[发明专利]一种石墨双极板水场粘接用粘合剂及其制备方法

说明书

本发明提供一种石墨双极板水场粘接用粘合剂及其制备方法，所述粘合剂由下列物质按以下质量份数组成：环氧树脂10‑15份，改性增韧性树脂30‑35份，稀释剂8‑12份，偶联剂0.6‑0.9份，固化剂4‑5份以及促进剂1份。本发明的技术方案解决了现有石墨双极板水腔粘接胶固化收缩会造成双极板翘曲变形的问题。

技术领域

本发明涉及氢燃料电池设计技术领域，具体而言，尤其涉及一种石墨双极板水场粘接用粘合剂及其制备方法。

背景技术

氢燃料电池具有优异的环境友好性，同时兼具较高工作效率，是未来人类降低环境污染，替代化石燃料的理想能源供给形式之一。作为氢燃料电池重要组件，石墨双极板需具备良好的导电、导热、低气体渗透率、高机械强度以及平整度等性能，同时，应满足高效、批量化生产要求。随着氢燃料电池单堆功率增加，体积比功率提升，对石墨双极板面积、薄型化加工均提出了更高需求。在石墨单极板水腔粘接构成完整双极板成型过程中，由于粘接胶固化收缩会产生局部应力集中现象，造成双极板翘曲、变形等问题，将直接降低双极板产品合格率，影响燃料电池组装，并产生安全隐患。

发明内容

根据上述提出现有石墨双极板水腔粘接胶固化收缩会造成双极板翘曲变形的技术问题，而提供一种强粘结性、高韧性、附着力好、易于快速固化的氢燃料电池石墨双极板粘接所用粘合剂及其制备方法。

本发明采用的技术手段如下：

一种石墨双极板水场粘接用粘合剂，所述粘合剂由下列物质按以下质量份数组成：环氧树脂10-15份，改性增韧性树脂30-35份，稀释剂8-12份，偶联剂0.6-0.9份，固化剂4-5份以及促进剂1份。

进一步地，所述环氧树脂为液态环氧树脂，包括双酚A型环氧树脂和双酚F环氧树脂中的至少一种。

进一步地，所述改性增韧性树脂为聚己内脂改性环氧树脂、二聚酸改性环氧树脂和聚氨酯改性环氧树脂中的至少一种。

进一步地，所述稀释剂为碳十二烷基缩水甘油醚、苄基缩水甘油酯、二聚酸二缩水甘油酯和1,6-己二醇二缩水甘油醚中的至少一种。

进一步地，所述偶联剂为3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷和N-十二烷基三甲氧基硅烷中的至少一种。

进一步地，所述固化剂为咪唑类固化剂或胺类固化剂。

进一步地，所述促进剂为咪唑类促进剂或胺类促进剂。

本发明还提供了一种上述石墨双极板水场粘接用粘合剂的制备方法，包括以下步骤：室温下，利用真空搅拌机均匀混合环氧树脂、改性增韧性树脂、稀释剂和偶联剂的混合物，待混合均匀后加入潜伏性固化剂和促进剂，再次真空搅拌均匀，得到所述粘合剂，并于-15℃条件下保存。

较现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明提供的一种石墨双极板水场粘接用粘合剂及其制备方法，所述粘合剂固化所需温度低、速度快，可在100℃下10分钟内固化，120℃下6分钟内固化，提高生产效率；粘合剂柔韧性佳，固化过程中收缩率低，固化产物体积收缩率小于等于0.5％；粘合剂粘度在38000-52000mPa·s，且固化过程中无溶剂挥发；同时，本发明所述的粘合剂的制备方法简单易行，易于自动化点胶施工操作。

基于上述理由本发明可在燃料电池双极板粘接领域广泛推广。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。