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关于我国氯碱工业离子膜发展建议

1995年，我国烧碱产量为496万吨，仅次于美国，居世界第二位，其中离子膜法烧碱

产量为56万吨，占烧碱总量的11．1％。据中国氯碱协会预测，到2000年，我国烧碱产

量将达696万吨，其中离子膜法烧碱将达166万吨，占烧碱总量的23·85％。1995年消耗离

子膜6458．7m2，耗外汇548．99万美元。预计2000年消耗离子膜19145．3m2，需用

外汇1627．4万美元。如果按全氟离子膜每年涨价3％～5％因素计，用汇量还将增加。考

虑到国际不可预测因素，一但进口阻断，我国的百万吨级的离子膜电槽将全部停运，这将造

成对国民经济灾难性的影响。因此关系到我国氯碱工业的全氟离子交换膜何去何从，引起有

关方面极大关注。

一、氯碱工业离子交换膜的发展历程

（一）世界主要公司离子交换膜研究状况

世界上现有3家主要公司生产全氟离子交换膜，即：美国杜邦公司、日本旭硝子公司和

旭化成公司。它们的离子交换膜产品均为四氟纤维增强的全氟磺酸、全氟羧酸树脂复合膜，

只是在膜结构设计上略有差异。

1．美国杜邦公司全氟离子交换膜。美国1966年开发出具有良好化学稳定性、用于燃

料电池的全氟磺酸离子交换膜NAFION膜。1981年，杜邦公司与日本旭硝子公司交换全氟离

子交换膜专利许可证，即美国杜邦公司用全氟磺酸离子交换技术换取了日本旭硝子公司的全

氟羧酸离子交换膜技术，从而相得益彰，使杜邦公司的全氟离子交换膜真正进入氯碱工业大

规模应用的时代。Nafion900系列全氟磺酸与全氟羧酸高性能复合膜具有高电流效率、较低

的膜电阻、膜的耐久性良好等优点，适于较高浓度碱的生产。目前，已得到广泛应用，已推

广到包括我国的30多个国家、150多个工厂。

杜邦公司全氟离子交换膜起始电流效率很高，有的高达97％，运转3～4年其电流效率

仍可保持在95％以上，膜的机械强度高，但槽电压比旭硝子、旭化成膜略高（同一槽型比

较）。因此，杜邦膜今后改进的重点是如何进一步降低膜电压，此外，在抗杂质污染膜的开

发方面尚有大量工作要做。

2．旭硝子公司的全氟离子交换膜。旭硝子作为日本主要两家生产有机氟化物的公司之

一，在已实现了各种氟化学品研究开发及生产的基础上，1974年开始深入地进行了生产氯

碱用的全氟离子交换膜的开发工作。1975年，由羧酸型全氟聚合物制备的高性能离子交换

膜开发成功，同年制备该种离子膜的中试工厂投产。1978年开始了名为FIEMION离子膜电

解槽的开发。1978年工业FIEMION氯碱电解装置也投产运行。1978～1979年，旭硝子公司

先后试制生产了F1emion一230、250、330、430膜。1981年9月与杜邦公司交换离子膜专

利许可证，同年11月高性能F1emionDX膜实现工业生产，并用FIEMIONDX膜装备了AZEC

新型电解系统（窄极距电槽），这标志旭硝子公司全氟离子交换膜取得了极大的成功。1982

年以来相继开发成功F1emion一700系列和800系列膜，又经改型制成Flemion723、725、

733、753等多种牌号膜。

FLEMIONDX753是具有羧酸基团层压的离子膜，电化学性能均匀，有亲水性的表面涂

敷了耐腐蚀和非异电性的无机化合物，更适于窄极距电解槽（如AZEC），另外，还在本体聚

合物中加入特殊纤维，使离子膜强度增强。

旭硝子公司当前最新产品有；F795、893、865、892以及FX50。F795为高低交换容量

的全氟按酸复合膜，F一893为全氟竣酸与全氟磺酸复合膜，二者均用在AZECF2槽上，F865

为大型电槽用膜；F892为全氟羧酸与全氟磺酸复合膜；FX-50为生产50％高浓度烧碱用膜。

此外，磺酸／羧酸双层复合膜已多有问世。

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旭硝子公司最终目标是提供一种能耗低、机械强度适用于任何一种电解槽及膜性能稳

定、长寿命的全氟离子交换膜。

3．旭化成膜。旭化成公司对氯碱生产用离子膜的研究始于1966年，1975年建成了世

界第一家离子