尺寸，單位為微米(μm)。計算3個樣品的算術平均值作為最終測試結果。面電阻按照GB/T30296－2013中3.3.8規(guī)定的方法進行。電流效率測試儀器0.01A；0.0001g樣品制備隨機抽取一批產品，裁切一塊樣品，尺寸為30mm（縱向）×30mm（橫向），取樣位置與產品邊緣距離不小于30cm。測試步驟5T/SDMS010—2024測試步驟如下：21%25%TMAH溶液。1.0kA/m230min內升到目標電流。當有電流通過全氟離子交換膜時,15%~21%30℃~70℃23~26%30~70。3kA/m2。3hQr。運行前/中，全氟離子交換膜應始終保持濕潤。結果計算

1Qr100% （3）1Qt式中：η1——陰極堿電流效率，單位為%；Qr——運行時間內折100%TMAH實際產量，單位為克(g)；Qt——運行時間內折100%TMAH理論產量，單位為克(g)。QKtIt c

··············································（4）式中：Qt———100%TMAH理論產量，單位為克(g)；K———TMAH3.401g/（A·h）；t———（h）；I———電流，單位為安培(A)；c———實測陰極液質量百分濃度，單位為%。檢驗規(guī)則用同一批次樹脂、同一工藝條件制成的同一類型、同一規(guī)格的全氟離子交換膜為一批。抽樣方案合格的判定5.15.25.3的要求。外觀或尺寸偏差不符合本文件要求，判定該樣品不合格，從批中剔除。理化指標如有一項不符合本文件要求時，重新在該批次剩余產品中抽取樣本對不符合項進行復檢，復檢合格，判該批產品合格，復檢不合格，則判該批產品不合格。理化指標有兩項以上不符合本文件要求時，判該批產品不合格。6T/SDMS010—2024標簽、標志和隨行文件標簽產品的內包裝上應粘貼清晰的標簽，內容包括：產品名稱；規(guī)格型號；執(zhí)行標準編號；數(shù)量；生產單位名稱；地址；生產日期或批號。標志產品的外包裝上應有牢固清晰的標志，標明產品名稱及“禁止翻滾”、“怕曬”、“怕雨”等儲運標志，GB/T191的規(guī)定。隨行文件隨行文件應包含產品合格證和檢測報告。包裝內包裝PVCPVC筒中，PVCPVC直管應整根、無接縫，不得有彎曲。PVC