TSDMS 010-2024 制备四甲基氢氧化铵用全氟离子交换膜

ICS83.120CCSG31团 体 标 准T/SDMS010—2024制备四甲基氢氧化铵用全氟离子交换膜PerfluorinatedionexchangemembraneforproducingTMAH2024-06-12发布 2024-07-12实施山东省膜学会  发布T/SDMS010—2024前 言本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由山东东岳高分子材料有限公司提出。本文件由山东省膜学会归口。本文件起草单位：山东东岳高分子材料有限公司、山东东岳未来氢能材料股份有限公司、山东理工（天津新世纪机械制造有限公司、华北电力大学、山东森荣新材料股份有限公司、信联电子材料科技股份有限公司。本文件主要起草人:张永明、王丽、孟秀霞、丁磊、张志宁、高涛、薛洁、陈晓红、胥平、杨杰、陈越、张宪玺、杨春雷、孔星、薛帅。II

T/SDMS010—2024范围本文件规定了制备四甲基氢氧化铵（TMAH）用全氟离子交换膜（以下简称“全氟离子交换膜”）的规格、技术要求、试验方法、检验规则以及标签、标志、随行文件、包装、运输和贮存等内容。本文件适用于电解法制备TMAH的增强型全氟离子交换膜。规范性引用文件（包括所有的修改单适用于本文件。GB/T191包装储运图示标志GB/T454纸 耐破度的测定GB/T1040.3—20063部分：薄膜和薄片的试验条件GB/T16578.22部分:埃莱门多夫(Elmendor)法GB/T30295 氯碱工业用全氟离子交换膜 通用技术条件GB/T30296—2013氯碱工业用全氟离子交换膜 测试方GB/T30297氯碱工业用全氟离子交换膜 应用规范术语和定义GB/T30295和GB/T30297界定的以及下列术语和定义适用于本文件。溶胀率 swellingrate样品在一定的温湿度条件下浸泡一段时间后，相对于干膜状态下，其横向、纵向和厚度方向（记为Z轴方向）的尺寸变化率。规格全氟离子交换膜常用规格如表1所示。表1 全氟离子交换膜常用规格单位为毫米型号长度（横向）宽度（纵向）H112502380H213501220H39401800H49508901T/SDMS010—2024表1 全氟离子交换膜常用规格（续）单位为毫米型号长度（横向）宽度（纵向）H5500300注：特殊规格由供需双方协商，合同为准。技术要求外观要求全氟离子交换膜表面应平整无折痕、无机械损伤、肉眼可见无色差、杂质点等，表面文字及图案标识应清晰完整。增强网布应无脱离现象。尺寸允许偏差全氟离子交换膜的尺寸允许偏差应符合表2的要求。表2 尺寸允许偏差单位为毫米项目要求长度±20宽度±20对角线±30理化指标全氟离子交换膜的理化指标应符合表3的要求。表3 理化指标项目要求针孔无针孔拉伸强度/MPa横向≥30.00纵向≥30.00耐撕裂性/N横向≥12.00纵向≥15.00耐破度/MPa≥0.80耐碱强度保持率/%横向≥85.00纵向≥75.00溶胀率（23℃±2℃，介质为纯水）/%横向≤2.00纵向≤3.00厚度≤5.002T/SDMS010—2024表3 理化指标（续）项目要求面电阻/（Ω·cm2）≤300.00电流效率/%≥75.00试验方法外观检验将全氟离子交换膜取出并平铺在检测平台上，在自然光或40W日光灯下目视检验。尺寸允许偏差按照GB/T30296—2013中3.2规定的方法进行。物理性能测试针孔检测按照GB/T30296—2013中3.2规定的方法进行。拉伸强度GB/T1040.3－20066.1.12型试样并测试试样的拉伸强度，横向和纵向样品10个。最终结果以横向、纵向拉伸强度的平均值表示。耐撕裂性GB/T16578.210耐破度按GB/T454规定的方法进行。耐碱强度保持率测试仪器电子万能试验机：精度0.01N；恒温水浴锅：精度为0.5℃。样品制备按如下步骤制备样品：500纵向）×1000横向30cm。250mm（横向）×500mm（纵向）III号。250mm（纵向）×500mm（横向III号和IV号。3T/SDMS010—2024测试步骤测试步骤如下：IIII23℃±24h6.3.2的规定分别测试试样在纵向和横向方向的拉伸强度δI和δIII。II号样品和IV70±1℃25%AH24h50℃3023℃±2℃，相对湿度为（50±5）12h6.3.2的规定分别测试试样在纵向和横向方向的拉伸强度δII和δIV。结果计算

1100% （1）1I式中：η1——纵向方向耐碱强度保持率，单位为％；δII——II号样品拉伸强度，单位为兆帕（MPa）；δI——I号样品拉伸强度，单位为兆帕（MPa）。2100% （2）2式中：

IIIη2——横向方向耐碱强度保持率，单位为％；δIV——IV号样品拉伸强度，单位为兆帕（MPa）；δIII——III号样品拉伸强度，单位为兆帕（MPa）。溶胀率测试仪器测厚仪：精度0.1μm；温度计：量程0℃~100℃，精度0.1℃；游标卡尺：精度0.02mm；恒温水浴锅：精度0.5℃。样品制备按以下步骤制备样品：300mm（纵向）×100mm（横向），取样位置与30cm，样品表面无褶皱、缺陷和破损。100mm（纵向）×100mm（横向）1号、2号和3号。测试方法测试步骤如下：23℃±2℃，相对湿度为（50±5）%12h。d0，用游标卡尺测定每个样品的横向L0L0纵向。4230.52h

T/SDMS010—2024将样品平稳地从恒温水浴中取出，将其平铺于测量平台，并迅速测量其横向方向和纵向方向L1横向L1纵向Zd1。注：恒温水浴中的水，为二级纯水。全氟阳离子交换膜在纯水及其他介质中的温度-溶胀率曲线见附录。结果计算/根据样品横向和纵向边的尺寸数据，按照公式（3）、公式（/横向

L0

0横向

100%3式中：η横向——横向溶胀率，单位为%；L1横向——浸泡后样品的横向方向尺寸，单位为毫米(mm)；L0横向——样品横向方向的初始尺寸，单位为毫米(mm)。纵向

L

//

100%4式中：η纵向——纵向溶胀率，单位为%；L1纵向——浸泡后样品的纵向方向尺寸，单位为毫米(mm)；L0纵向——样品纵向方向的初始尺寸，单位为毫米(mm)。d1d0/d0100%5式中：ηd——Z轴方向溶胀率，单位为%；d1——浸泡后样品的厚度尺寸，单位为微米(μm)；d0——样品的初始厚度尺寸，单位为微米(μm)。计算3个样品的算术平均值作为最终测试结果。面电阻按照GB/T30296－2013中3.3.8规定的方法进行。电流效率测试仪器0.01A；0.0001g样品制备随机抽取一批产品，裁切一块样品，尺寸为30mm（纵向）×30mm（横向），取样位置与产品边缘距离不小于30cm。测试步骤5T/SDMS010—2024测试步骤如下：21%25%TMAH溶液。1.0kA/m230min内升到目标电流。当有电流通过全氟离子交换膜时,15%~21%30℃~70℃23~26%30~70。3kA/m2。3hQr。运行前/中，全氟离子交换膜应始终保持湿润。结果计算

1Qr100% （3）1Qt式中：η1——阴极碱电流效率，单位为%；Qr——运行时间内折100%TMAH实际产量，单位为克(g)；Qt——运行时间内折100%TMAH理论产量，单位为克(g)。QKtIt c

··············································（4）式中：Qt———100%TMAH理论产量，单位为克(g)；K———TMAH3.401g/（A·h）；t———（h）；I———电流，单位为安培(A)；c———实测阴极液质量百分浓度，单位为%。检验规则用同一批次树脂、同一工艺条件制成的同一类型、同一规格的全氟离子交换膜为一批。抽样方案合格的判定5.15.25.3的要求。外观或尺寸偏差不符合本文件要求，判定该样品不合格，从批中剔除。理化指标如有一项不符合本文件要求时，重新在该批次剩余产品中抽取样本对不符合项进行复检，复检合格，判该批产品合格，复检不合格，则判该批产品不合格。理化指标有两项以上不符合本文件要求时，判该批产品不合格。6T/SDMS010—2024标签、标志和随行文件标签产品的内包装上应粘贴清晰的标签，内容包括：产品名称；规格型号；执行标准编号；数量；生产单位名称；地址；生产日期或批号。标志产品的外包装上应有牢固清晰的标志，标明产品名称及“禁止翻滚”、“怕晒”、“怕雨”等储运标志，GB/T191的规定。随行文件随行文件应包含产品合格证和检测报告。包装内包装PVCPVC筒中，PVCPVC直管应整根、无接缝，不得有弯曲。PVC