CN1235061A - 电荷嵌镶膜、其制备方法、使用方法以及安装有该膜的设备 - Google Patents

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Abstract

一种具有优异的选择性渗透的电荷嵌镶膜,包括阳离子聚合物组分、阴离子聚合物组分和基体组分。该阳离子聚合物组分和该阴离子聚合物组分均为交联的粒状聚合物。该基体组分至少含有一种聚合物,选自聚砜树脂、多芳基化树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺－酰亚胺树脂、聚氨基甲酸乙酯树脂、氟化树脂或硅氧烷树脂。该电荷嵌镶膜可通过使用一种组合物成膜而容易地制备。在该组合物中的阳离子聚合物组分和阴离子聚合物组分均分散在有机溶剂的基体组分溶液中。

Description

电荷嵌镶膜、其制备方法、 使用方法以及安装 有该膜的设备
本发明涉及一种可以渗透电解质的电荷嵌镶膜、制备该电荷嵌镶膜的方法、使用该电荷嵌镶膜的方法、以及安装有该电荷嵌镶膜的设备。
电荷嵌镶膜的每个阳离子聚合物区域和阴离子聚合物区域以基本上相互交替的方式在膜的厚度方向上延伸，这是现有技术中所公知的。这些公知的膜具有可渗析低分子量电解质的功能，但是它们不能渗析非电解质或对此种电解质的渗析速率非常低。
作为制备此种电荷嵌镶膜的方法，已提出使用嵌段共聚物或使用至少一种聚合物微粒状的阳离子聚合物和阴离子聚合物。使用嵌段共聚物的制备方法非常难以实现。与之相反，使用至少一种聚合物微粒状的阳离子聚合物和阴离子聚合物的制备方法具有非常容易生产的优点。
在上述使用聚合物微粒的方法中，使用微球状的聚合物微粒使得可以很容易的制备电荷嵌镶膜，这是由于微球所固有的紧密性和各向同性的性能所致。然而该方法在生产大面积膜时会出现问题，因为绝大多数膜组分是离子型聚合物，而且用此种方式形成的膜在干燥时会发生收缩或强度损失。
作为解决上述问题的一种方法，日本专利申请公开No.10-87855中提出将柔性聚合物组分作为电荷嵌镶膜的基体组分。该方法便于生产大面积电荷嵌镶膜，同时可使该电荷嵌镶膜在使用过程中具有改进的耐久性和操作性能。然而，该方法需要长的成膜时间，阳离子聚合物组分和阴离子聚合物组分(这两种聚合物组分在下文中将被称作“带电荷的聚合物组分”)的混合物或分散体的稳定性不十分满意，而且难以生产厚度均匀的薄膜。
因此，本发明的目的是提供一种用带电荷的聚合物颗粒制成的电荷嵌镶膜，该膜易于制备并具有优异的选择渗透性，同时提供了一种制备厚度薄而均匀的电荷嵌镶膜的方法，其成膜时间短并且该带电荷的聚合物组分和基体组分的混合物或分散体具有优异的稳定性。
为了达到上述目的，一方面本发明提供了一种电荷嵌镶膜，含有阳离子聚合物组分，阴离子聚合物组分和基体组分，其中阳离子聚合物组分和阴离子聚合物组分均是交联粒状聚合物；而且该基体组分至少是一种选自聚砜树脂、多芳基化树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺-酰亚胺树脂、聚氨基甲酸乙酯树脂、氟化树脂或硅氧烷树脂的聚合物；在另一方面，本发明提供了一种制备该电荷嵌镶膜的方法，包括通过使用一种组合物来形成膜，该组合物中的阳离子聚合物组分和阴离子聚合物组分均分散在有机溶剂中的该基体组分溶液中；在又一个方面，本发明提供了一种使用该电荷嵌镶膜的方法，包括使电解质渗透过该膜；在还一方面，本发明提供了一种安装有该电荷嵌镶膜的设备。
本发明的电荷嵌镶膜具有优异的物理性能如耐化学性、耐溶剂性和耐水性，化学性能稳定，具有耐水解性和耐氧化降解性，而且具有极好的选择渗透性。
根据本发明的制备方法，形成区域结构的带电荷的聚合物组分均以交联粒状聚合物的形式使用，并且至少一种选自聚砜树脂、多芳基化树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺-酰亚胺树脂、聚氨基甲酸乙酯树脂、氟化树脂或硅氧烷树脂的聚合物用作形成基体的聚合物组分。在成膜过程中，作为带电荷的聚合物组分的交联粒状聚合物以组合物形式使用，其中该交联粒状聚合物分散在溶解于有机溶剂中的基体组分溶液中。因此该制备方法可以在短的成膜时间内形成厚度均匀的薄的电荷嵌镶膜，同时该混合物即该带电荷的聚合物组分和该基体组分的分散体具有优异的稳定性。
因此，本发明的电荷嵌镶膜可用于选择透过电解质，例如用于电解液的运输、分离、浓缩或吸收等。
图1是作为本发明使用电荷嵌镶膜的设备的一个实例的渗析器的垂直截面图；以及
图2是实施例1的渗析分离特性曲线图。
本发明的该电荷嵌镶膜的特征在于：该阳离子和阴离子聚合物组分(在下文中被称为“带电荷的聚合物组分”)分别形成膜中区域的带电荷的聚合物组分均为交联粒状聚合物，并且其基体组分由至少一种选自聚砜树脂、多芳基化树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺-酰亚胺树脂、聚氨基甲酸乙酯树脂、氟化树脂或硅氧烷树脂的聚合物组成。
该电荷嵌镶膜的制备方法的特征在于：该膜使用以组合物形式存在的两种带电荷的聚合物组分成膜，其中该两种聚合物组分分散在至少一种聚合物的溶液中，该聚合物作为基体组分选自聚砜树脂、多芳基化树脂、聚酰胺、聚酰亚胺、聚酰胺-酰亚胺树脂、聚甲酸乙酯树脂、氟化树脂或硅氧烷树脂并溶解在溶剂中。另外，在本发明中每种带电荷的聚合物组分优选的平均颗粒尺寸为0.01-20μm，优选为0.02-10μm范围内。
可用于本发明的带电荷的聚合物组分的实例包括：作为阳离子聚合物组分的聚合物含有阳离子基团如伯-叔氨基、季铵基或吡啶鎓基或其盐的基团，而作为阴离子聚合物组分的聚合物包含阴离子基团如磺基、羧基、硫酸酯或磷酸酯基，或其盐的基团。
当将离子基团转换为其盐时，可用一种酸作为阳离子基团，如盐酸、硫酸、磷酸或有机酸，同时可用一种碱作为阴离子基团，如碱金属、氨、胺或链烷醇胺。
每种带电聚合物组分都可先形成不带电的粒状聚合物而后对该不带电的粒状聚合物进行化学改性如胺化作用、季氨化作用、水解、磺化或硫酸盐化作用。除了上述所例举的外，还可采用其它化学改性，只要不带电的聚合物可以通过化学改性而阳离子化或阴离子化。
可用于制备带电聚合物组分的单体的典型实例包括：阴离子单体如(甲基)丙烯酸、苯乙烯磺酸、(甲基)丙烯酰氧丙基磺酸、(甲基)丙烯酸硫代丙基酯、(甲基)丙烯酸2-硫代乙基酯、2-(甲基)丙烯酰基氨基-2-甲基-1-丙磺酸、2-(甲基)丙烯酰基氨基-2-丙磺酸和乙烯基磺酸、及其盐；4-乙烯基吡啶和2-乙烯基吡啶、及其季铵化衍生物；以及阳离子单体如(甲基)丙烯酸二甲氨基乙基酯、(甲基)丙烯酸二乙基氨基乙基酯、4-乙烯基苄基二甲胺和2-羟基-3-(甲基)丙烯氧丙基二甲胺，和季铵化衍生物及其盐。
另一方面，可用于制备未带电聚合物(该聚合物将通过化学改性转换为带电荷的聚合物组分)的单体的代表实例包括：可化学改性单体，例如苯乙烯化合物如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、氯甲基苯乙烯和羟甲基苯乙烯；(甲基)丙烯酸酯化合物如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸羟乙基酯、(甲基)丙烯酸聚乙二醇酯、(甲基)丙烯酸羟丙基酯和(甲基)丙烯酸聚丙二醇酯；(甲基)丙烯酰胺化合物如(甲基)丙烯酰胺、N-甲基(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基-(甲基)丙烯酰胺、N-丁氧基甲基(甲基)丙烯酰胺和N,N-二甲基丙烯酰胺；丙烯腈；和乙基乙酸酯。
通过上述单体的聚合作用可获得各种可化学改性的未带电聚合物。在聚合反应时，该单体可以与公知的未带电单体(通过此种化学改性反应保持基本未带电)共聚。此种单体的例子有(甲基)丙烯酸月桂酯和(甲基)丙烯酸硬脂酰酯。
用上述带电或可化学改性单体制备的带电或未带的粒状聚合物需要以交联形状存在，因为在将其制成膜时需要使用有机溶剂。每种粒状聚合物的交联在上述带电荷的或未带电荷的聚合物等聚合时，通常可通过使交联单体共聚获得。
所例举的交联单体为：双官能单体如二乙烯基苯、亚甲基双(甲基)丙烯酰胺、二甲丙烯酸乙二醇酯和二甲丙烯酸1,3-丁二醇酯；三官能单体如三甲基丙烯酸三羟甲基丙酯；以及四官能(甲基)丙烯酸酯。以构成聚合物的单体为100重量份计算，这些交联单体优选在0.1-30重量份范围内，更优选在0.5-10重量份范围内使用。
作为由此种单体和交联单体制备粒状聚合物组分的代表性方法，可提及在含水体系和无水体系中的自由基聚合。可例举的该聚合方法包括：例如乳化聚合、无皂聚合、悬浮聚合、分散聚合以及反相乳化聚合，但是并不限于此。
作为聚合引发剂，可采用自由基聚合中使用的常规公知的聚合引发剂。举例为：偶氮化合物如2,2′-偶氮异丁腈、2,2′-偶氮双(异丁酸甲酯)、2,2′-偶氮双(2,4-二甲基-戊腈)、1,1′-偶氮(环乙烷-1-腈)、2,2′-2偶氮双(2-脒基丙烷)二氢氯化物、2,2′-偶氮双(2-脒基丙烷)双乙酸酯和2,2′-偶氮双(N,N′-二亚甲基异丁基脒)二氢氯化物；有机过氧化物如氢过氧化枯烯、二枯基过氧化物、过氧化苯甲酰和月桂基过氧化物；以及过二硫酸盐如过硫酸铵和过硫酸钾。
在本发明中，形成电荷嵌镶膜的基体组分优选至少为一种聚合物，选自：聚砜树脂、多芳基化树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺-酰亚胺树脂、聚氨基甲酸乙酯树脂、氟化树脂或硅氧烷树脂。在电荷嵌镶膜形成时，这些树脂具有通过加热干燥或类似方法可以成膜的性能。所得到的树脂基体具有优异的物理性能如耐化学性、耐溶剂性和耐水性，化学稳定，并且具有极好的耐水解和耐氧化降解的稳定性。因此，上面所选的聚合物是实现本发明目的最优选的基体组分。
聚砜树脂是在其分子中含有磺酰基(-SO2-基)的缩聚物。特定实例包括如下面通式(1)所示的聚砜树脂，如下面通式(2)所示的聚醚砜树脂和如下面通式(3)所示的聚苯砜树脂；及其磺化产物。
多芳基化树脂是在其分子中含有酯基的缩聚物。特定实例包括下面通式(4)-(6)中所示的那些。
聚酰胺树脂是在其分子中含有酰胺基的缩聚物。特定实例包括下列通式(7)中所示的那些。
聚酰胺-酰亚胺树脂是在其分子中含有酰胺基和酰亚胺基的聚合物。特定实例包括下列通式(8)和(9)中所示的。
聚酰亚胺树脂是在其分子中含有酰亚胺基的缩聚物。特定实例包括下列通式(10)和(11)中所示的。还包括聚醚酰亚胺树脂。
聚氨基甲酸乙酯树脂是在其分子中含有氨基甲酸乙酯基的聚合物。特定实例包括下列通式(12)和(13)所示的。还包括聚氨基甲酸乙酯脲树脂。
氟化树脂是由碳、氢和氟组成的聚合物。特别实例包括下列通式(14)和(15)所示的。还包括氟树脂的磺化产物。特定实例包括下列通式(16)所示的。
硅氧烷树脂是在其分子中含有硅氧烷键(Si-O-Si)的聚合物。特定实例包括下列通式(17)所示。
Figure A9910610500071
Figure A9910610500081
Figure A9910610500091
在上述通式中，m和n代表的数值要足够大以致使与之相应的分子量为约1000-500000的树脂。
上述树脂可以单独使用或结合使用。为了使所得到的电荷嵌镶膜具有柔韧性还可向成膜组合物中加入丁二烯树脂、乙烯-乙酸乙烯酯树脂或类似物。
本发明制备电荷嵌镶膜的方法的特征在于：该带电聚合物组分均以交联粒状聚合物的形式使用，而且该膜使用以组合物的形式存在的粒状聚合物制成，其中该粒状聚合物分散在至少一种聚合物的溶液中，该聚合物作为基体组分选自：聚砜树脂、多芳基化树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺-酰亚胺树脂、聚氨基甲酸乙酯树脂、氟化树脂或硅氧烷树脂并溶解在有机溶剂中。
首先，涂料配制液是通过下述方法制备的：使带电聚合物组分和在有机溶剂中的基体组分溶液相混合，以便使该带电聚合物组分分散在该溶液中。在混合该带电聚合物组分时，优选使用在有机溶剂中形成的分散液。对于将带电聚合物组分在有机溶剂的基体组分溶液中混合和分散的方法没有特别限制，例如超声搅拌方法，在溶解器或均匀混合器、或搅拌器中均可以用来进行混合和分散。
关于本发明电荷嵌镶膜中形成区域的带电聚合物组分和基体组分的比例，基体组分的量优选占所有组分的2-95％(重量)，更优选为10-80％(重量)。
本发明所采用的有机溶剂为可溶解基体组分的有机溶剂。举例为：含氮溶剂如N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙基-2-吡咯烷酮、N-乙烯基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基-甲酰胺、N,N-2乙基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺和N,N-2乙基乙酰胺；醚溶剂如二噁烷和四氢呋喃；酮溶剂如甲基乙基酮和甲基异丁基酮；二甲亚砜；丙二醇一甲基醚；异丙醇；丙二醇一甲基醚乙酸酯；二甲苯；二氯乙烯；氯仿；以及环乙烷。
当在该有机溶剂中混合带电聚合物组分和基体组分时，优选的是使用带电聚合物组分分散在该有机溶剂中的形式。优选含氮溶剂，因为它使带电聚合物组分具有优异的可分散性并使所得分散体具有极好的稳定性。也可结合使用其它有机溶剂或水基溶剂，只要所得到的分散体不变得不稳定。
其次，如上所述获得的涂料配制液可以不使用任何涂布装置涂覆或浇注在基材上，或使用公知的涂覆方法或通过涂覆、浸渍或浇注涂布在载体上。而后将如此涂覆的涂料配制液干燥以除去溶剂，从而形成电荷嵌镶膜。干燥后，可根据需要对所得到的膜进行处理如加热熔融处理、热压处理或季铵化处理，从而获得电荷嵌镶膜。
在本发明中可使用的基材的例子包括：玻璃板、铝板及诸如TEFLON(商标)、聚丙烯和聚乙烯等的塑料板、片、膜或成形板，以及涂覆有硅氧烷树脂或聚丙烯树脂的脱模纸。
另一方面，在本发明中可使用的载体的例子包括：纺织物、无纺布、网状材料、纸、滤纸等，中空丝，以及多孔材料。这些载体材料的实例包括：不锈钢、铝、陶瓷、聚酯、尼龙、聚酰胺、聚碳酸酯、聚丙烯、聚乙烯、纤维素、甲壳质、TEFLON、聚氨基甲酸乙酯以及聚砜。
用该涂料配制液涂覆基料的方法的例子包括：常规公知的涂覆方法如辊涂、刮板涂布、刮涂、抽涂涂布、刮刀涂布、凹槽辊涂布、棒涂、喷涂、浸渍以及混合。
用上述方法涂覆的涂料配制液经过干燥，例如在滚筒干燥机中或在强制空气干燥机中或在红外线灯下干燥，形成本发明的电荷嵌镶膜。所形成的膜的厚度优选在0.1-1000μm范围内，更优选在0.5-200μm范围内。
另外，按照上述方法生产的电荷嵌镶膜可制成平膜、螺旋形、圆柱状、波纹状或中空丝状等形状。然而应当注意到对于膜的形状没有特别限制。
本发明的电荷嵌镶膜的结构是阳离子聚合物组分的区域和阴离子聚合物组分的区域沿膜的厚度方向整体上基本交替排列，并在膜中全面延伸；而且该膜具有的功能可以允许低分子量的电解质从中渗透过，但是阻碍非电解质从其中渗透或者仅允许其以非常低的渗透速率穿过。
因此，本发明的电荷嵌镶膜可用于选择性渗透电解质。例如，本发明的电荷嵌镶膜可用于低分子量的电解质如氯化钠、氯化钾、硫酸钠、磷酸钠和氯化钙的脱盐，也可用于盐酸、乙酸和氢氧化钠的去离子。特别是，本发明的电荷嵌镶膜可在生产饮用水、工业用水、纯净水和高纯水等水处理中用于脱盐；可用于化工厂和金属工厂排出的工业废水的脱盐；在染料制造工业中用于染料和颜料的脱盐；在发酵厂和食品厂中，用于生化相关产品的脱盐；医药制品的脱盐；以及作为记录媒介的染料吸附。
特别是，本发明的电荷嵌镶膜可用于电渗析领域，而该领域本来由于发热而使目的物质变质、由于离子表面吸附造成膜污染或类似原因，现已不应用电渗析，例如蛋白质的脱盐、DNA等的脱盐和染料、颜料和表面活性剂等的脱盐。
由于上述膜结构，本发明的电荷嵌镶膜也可作为隔膜或类似物用于电渗析、扩散渗析、电解或电池反应等中，其中利用诸如导电性或离子可透过性的膜性能。
下面将通过合成例和实施例对本发明进行详细描述，除非特别说明以外，其中“份”或“份数”和“％”是基于重量的。
合成例1(聚合物A：交联的阳离子粒状聚合物)
4-乙烯基吡啶                       20.0份
二乙烯基苯                         2.0份
2,2′-偶氮双(2-脒基丙烷)二氢氯化物 0.4份
水                                 1000份
在氮气流下，将上述组分装在烧瓶中，并在80℃下聚合8小时。将所得到的聚合产品冻干，从而可获得内部交联的粒状聚合物。扫描电镜的测量结果是，粒状聚合物的平均粒径为约350nm。
合成例2(聚合物B：交联的阳离子粒状聚合物)
将聚合物A和聚(4-乙烯基吡啶)的颗粒分散在甲醇中，并向其中加入甲基碘。将所得到的混合物搅拌12小时，而后用盐酸做盐交换。将如此获得的产物用水彻底洗涤，从而得到聚(4-乙烯基吡啶)的季铵化产物。冻干之后，得到交联的粒状聚合物。该交联粒状聚合物的平均粒径约为360nm。
合成例3(聚合物C：交联的阳离子粒状聚合物)
氯甲基苯乙烯    200.0份
二乙烯基苯      10.0份
过硫酸钾        4.0份
硫代硫酸钠      4.0份
十二烷基硫酸钠  40.0份
水              1000份
在氮气流下，将上述组分装在烧瓶中，并在50℃下聚合12小时。收集所得到的粒状聚合物，而后用温水和甲醇彻底洗涤以从交联粒状聚合物的表面上除去表面活性剂。将交联粒状聚合物分散在水中，以制备分散体。向分散体中加入三乙胺，而后搅拌12小时。其后将所得到的产物冻干，从而可获得交联粒状聚合物的季铵盐。其平均粒径为约150nm。
合成例4(聚合物D：交联的阴离子粒状聚合物)
苯乙烯                41.6份
丙烯腈                7.1份
羟乙基甲基丙烯酸酯    8.1份
二乙烯基苯            8.7份
过硫酸钾              0.5份
水                    1000份
在氮气流下，将上述组分装在烧瓶中，并在80℃下聚合8小时。所得到的粒状聚合物的平均颗粒尺寸约为180μm。通过过滤、干燥而后研磨来收集该交联粒状聚合物。而后，将经过研磨的100份交联粒状聚合物一点点地加入到650份98％的浓硫酸中，随后在50℃下搅拌24小时，并在80℃下搅拌3小时。此后，使该反应混合物冷却并浇入大量冰水。用碳酸钠中和后，经过如此处理的交联粒状聚合物用过滤法收集，并用水彻底洗涤。
用红外线吸收光谱、离子色谱法和类似方法分析的结果，证实了如此获得的交联粒状聚合物中含有磺酸基，其引入率为每个芳环约1个基团。该交联粒状聚合物的颗粒尺寸约为240nm。
合成例5(聚合物E：交联的阴离子粒状聚合物)
苯乙烯磺酸钠                       20.0份
苯乙烯                             10.0份
丙烯酸丁酯                         5.0份
丙烯酰胺                           2.8份
二乙烯基苯                         1.8份
2,2′-偶氮双(2-脒基丙烷)二氢氯化物 1.0份
水                                 1000份
在氮气流下，将上述组分装在烧瓶中，并在75℃下聚合10小时。如此获得的交联粒状聚合物通过从丙酮-水中析出的方式来提纯。所得到的交联粒状聚合物的平均颗粒尺寸约为100nm。
实施例1
使聚合物A(3.6份)分散在N-甲基-2-吡咯烷酮(8.5份)中。将分散体和60份20％的N-甲基-2-吡咯烷酮的聚砜溶液(由Amoco Chemical Corp生产，分子量为30000)搅拌1小时。所得到的分散体与另一种由8.4份聚合物D和19.5份N-甲基-2-吡啶组成的分散体相混合，从而制备涂料配制液。
该涂料用刮刀涂布机涂覆在涂有聚丙烯树脂的脱膜纸板上，而后用热空气干燥。将如此获得的膜在室温下的甲基碘气氛中放置12小时，用水洗涤，而后在空气中干燥，从而获得本发明的电荷嵌镶膜。
上述形成的该电荷嵌镶膜具有约30μm的均匀厚度。
(膜的评估)
在图1所示的容器A中放置100ml 0.1mol/l的氯化钾电解质水溶液作为，以及100ml 0.1mol/l的葡萄糖作为非电解质。另一方面，在同一图中所示的容器B中加入去离子水(20ml)。分别用搅拌器搅拌容器A和B中的溶液，而后在25℃环境温度下通过上述电荷嵌镶膜进行渗析。如图2所示，表明了充分的渗析分离特性。
实施例2
聚合物A(2.0份)分散在8.0份的N-甲基-2-吡咯烷酮中。将该分散液和66.7份10％多芳基化的N-甲基-2-吡咯烷酮溶液(“U-100”商标，由Unichika,Ltd.生产)搅拌1小时。所得到的分散液与另一种由4.7份聚合物D和18.7份N-甲基-2-吡啶组成的分散液相混合，从而制备涂料配制液。该涂料用刮刀涂布机涂覆在涂有聚丙烯树脂的脱模纸板上，而后用热空气干燥。将如此获得的膜在室温下的甲基碘气氛中放置12小时，用水洗涤，而后在空气中干燥，从而获得本发明的电荷嵌镶膜。上述形成的该电荷嵌镶膜具有约50μm的均匀厚度。
另外，对于电解质的渗析分离特性用与实施例1相似的方法评估。其结果与实施例1所得到的渗析分离特性基本相同。
实施例3
将聚合物B(3.6份)在90.9份10％聚酰胺树脂的N-甲基-2-吡咯烷酮中搅拌2小时，以使聚合物B分散在该溶液中。在所得到的分散液中，使聚合物D(5.5份)进一步混合和分散，从而制备涂料配制液。该涂料用刮刀涂布机涂覆在玻璃板上，而后用热空气干燥。将具有这样形成的膜的玻璃板浸渍在水中。将膜从玻璃板上移除，而后在空气中干燥，从而获得本发明的电荷嵌镶膜。上述形成的该电荷嵌镶膜具有约50μm的均匀厚度。
另外，对于电解质的渗板分离特性用与实施例1相似的方法评估。其结果与实施例1所得到的渗析分离特性基本相同。
实施例4
将聚合物C(4.6份)分散在N,N-二甲基甲酰胺(25.8份)中。将该分散液和37.6份29％聚氨基甲酸乙酯的N,N-二甲基甲酰胺溶液(“Leathamine”商标，由Dainichiseika Color&Chemical Mfg.Co.,Ltd生产)搅拌1小时。所得到的分散液与另一种由6.4份聚合物E和25.5份N,N-二甲基甲酰胺组成的分散液相混合，从而制备涂料配制液。该涂料用刮刀涂布机涂覆在涂有聚丙烯树脂的脱模纸上。而且，使聚酯无纺布与涂覆表面紧密接触，而后用热空气干燥。从而获得本发明的电荷嵌镶膜。上述形成的具有作为载体的聚酯无纺布的该电荷嵌镶膜的渗析分离特性用与实施例1相似的方法评估。其结果与实施例1所得到的渗析分离特性基本相同，而且该电荷嵌镶膜在使用中的耐久性和操作性能均是良好的。
实施例5
将聚合物A(3.0份)分散在12.0份的N,N-二甲基甲酰胺中。将该分散液和50份20％作为基体组分的N,N-二甲基甲酰胺溶液搅拌1小时，该溶液由聚砜和聚醚型的聚氨基甲酸乙酯组成(=4/1(非挥发重量比))。所得到的分散液与另一种由7.0份聚合物D和28.0份N,N-二甲基甲酰胺组成的分散液相混合，从而制备涂料配制液。该涂料用刮刀涂布机涂覆在涂有聚丙烯树脂的脱模纸上，而后用热空气干燥。将如此获得的膜在室温下的甲基碘气氛中放置12小时，用水洗涤，而后在空气中干燥，从而获得本发明的电荷嵌镶膜。上述形成的该电荷嵌镶膜具有约30μm的均匀厚度，并且与实施例1的电荷嵌镶膜相比更为柔韧。
另外，对于电解质的渗析分离特性用与实施例1相似的方法评估。其结果与实施例1所得到的渗析分离特性基本相同。

Claims (8)

1．一种电荷嵌镶膜，含有阳离子聚合物组分、阴离子聚合物组分和基体组分，其中所述阳离子聚合物组分和所述阴离子聚合物组分均是交联的粒状聚合物；而且所述基体组分至少是一种选自聚砜树脂、多芳基化树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、甲酰胺-酰亚胺树脂、聚氨基甲酸乙酯树脂、氟化树脂或硅氧烷树脂的聚合物。
2．权利要求1所述的电荷嵌镶膜，其中所述阳离子聚合物组分和所述阴离子聚合物组分具有0.01-20μm的平均粒径。
3．权利要求1所述的电荷嵌镶膜，其中所述阳离子聚合物组分为具有伯-叔氨基、季铵基或吡啶鎓基、或其盐的基团的聚合物；而且所述阴离子聚合物组分是具有磺基、羧基、硫酸酯基或磷酸酯基、或其盐的基团的聚合物。
4．权利要求1所述的电荷嵌镶膜，其中所述基体组分的量占所述电荷嵌镶膜中形成各区域的所述阳离子聚合物组分和阴离子聚合物组分以及所述基体组分的总量的2-95％(重量)。
5．权利要求2所述的电荷嵌镶膜，其中所述电荷嵌镶膜的厚度范围在0.1-1000μm。
6．制备权利要求1所述的该电荷嵌镶膜的方法，包括用一种组合物形成所述膜，其中该组合物中的所述阳离子聚合物组分和所述阴离子聚合物组分均分散所述基体组分在有机溶剂中的溶液中。
7．权利要求1所述的电荷嵌镶膜的使用方法，包括将所述膜用于渗透电解质。
8．安装有权利要求1所述的电荷嵌镶膜的设备。
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