離子交換膜不僅是現代分離程序中的一種重要材料，在電化學電池中，它也扮演著重
要角色。本研究採聚乙烯為基質，利用輻射接枝聚合法合成磺酸型及羧酸型離子交換

膜。實驗所用基質分別有高密度聚乙烯膜、低密度聚乙烯膜、高低密度混合聚乙烯膜

及聚乙烯布。

磺酸型薄膜是利用同時照射法，將苯乙烯接枝於聚乙烯膜，並聚合膜再經由萃取及磺

酸化後可得到多孔型及緻密型交換膜。實驗首先研究照射線量、單體濃度、稀釋劑及

硫酸等在不同的基質中對接枝聚合速率的影響，實驗顯示在聚乙烯一苯乙烯一甲苯系

統中，接枝速率隨單體濃度之增加而呈指數增加。而改以甲醇當稀釋劑後，接枝速率

即有顯著增加；在聚乙烯一苯乙烯一甲醇系統中，接枝速率常在某一單體濃度呈極大

而後又逐漸減小，硫酸的加入更可使接枝率提高。並聚合膜經萃取及磺酸化後，發現

膜電阻顯者下降。電子顯微鏡觀察膜面證實部份膜變成多孔型可供鉛酸電池當隔離膜

使用，而部份膜仍呈緻密型，且具有高的離子選擇性，因此可考慮應用於電透析（el

ectrodialysis ）分離用途上。

羧酸型的薄膜是把聚乙烯膜先經輻射線照射，再移入含有Mohr's salt 的丙烯酸（或

甲基丙烯酸）單體溶液中進行接枝聚合反應。接枝率隨反應時間而增加，當接枝率曲

線呈飽和持平狀時的接枝率稱為末期接枝率。實驗顯示增加照射線量時，末期接枝率

的增加率略小於其照射線量的增加率，基膜的結晶度顯然是一項重要因素。實驗中也

探討輻射照射後，接枝反應前基膜置放時間的影響。已接枝後的薄膜經轉化成羧酸鹽

型式後，分別測其KOH 滲透性、膜電阻、膜選擇性、抗張強度等。測試結果顯示，適

用於銀鋅電池當隔離膜的接枝共聚合膜已成功的開發，而甲基丙烯酸接枝膜更優於丙

烯酸接枝膜。