本发明涉及水电解隔膜，具体为一种复合纤维织物型水电解隔膜及其制备方法。
背景技术：
1、近年来，随着世界对石油能源的大量消耗，使得能源危机成为世界各国所面临的一大重要难题，世界各国都在寻找可靠的新能源来解决能源危机。氢能资源是当代社会中非常高效，并且洁净，不产生污染的能源，符合当代绿色发展的主题，现在越来越受到世界各国的广泛重视，因此，开发氢能源具有重要的战略意义。
2、水电解制氢技术已经有了二百多年的发展历史，特别是近几十年来，水电解制氢技术有了很大的发展。水电解制氢方法成为世界上大量生产氢气的重要手段之一。
3、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极的生成物互相混合，而它的存在又不得干扰溶液中的离子在两电极之间的迁移。
4、隔膜布是水电解槽的主要核心材料，水电解制氢、制氧设备又广泛用于军事、石化、钢铁等制造领域，目前主要的碱性水电解制氢设备厂家仍然使用石棉布作为隔膜，但是，石棉它的最大危害来自于它的纤维，这是一种非常细小、肉眼几乎看不见的纤维，当这些细小的纤维释放以后，会长时间浮游于空气中，容易被人体吸入，对人体健康产生较大的威胁。
5、基于此，我们提出了一种复合纤维织物型水电解隔膜，希冀解决现有技术中的不足之处。
技术实现思路
1、(1)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种复合纤维织物型水电解隔膜及其制备方法。
3、(二)技术方案
4、为实现上述的目的，本发明提供如下技术方案：
5、一种复合纤维织物型水电解隔膜，由芯壳复合聚苯硫醚纤维经过纺织而成；
6、所述皮芯复合聚苯硫醚纤维包括芯束与皮层，其中芯束与皮层质量比为3:1；
7、其中，所述皮芯复合聚苯硫醚纤维为通过双组份熔融纺丝复合而成；
8、所述芯束由聚苯硫醚树脂制成；
9、所述皮层由纳米改性聚苯硫醚树脂制成。
10、作为进一步的技术方案，所述纳米改性聚苯硫醚树脂制备方法为：
11、(1)首先，配制十六烷基三甲基溴化铵溶液；
12、(2)将16-20g的纳米二氧化硅添加到50-54ml的十六烷基三甲基溴化铵溶液中，在常温下，先进行搅拌10min，然后再进行超声波处理5min，得到分散液；
13、(3)将38-40g的聚二甲基硅氧烷、13-15g的含氢硅油、1-1.5g石墨烯进行混合，在温度为60℃下，以1200r/min转速进行搅拌混合20min，冷却，得到混合料；
14、(3)按1.2：1质量比例将分散液与混合料添加到反应釜中，保温搅拌10min，然后再添加0.2-0.3g的催化剂，在惰性气氛保护下，调节温度至50℃，继续搅拌反应20小时，然后进行抽滤，洗涤，干燥，得到纳米复合料；
15、(4)将上述得到的纳米复合料、偶联剂、聚苯硫醚树脂进行混合后，然后添加到双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，即得纳米改性聚苯硫醚树脂。
16、作为进一步的技术方案，步骤(1)中所述十六烷基三甲基溴化铵溶液的浓度为0.35-0.4mol/l。
17、作为进一步的技术方案：步骤(2)所述超声波的频率为40khz。
18、作为进一步的技术方案：步骤(3)所述催化剂为氯铂酸催化剂；
19、所述惰性气氛为氮气气氛。
20、作为进一步的技术方案，步骤(3)所述惰性气体为氮气。
21、作为进一步的技术方案，步骤(4)所述纳米改性聚苯硫醚树脂中纳米复合料质量分数为1-1.8％；
22、所述偶联剂质量分数为0.2-0.3％；
23、所述偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷。
24、步骤(3)中的石墨烯还可以替换为纳米氧化铝或纳米氧化锆，当采用纳米氧化铝或纳米氧化锆时，相较于石墨烯会小幅度的降低强度性能，但是降低幅度有限；
25、一种复合纤维织物型水电解隔膜的制备方法，包括将芯壳复合聚苯硫醚纤维经过计量、开松混合、梳理成网、纤网正反面水刺缠结、烘燥、卷取，得到复合纤维织物型水电解隔膜；
26、水刺压力150-200bar；
27、复合纤维织物型水电解隔膜的克重为每平方米180克-250克。
28、复合纤维织物型水电解隔膜隔膜的最大孔径为10-30μm，孔径在10μm以下的占85.0-97.0％，其余为孔径在10μm以上，包括10μm的孔径。
29、(三)有益效果
30、与现有技术相比，本发明提供了一种复合纤维织物型水电解隔膜，具备以下有益效果：
31、本发明的通过采用皮芯复合聚苯硫醚纤维制成水电解隔膜，其亲水性能得到大幅度的提高，能够在电解液中进行快速润湿，从而使得电解液中的离子能够顺利的通过；通过皮芯复合聚苯硫醚纤维的芯束部分采用纯聚苯硫醚制成，能够有效的保证了水电解隔膜具有足够的机械强度，而现有技术中采用完全掺入填料的聚苯硫醚纤维，由于填料的引入，会造成其强度性能明显降低，而当强度性能降低一定幅度后，会造成水电解隔膜的使用寿命大幅度的缩短，同时，为了提高聚苯硫醚纤维的亲水性，现有技术通过引入特定填料来提高聚苯硫醚纤维的亲水性，进而提高水电解隔膜的亲水性，但是，一来，掺入特定填料后，制成的水电解隔膜的强度会有一定的损失，其次，由于特定填料的成本较为昂贵，大量添加，会造成成本具有明显的抬高，而本发明制备的纳米复合料具有更好的亲水性，并且通过采用皮芯复合聚苯硫醚纤维，不仅降低了填料的引入量，节约了成本，同时，由于芯束采用了纯聚苯硫醚树脂制成，其强度性能得到了有效的保证。
1.一种复合纤维织物型水电解隔膜，其特征在于，由芯壳复合聚苯硫醚纤维经过纺织而成；
2.根据权利要求1所述的一种复合纤维织物型水电解隔膜，其特征在于，所述纳米改性聚苯硫醚树脂制备方法为：
3.根据权利要求2所述的一种复合纤维织物型水电解隔膜，其特征在于，步骤(1)中所述十六烷基三甲基溴化铵溶液的浓度为0.35-0.4mol/l。
4.根据权利要求1所述的一种复合纤维织物型水电解隔膜，其特征在于：步骤(2)所述超声波的频率为40khz。
5.根据权利要求1所述的一种复合纤维织物型水电解隔膜，其特征在于：步骤(3)所述催化剂为氯铂酸催化剂；
6.根据权利要求1所述的一种复合纤维织物型水电解隔膜，其特征在于，步骤(3)所述惰性气体为氮气。
7.根据权利要求1所述的一种复合纤维织物型水电解隔膜，其特征在于，步骤(4)所述纳米改性聚苯硫醚树脂中纳米复合料质量分数为1-1.8％；
8.根据权利要求1所述的一种复合纤维织物型水电解隔膜的制备方法，其特征在于：包括将芯壳复合聚苯硫醚纤维经过计量、开松混合、梳理成网、纤网正反面水刺缠结、烘燥、卷取，得到复合纤维织物型水电解隔膜；