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| 标准编号 | GB/T 45331-2025 (GB/T45331-2025) | | 中文名称 | 质子交换膜增强用聚四氟乙烯膜 | | 英文名称 | ePTFE membrane for reinforcement of proton exchange membrane | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | G33 | | 国际标准分类 | 83.140.10 | | 字数估计 | 14,181 | | 发布日期 | 2025-02-28 | | 实施日期 | 2025-09-01 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 | GB/T 45331-2025: 质子交换膜增强用聚四氟乙烯膜
ICS 83.140.10
CCSG33
中华人民共和国国家标准
质子交换膜增强用聚四氟乙烯膜
2025-02-28发布
2025-09-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
目次
前言 Ⅲ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4 技术要求 2
5 试验方法 2
6 检验规则 4
7 标志、包装、运输和贮存 6
参考文献 7
前言
本文件按照GB/T 1.1-2020《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。
本文件由全国分离膜标准化技术委员会(SAC/TC382)提出并归口。
本文件起草单位:山东东岳未来氢能材料股份有限公司、宁波昌祺微滤膜科技有限公司、山东东岳
高分子材料有限公司、江苏金由新材料有限公司、淄博市计量技术研究院、浙江嘉翔氟塑料有限公司、
淄博高新技术产业开发区精细化工和高分子材料研究院、山东森荣新材料股份有限公司、航膜科技发展
集团有限公司、山东省膜学会、济南思克测试技术有限公司、江苏源氢新能源科技股份有限公司、浙江赛
迅环保科技有限公司、浙江巨圣氟化学有限公司、上海汉丞实业有限公司、江苏科润膜材料有限公司、贵
州梅岭电源有限公司、山西国润储能科技有限公司、北京新研创能科技有限公司、河北金力新能源科技
股份有限公司、上海电气集团股份有限公司、沃顿科技股份有限公司、戈尔(深圳)有限公司、辽宁科京新
材料有限公司、安徽元隽氢能科技股份有限公司、深圳市雄韬电源科技股份有限公司、苏州优可发新材
料科技有限公司、湖南隆深氢能科技有限公司、上海文景能源科技有限公司、上海市塑料研究所有限公
司、扬州万润光电科技股份有限公司、阳光氢能科技有限公司、广东卡沃罗氢科技有限公司、福建海德福
新材料有限公司、鄂尔多斯市永胜水处理有限公司、山东美氟科技股份有限公司、国家电投集团氢能科
技发展有限公司、中国科学院大连化学物理研究所、苏州市氢能产业创新中心有限公司、深圳市通用氢
能科技有限公司、山东海化集团有限公司、四川思达能环保科技有限公司、三一氢能有限公司、南京工程
学院、嘉兴富瑞邦新材料科技有限公司、上海氢器时代科技有限公司。
本文件主要起草人:王丽、陈洋、李朝晖、陈越、顾榴俊、王军、胡全英、程琪、荣钦功、席雪洁、田怀德、
张目清、徐斌、徐志梁、周厚高、杨颖、曹朋飞、冯勇、孟青、齐志刚、苏碧海、杨敏、金焱、汪志勇、张建国、
李海滨、张震、平立峰、丁彦春、胡静、王树伟、李刚、魏广科、余瑞兴、黄炜焱、曹志成、刘波、夏丰杰、郝金凯、
尧克光、刘建路、何志、饶洪宇、赵振东、赵兴雷、徐建峰、刘洋、李文豪。
质子交换膜增强用聚四氟乙烯膜
1 范围
本文件规定了质子交换膜增强用聚四氟乙烯膜(以下简称“聚四氟乙烯膜”)的技术要求、试验方法、
检验规则以及标志、包装、运输和贮存。
本文件适用于质子交换膜增强用聚四氟乙烯膜的科研、生产、使用和管理,其他类型的离子膜增强
材料参照执行。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文
件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于
本文件。
GB/T 191 包装储运图示标志
GB/T 20042.3-2022 质子交换膜燃料电池 第3部分:质子交换膜测试方法
GB/T 32361-2015 分离膜孔径测试方法 泡点和平均流量法
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
以聚四氟乙烯树脂为原料,经双向拉伸工艺生产的、能与质子导电聚合物复合并起到增强机械强度
作用的薄膜。
3.2
孔隙率 porosity
膜孔体积与整个膜体积的百分比。
[来源:GB/T 20103-2006,2.1.32]
3.3
最可几孔径 mostprobableporesize
孔径分布曲线上对应于出现百分率最大处的孔径。
[来源:QB/T 5002-2016,3.2]
3.4
单位面积质量 massperunitarea
薄膜在自然状态下单位面积的质量。
注1:包括薄膜实体及其开口孔隙、闭口孔隙。
注2:与克重的概念一致,单位为克每平方米(g/m2)。
3.5
表观密度 volumedensity
薄膜在自然状态下单位体积的质量。
注1:包括薄膜实体及其开口孔隙、闭口孔隙。
注2:单位为克每立方厘米(g/cm3)。
4 技术要求
4.1 外观
聚四氟乙烯膜表面应平整、色泽均匀,应无肉眼可见的裂纹、压痕、划痕、杂质和针孔等缺陷。
4.2 物理性能
聚四氟乙烯膜的物理性能指标应符合表1的规定。
表1 物理性能
序号 项目 指标
1 厚度相对平均偏差/% ≤20.0
2 单位面积质量/(g/m2) 2.5~4.5
3 孔隙率/% ≥75.0
4 最可几孔径/μm ≥0.15
5 拉伸强度/MPa
横向(TD) ≥15.0
纵向(MD) ≥15.0
6 弹性模量/MPa
横向(TD) ≥20.0
纵向(MD) ≥20.0
7 断裂拉伸应变/%
横向(TD) ≥70.0
纵向(MD) ≥70.0
5 试验方法
5.1 试样状态调节
试样应在温度为(23±2)℃,相对湿度为(50±5)%的条件下放置不少于4h。
5.2 外观
每卷聚四氟乙烯膜去除最外层0.5m~1.0m后沿长度方向取1m长试样,在照度不低于400lx的
日光灯下目视检查。
5.3 厚度相对平均偏差
5.3.1 试验仪器
测厚仪,精度应不低于1μm,测试头施加在样品表面的压强应不低于0.7N/cm2 且不高于
2.0N/cm2。
5.3.2 样品制备
样品制备步骤如下:
---每卷聚四氟乙烯膜去除最外层0.5m~1.0m 后,沿长度方向裁取不少于0.2m 长的整宽
幅膜;
---避开膜边缘位置1cm处,将裁切下来的整宽幅膜沿长度方向从左到右裁剪成均匀的6片作为
试样。
5.3.3 试验步骤
厚度测量步骤如下:
a) 检查测厚仪的测量面,确认无油污、灰尘等污染;
b) 校准测厚仪的零点后,平缓放下测试头,均匀取5个点测厚度;
c) 每完成1片试样测试,重新检查测厚仪的零点后再进行下1片试样测试;
d) 按照上述步骤完成6片试样测试,总测试点数为30个。
5.3.4 数据处理
试样的厚度为平均厚度,以所有厚度测量值的算术平均值表示,按公式(1)进行计算:
x=
i=1
xi
(1)
试样的厚度相对平均偏差按公式(2)进行计算:
Rd=
i=1
|xi-x|
nx ×100
(2)
式中:
Rd---厚度相对平均偏差,%;
xi ---第i个测试点的厚度,单位为微米(μm);
x ---平均厚度,单位为微米(μm);
n ---测量点数。
计算结果数据修约到1位小数。
5.4 单位面积质量和孔隙率
5.4.1 试验仪器
试验仪器如下:
---分析天平,精度不低于1mg;
---测厚仪,精度不低于1μm,测试头施加在样品表面的压强应不低于0.7N/cm2 且不高于
2.0N/cm2。
5.4.2 样品制备
每卷聚四氟乙烯膜去除最外层0.5m~1.0m后,沿长度方向取0.5m长整宽幅膜,取样位置与聚
四氟乙烯膜卷边缘不应小于5cm。将整宽幅膜的上下各放置1张已打印好5.0cm×5.0cm方形表格
的A4纸,沿方形表格裁割10个试样,每个试样大小为5.0cm×5.0cm。
5.4.3 试验方法
用镊子逐一夹取试样,用测厚仪逐一测量试样的厚度x(每个试样测试3个点取平均值),并计算
10个试样的平均厚度x。将试样置于分析天平中依次称量,记录质量,并计算10个试样的平均质
量m。
5.4.4 数据处理
5.4.4.1 单位面积质量
试样的单位面积质量按公式(3)计算:
σ=
A ×10000
(3)
式中:
σ ---单位面积质量,单位为克每平方米(g/m2);
m ---试样的平均质量,单位为克(g);
A ---试样的面积,单位为平方厘米(cm2)。
计算结果数据修约到1位小数。
5.4.4.2 孔隙率
试样的表观密度按公式(4)计算:
ρ=
(4)
式中:
ρ---表观密度,单位为克每立方厘米(g/cm3);
σ---单位面积质量,单位为克每平方米(g/m2);
x---试样的平均厚度,单位为微米(μm)。
计算结果数据修约到1位小数。
试样的孔隙率按公式(5)计算:
ε=
ρ0-ρ
ρ0
×100 (5)
式中:
ε---孔隙率,%;
ρ0---聚四氟乙烯树脂的密度,单位为克每立方厘米(g/cm3);
ρ---表观密度,单位为克每立方厘米(g/cm3)。
计算结果数据修约到1位小数。
5.5 最可几孔径
按GB/T 32361-2015中5.4.1规定的方法测试,孔径分布曲线上出现百分率最大处孔径对应的等
效直径即为最可几孔径。计算结果数据修约到2位小数。
5.6 拉伸强度、弹性模量和断裂拉伸应变
按GB/T 20042.3-2022中第8章规定的方法测试,试样测试夹具初始距离设定为60mm、拉伸速
度为6mm/min。计算结果数据修约到1位小数。
6 检验规则
6.1 检验分类
产品检验分为出厂检验和型式检验。
6.2 组批规则
以相同原料、同一工艺条件、同一设备连续生产的相同规格的产品为一批。
6.3 出厂检验
6.3.1 检验项目和抽样方案
出厂检验项目和抽样方案应按表2的规定执行。
表2 检验项目和抽样方案
序号 检验项目 出厂检验 型式检验 技术要求章条号 试验方法章条号 抽样方案
1 外观 √ √ 4.1 5.2 每批抽检1卷
2 厚度相对平均偏差 √ √ 4.2 5.3 每批抽检1卷
3 单位面积质量 √ √ 4.2 5.4 每批抽检1卷
4 孔隙率 √ √ 4.2 5.4 每批抽检1卷
5 最可几孔径 √ √ 4.2 5.5 每批抽检1卷
6 拉伸强度 √ √ 4.2 5.6 每批抽检1卷
7 弹性模量 √ √ 4.2 5.6 每批抽检1卷
8 断裂拉伸应变 √ √ 4.2 5.6 每批抽检1卷
注:“√”为必做项目。
6.3.2 判定规则
全部检验项目合格,判定该批产品合格。如有一项不符合本文件要求时,则应重新在该批次剩余产
品中抽取双倍数量的样本对不合格项进行复检。复检结果如符合本文件要求,则判定该批产品合格;复
检结果若仍不符合本文件要求,则判定该批产品不合格。
6.4 型式检验
6.4.1 检验条件
有下列情况之一时,应进行型式检验,至少连续抽取3批:
a) 新产品投产或老产品定型检定时;
b) 正常生产时,定期或积累一定产量后,每年一次;
c) 产品结构设计、材料、工艺以及关键的配套元器件等有较大改变,可能影响产品性能时;
d) 出厂检验结果与上次型式检验结果有较大差异时;
e) 产品停产6个月以上恢复生产时;
f) 质量监督机构提出进行型式检验要求时。
6.4.2 检验项目和抽样方案
产品的型式检验项目和抽样方案应按表2的规定执行。
6.4.3 判定规则
连续3批全部检验项目合格,则型式检验合格,任意一个样品有一项检验项目不合格,此型式检验
不合格。
7 标志、包装、运输和贮存
7.1 标志
产品的外包装箱上应有牢固清晰的标志,内容包括:生产单位名称和地址、产品名称、数量、生产日
期或批号、本文件编号,以及“禁止翻滚”“平放”等运输标志,标志应符合GB/T 191的规定。
7.2 包装
7.2.1 每卷产品应在卷轴上粘贴产品信息标签,标签上应标明产品批号和数量,并用塑封袋塑封,放在
相应规格纸箱内。纸箱不满时应用其他包装用品填满,并把纸箱封好,防止损坏产品。纸箱件数多时应
用托盘,摆放整齐用缠绕膜封好,做好防护。
7.2.2 包装箱内的文件包括产品合格证和检测报告。检测报告的内容包括产品名称、生产单位、规格、
批号、检验日期、检验......
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