本发明属于双极膜制备，具体为一种双极膜制备方法及其应用。
背景技术：
1、双极膜是一种具有两个极性的功能性膜材料，它能够同时传导阴离子和阳离子。双极膜在电化学、环境保护、化工生产等领域具有重要的应用价值。双极膜的主要应用领域包括：电渗析：双极膜在电渗析过程中，作为隔膜材料，有效地分离阴离子和阳离子，提高电渗析效率。电泳：在电泳过程中，双极膜作为电解质，提供离子传导通道，使电泳过程更加稳定和高效。电解水：双极膜在电解水制氢和制氧过程中，作为隔膜材料，有效地分离氢离子和氧离子，提高电解效率。电池：在燃料电池、锂离子电池等电化学储能装置中，双极膜可用作隔膜材料，提高电池的安全性和性能。总之，双极膜是一种具有高度选择性和电导性的功能性膜材料，它在电化学、环境保护、化工生产等领域具有重要的应用价值。随着科技的发展和应用领域的不断扩大，双极膜将在各个领域发挥越来越重要的作用。
2、但是常见的双极膜在制备过程中，并未对其进行抗老化处理，从而使得使用时间久了之后，双极膜容易发生老化，从而影响了整体的使用寿命。
技术实现思路
1、本发明的目的在于：为了解决上述提出的问题，提供一种双极膜制备方法及其应用。
2、本发明采用的技术方案如下：一种双极膜制备方法及其应用，所述方法包括以下步骤：
3、s1：先进行双极膜材料的准备，称取：
4、阳离子交换膜材料：10-30重量份；
5、阴离子交换膜材料：10-30重量份；
6、抗老化剂：0.5-5重量份；
7、交联剂：1-10重量份；
8、溶剂：60-100重量份，用于溶解阳离子交换膜材料；
9、溶剂：60-100重量份，用于溶解阴离子交换膜材料；
10、基膜：50-80重量份，作为支撑结构；
11、表面活性剂：0.1-1重量份；
12、填料：0.5-10重量份；
13、s2：将阳离子交换膜材料溶解于dmf中，制备阳离子交换膜液，将阳离子交换膜材料溶解于水中，制备阴离子交换膜液；
14、s3：向阳离子交换膜液中加入称量好的抗老化剂，并加入表面活性剂和填料以增强膜的物理性能，之后搅拌均匀，向阴离子交换膜液中加入称量好的抗老化剂，并加入表面活性剂和填料以增强膜的物理性能，搅拌均匀；
15、s4：将阳离子交换膜液均匀涂覆在聚酯无纺布上，通过控制涂覆厚度和干燥时间，制备出所需厚度的阳离子交换膜；
16、s5：将阴离子交换膜液均匀涂覆在干燥的阳离子交换膜上，通过控制涂覆厚度和干燥时间，制备出所需厚度的阴离子交换膜；
17、s6：将制备好的阴阳离子交换膜进行复合，确保阴阳离子交换膜之间的界面结合良好；
18、s7：通过热压方法实现复合，确保阴阳离子交换膜之间的界面没有气泡和杂质；
19、s8：将复合好的双极膜进行热固化处理，以提高其稳定性，固化后，将双极膜进行清洗和干燥，去除残留的溶剂和添加剂；
20、s9：对制备好的双极膜进行性能测试，测试合格之后对其进行收集包装，即可结束整个双极膜制备流程。
21、在一优选的实施方式中，所述步骤s1中，抗老化剂包括：tinuvin770受阻胺光稳定剂0.1-1重量份、维生素e0.1-1重量份、tinuvin 328紫外线吸收剂0.1-1重量份、受阻酚类化合物0.1-1重量份、炭黑0.1-1重量份。
22、在一优选的实施方式中，所述步骤s1中，交联剂为戊二醛。
23、在一优选的实施方式中，所述步骤s1中，溶剂为dmf溶剂；基膜为聚酯无纺布。
24、在一优选的实施方式中，所述填料为碳纳米管或纳米二氧化钛中的一种。
25、在一优选的实施方式中，所述步骤s9中，性能测试包括离子交换容量、离子传输数、耐压性能、抗老化性能测试。
26、在一优选的实施方式中，所述步骤s4中，设定阳离子交换膜的涂覆厚度为200微米，阴离子交换膜的涂覆厚度为300微米。
27、在一优选的实施方式中，所述步骤s5中，阳离子交换膜和阴离子交换膜需要在不同的干燥条件下进行。阳离子交换膜可能需要在60℃下干燥30分钟，而阴离子交换膜可能需要在80℃下干燥1小时。
28、在一优选的实施方式中，所述步骤s7中，热压温度设定在100-150℃，压力设定在1-10bar，持续时间可以根据膜的厚度和粘合剂的固化速度来调整，设置在5～30min。
29、在一优选的实施方式中，所述步骤s8中，固化温度设定在80-120℃，固化时间可以设定在20～24小时。
30、综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
31、本发明中，在双极膜的制备过程中，添加多种抗老化剂，包括tinuvin 770受阻胺光稳定剂、维生素e、tinuvin 328紫外线吸收剂、受阻酚类化合物和炭黑，可以显著提高膜材料的抗老化性能。这些抗老化剂具有各自独特的功能和作用机制，如tinuvin 770能够吸收紫外线并中和自由基，维生素e能够捕获自由基并防止氧化反应，tinuvin 328能够吸收紫外线并将其转化为热能，受阻酚类化合物能够抑制自由基的产生和链式反应，炭黑具有良好的紫外线屏蔽效果。这些抗老化剂的协同作用可以更全面地保护膜材料，提高其耐久性和稳定性，延长其在各种环境条件下的使用寿命。因此，通过添加这些抗老化剂，双极膜在各种应用场景中表现出更优异的性能，能够更好地适应不同的使用环境和要求，提高其可靠性和稳定性。在实际应用中，可以根据具体的应用环境和性能要求，调整抗老化剂的种类和添加量，以达到最佳的制备效果。
1.一种双极膜制备方法及其应用，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种双极膜制备方法及其应用，其特征在于：所述步骤s1中，抗老化剂包括：tinuvin 770受阻胺光稳定剂0.1-1重量份、维生素e0.1-1重量份、tinuvin328紫外线吸收剂0.1-1重量份、受阻酚类化合物0.1-1重量份、炭黑0.1-1重量份。
3.如权利要求1所述的一种双极膜制备方法及其应用，其特征在于：所述步骤s1中，交联剂为戊二醛。
4.如权利要求1所述的一种双极膜制备方法及其应用，其特征在于：所述步骤s1中，溶剂为dmf溶剂；基膜为聚酯无纺布。
5.如权利要求1所述的一种双极膜制备方法及其应用，其特征在于：所述填料为碳纳米管或纳米二氧化钛中的一种。
6.如权利要求1所述的一种双极膜制备方法及其应用，其特征在于：所述步骤s9中，性能测试包括离子交换容量、离子传输数、耐压性能、抗老化性能测试。
7.如权利要求1所述的一种双极膜制备方法及其应用，其特征在于：所述步骤s4中，设定阳离子交换膜的涂覆厚度为200微米，阴离子交换膜的涂覆厚度为300微米。
8.如权利要求1所述的一种双极膜制备方法及其应用，其特征在于：所述步骤s5中，阳离子交换膜和阴离子交换膜需要在不同的干燥条件下进行；阳离子交换膜可能需要在60℃下干燥30分钟，而阴离子交换膜可能需要在80℃下干燥1小时。
9.如权利要求1所述的一种双极膜制备方法及其应用，其特征在于：所述步骤s7中，热压温度设定在100-150℃，压力设定在1-10bar，持续时间可以根据膜的厚度和粘合剂的固化速度来调整，设置在5～30min。
10.如权利要求1所述的一种双极膜制备方法及其应用，其特征在于：所述步骤s8中，固化温度设定在80-120℃，固化时间可以设定在20～24小时。