專利名稱：高導(dǎo)電模塑料及包括這些模塑料的燃料電池雙極板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明領(lǐng)域?qū)儆诟邔?dǎo)電組合物，即尤其用于模塑工序，諸如用于塊料熱固化模塑組合物的那些模塑工序。這些模塑組合物可被成型為高顯明輪廓的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。例如，它們可被模塑為薄片狀的樣品(如千分之60至千分之200英寸)，具有非常狹窄比較平滑流動(dòng)通道的復(fù)雜式樣網(wǎng)狀構(gòu)型。這些樣品被用作為電化學(xué)電池的雙極板。最好這些雙極板的體積電導(dǎo)率至少為40、50、60、70、80、90、以至96秒/厘米(s/cm)。它們也具有所希望的表面特性；耐熱、耐溫、耐化學(xué)及抗收縮性；強(qiáng)度；及成本。
背景技術(shù)：
導(dǎo)電聚合物具有替代傳統(tǒng)導(dǎo)電材料的用途，用傳統(tǒng)導(dǎo)電材料制造復(fù)雜部件，通常包括更多的勞動(dòng)力費(fèi)用。尤其，在需要判明產(chǎn)品有效體積的情況下，可以證明聚合物模塑費(fèi)用比其它材料的可比加工費(fèi)會(huì)更為經(jīng)濟(jì)合算。但是，過去已有證明，達(dá)到導(dǎo)電率高同時(shí)模塑特性又好有困難。一般，聚合物基質(zhì)中需充填重量百分含量高的適宜填料，才能使導(dǎo)電率達(dá)到令人滿意的水平。但是，高充填量會(huì)引起所得組合物在強(qiáng)度、耐用性及模塑加工性方面的一些問題。
應(yīng)用燃料電池對(duì)解決前述強(qiáng)度、耐用性及模塑問題應(yīng)當(dāng)是尤其有利的一個(gè)領(lǐng)域。電化學(xué)燃料電池作為潛力無(wú)限的能源，即清潔及對(duì)環(huán)境友好的能源，具有巨大的吸引力。另外，這些燃料電池可以構(gòu)成適宜規(guī)模，用于小規(guī)模能耗，諸如家用，或用于工業(yè)規(guī)模的應(yīng)用，甚至用于商業(yè)性發(fā)電。它們可便攜應(yīng)用于驅(qū)動(dòng)小電氣用具(諸如電腦或野營(yíng)設(shè)備)，或汽車及其它運(yùn)輸形式。盡管這些不同應(yīng)用涉及規(guī)模差異，但其基本結(jié)構(gòu)仍然相同，適于一千瓦以下至幾千千瓦的發(fā)電。
燃料電池基本上是借助于電化過程將燃料的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的一種原電池。燃料電池的基本部件是包括陽(yáng)極及陰極的電極、電化催化劑及電解質(zhì)。對(duì)完善液體及固體兩種電解質(zhì)的燃料電池方面都進(jìn)行了研究，本發(fā)明可應(yīng)用于兩種類型的燃料電池。
固體電解質(zhì)包括聚合物隔膜，它起一般由氫供燃料的質(zhì)子交換膜作用。這些隔膜通常包括被夾在可利用碳負(fù)載的鉑作為電化催化劑的兩支催化電極之間的全氟化磺酸聚合物隔膜。氫燃料電池形成一反應(yīng)室，在陽(yáng)極它耗氫。在陰極，氧氣與電化催化位上的質(zhì)子和電子發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生水作為反應(yīng)產(chǎn)物。在電極區(qū)內(nèi)形成了三相界面，并必須保持電極、電解質(zhì)和氣體相之間的微妙平衡。
涉及應(yīng)用其它電解質(zhì)的系統(tǒng)也有研究。這些研究可包括堿性燃料電池、磷酸燃料電池、熔融碳酸鹽燃料電池，和固體氧化物燃料電池。但是，其原理都相似，如在完善這些產(chǎn)品中的某些方面那樣。
燃料電池反應(yīng)器可包括單電池或多電池組。無(wú)論如何，該電池包括至少兩個(gè)起多功能作用的高導(dǎo)電的流場(chǎng)極板。這些極板可起集電器作用，為燃料電池電壓端子和電極間提供電連接。它們也提供機(jī)械支撐(例如用于隔膜/電極組裝)。另外，這些極板還起傳遞反應(yīng)物至電極的作用，是建立前述微妙相平衡所必不可少的。
一般，燃料電池的極板是薄而比較扁平片狀組件，包括形成極板流場(chǎng)區(qū)域的十分復(fù)雜的通道互連網(wǎng)狀構(gòu)型。這些通道的結(jié)構(gòu)是高度顯現(xiàn)的，以保持反應(yīng)物的恰當(dāng)流量和避免溝流或形成滯流區(qū)，從而導(dǎo)致不良的燃料電池性能。關(guān)鍵在于，對(duì)反應(yīng)物流要適當(dāng)加以操縱，而且要連續(xù)供應(yīng)電化催化劑，使反應(yīng)物保持正好適宜的平衡。因此，最基本的是極板在精密操縱流的密封圈內(nèi)要限定和保持清潔的通路。而且，為了保證極板令人滿意的壽命，該極板必須在各種條件下能耐表面腐蝕。例如，燃料電池可放在戶外承受環(huán)境氣候的影響。因此，該電池必須耐受應(yīng)力斷裂和耐受40至200°F溫度范圍的腐蝕。此外，由于電池內(nèi)的條件就是有腐蝕性的，所以電池在這些溫度下也必須耐受各種侵蝕性物質(zhì)的化學(xué)腐蝕。例如，可根據(jù)燃料電池的類型，極板可能經(jīng)受去離子水、甲醇、甲酸、甲醛、重石腦油、氫氟酸、四氟乙烯和六氟丙烯的影響。此外，燃料電池內(nèi)的條件可導(dǎo)致高溫，即從150至200°F，以及高壓，即從環(huán)境壓力到30磅/平方英寸。必須避免侵蝕性的分解，因?yàn)檫@幾乎肯定會(huì)改變?nèi)剂想姵貎?nèi)的流型造成系統(tǒng)損壞。
過去對(duì)解決燃料電池板的各種要求的試驗(yàn)已包括應(yīng)用金屬和機(jī)加工的石墨板。采用金屬板會(huì)導(dǎo)致單位電池的重量較高、機(jī)械加工成本較高和可能腐蝕的問題。機(jī)加工的石墨板解決了重量和腐蝕的問題，但機(jī)械加工成本高，并導(dǎo)致產(chǎn)品易碎，尤其在制備如特薄的片材時(shí)。已部分采用石墨/聚(1，1-二氟乙烯)極板，但這些都是以昂貴、易碎及長(zhǎng)循環(huán)周期為特征。
此處引入U(xiǎn)S4,197,178中對(duì)電化學(xué)電池工作和組合物的教導(dǎo)。此處引入U(xiǎn)S4,301,222對(duì)電化學(xué)電池石墨基隔板的教導(dǎo)。
發(fā)明綜述過去，對(duì)已知常規(guī)模塑塊料是通過添加大量導(dǎo)電的填料，諸如石墨，而使之改性為導(dǎo)電的。在模塑過程中，可以觀察到液態(tài)樹脂相與填料的分離及從模塑制品中擠出。此外，還可觀察到，這種現(xiàn)象易于造成薄的模塑試樣的斷裂。而且，樣品內(nèi)不同位置處的體積電導(dǎo)率測(cè)定不一致。按照本發(fā)明，發(fā)現(xiàn)可以配制能解決上述問題的若干組合物。尤其是，這些配制涉及采用導(dǎo)電填料充填量高的樹脂基質(zhì)；各種附加添加劑，諸如引發(fā)劑、脫模劑及炭黑；和一種或多種流變劑，此流變劑選自包括第II族的氧化物、堿土金屬氧化物、碳化二酰胺、多異氰酸酯、聚乙烯和聚四氟乙烯。對(duì)模塑劑作用機(jī)理的一種可能解釋就是，模塑劑起構(gòu)建預(yù)聚物(如乙烯基酯樹脂或不飽和聚酯樹脂)表觀分子量的作用。另外，這些試劑諸如通過降低模塑過程中的剪切力可促進(jìn)流動(dòng)。采用這些流變劑消除了相分離、斷裂和電導(dǎo)率測(cè)量不一致?？梢灶A(yù)料，這些問題是由于模塑樣品結(jié)構(gòu)復(fù)雜以及采用了很高濃度的導(dǎo)電填料的結(jié)果。
除解決模塑和斷裂問題外，可以預(yù)料采用本發(fā)明的結(jié)果是，其它性能如熱膨脹系數(shù)、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性、抗縮性和機(jī)械性能均可更為均勻，和/或甚至得以提高。除上述改進(jìn)外，據(jù)發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的樹脂組合物表明玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度較高，從而可改進(jìn)模塑部件的熱強(qiáng)度?？刂埔l(fā)劑類型及數(shù)量和抑制劑類型及數(shù)量，使預(yù)聚物膠凝時(shí)間及固化時(shí)間最佳化，還可能進(jìn)一步獲得改進(jìn)。
對(duì)這些組合物模塑樣品的上述改進(jìn)，能使雙極板低成本大量生產(chǎn)，如同本發(fā)明的另一實(shí)施方案。這些可用于便攜式燃料電池及固定式動(dòng)力裝置。
附圖簡(jiǎn)述

圖1是對(duì)利用雙極電池板組裝的燃料電池的說(shuō)明；及圖2是對(duì)按照本發(fā)明可生產(chǎn)的一種雙極燃料電池板的說(shuō)明。
發(fā)明詳述本發(fā)明涉及對(duì)導(dǎo)電模塑組合物的改進(jìn)。尤其，該組合物可用于壓縮模塑工序和注模工序。此外這些組合物能生產(chǎn)高導(dǎo)電填料濃度的薄而復(fù)雜的樣品。
片料模塑及塊料模塑組合物描述于US5,998,510；5,342,554；5,854,317；5,744,816；及5,268,400中，其對(duì)本領(lǐng)域已知的模塑組合物的各種改進(jìn)教導(dǎo)在此均引以參考。
模塑樹脂組合物的一種組分是可交聯(lián)的預(yù)聚物，諸如不飽和聚酯樹脂或乙烯基酯樹脂。最好該預(yù)聚物具有比較低的分子量，比如約200-5000(重均)。對(duì)它們?cè)敿?xì)描述于上述引以參考的專利的實(shí)施例中。這些聚酯樹脂都是衍生于不飽和多元酸和/或酐與多元醇諸如二羥或三羥基化合物的縮合產(chǎn)物。最好，這些聚酯樹脂是二酸或二酸酐與一種多元醇或環(huán)醚的酯化反應(yīng)產(chǎn)物，其中二酸或二酸酐一般有約3-12，或更優(yōu)選約4-8個(gè)碳原子，多元醇或環(huán)醚有約2-12，或更優(yōu)選約2-6個(gè)碳原子。
一般說(shuō)來(lái)，可以采用的乙烯基酯樹脂是環(huán)氧樹脂與單官能團(tuán)的烯屬不飽和羧酸的反應(yīng)產(chǎn)物。更具體地說(shuō)，這些乙烯基酯樹脂是一種環(huán)氧終止的低聚物如環(huán)氧官能化雙酚A與可在該低聚物上形成丙烯酸端基的丙烯酸或甲基丙烯酸的反應(yīng)產(chǎn)物。這些乙烯基酯主要具有末端不飽和，而不飽和聚酯主要具有內(nèi)不飽和。
模塑組合物的另一組分是一種或多種可與該樹脂共聚的不飽和單體。最好，這種組分是室溫下能溶解該樹脂組分的。因此，在一個(gè)實(shí)施方案中，該樹脂在與其余組分結(jié)合之前是被溶于該單體組分中的。適宜單體是苯乙烯、α-甲基苯乙烯、氯乙烯基苯、乙烯基甲苯、二乙烯基苯、二烯丙基鄰苯二甲酸酯、甲基丙烯酸甲酯、及它們的混合物，優(yōu)選單體是苯乙烯及甲基丙烯酸甲酯。單體對(duì)樹脂的比例按重量計(jì)最好為約40∶60-約75∶25，優(yōu)選約40∶60-約65∶35。
模塑組合物的另一組分是填料。本發(fā)明主要的填料是導(dǎo)電填料，以便賦予最后模塑產(chǎn)品的導(dǎo)電性。一種優(yōu)選填料是石墨顆粒，尤其合成結(jié)晶形石墨顆粒，比如當(dāng)前由Asbury石墨公司(Asbury，New Jersey)提供的，其牌號(hào)為Asbury 4012。這種石墨的特征在于，10％以下的顆粒直徑大于150微米，10％以下的顆粒直徑小于44微米。其它石墨填料包括Ashbury A99、Ashbury 3243、改性Ashbury 4012、Ashbury3285、Ashbury 230U；TimrexR KS75及150，及TimrexR KC44，均由TIMCAL of Westlake公司(0hio)銷售，以及Calgraph，由SGLTechnic Inc of Valencia公司(California)銷售。用這種填料按重量計(jì)充填量至少50％。其它導(dǎo)電填料，比如其它形態(tài)的石墨(包括石墨瀝青基纖維)、金屬顆粒、或金屬涂覆顆粒，均可與石墨填料結(jié)合使用，或甚至單獨(dú)使用。理想的是，導(dǎo)電填料量為該模塑組合物重量的至少約50、約60、或約65重量％。更理想的是，該填料為約該模塑組合物重量的約70重量％以上，或71-約78重量％。另外，此數(shù)量可表示為至少約250phr(份/100份模塑組合物)，更優(yōu)選至少約275，乃至300phr。另外可表述為，按ASTM Test Standard No.F1529-97標(biāo)準(zhǔn)(美國(guó)材料試驗(yàn)學(xué)會(huì)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)F152997)對(duì)厚度約0.060-0.200英寸的一種模塑制品測(cè)定，該導(dǎo)電填料存在的有效量要達(dá)到可導(dǎo)致體積電導(dǎo)率至少約40、約50、約60、約70、約80、約85、約90或約96秒/厘米(s/cm)。燃料電池板的現(xiàn)代技術(shù)采用至少約55的體積電導(dǎo)率，優(yōu)選至少約70。
引發(fā)劑是模塑組合物的另一組分。引發(fā)劑引發(fā)樹脂與單體的共聚合。引發(fā)劑包括能在模塑條件下以適當(dāng)濃度形成自由基的任何自由基引發(fā)劑。引發(fā)劑可包括過氧化物、氫過氧化物、氧化還原體系、重氮化合物，過硫酸鹽、過苯甲酸酯等等。引發(fā)劑一般用量為約0.05-5重量％，更優(yōu)選約0.1-2重量％。另外，其數(shù)量可表示為每百份重量樹脂中的份數(shù)，即約0.5-約4.0phr，優(yōu)選約0.7-約3.0phr，最優(yōu)選約0.8-約2.25phr。另外，高溫引發(fā)劑諸如Dicup，如過氧化二枯基，可用于希望引發(fā)溫度較高場(chǎng)合的模塑應(yīng)用。
改進(jìn)模塑組合物的基本成分是流變性調(diào)節(jié)劑，流變性調(diào)節(jié)劑可通過諸如樹脂預(yù)聚物的鏈伸長(zhǎng)，起增加分子量的作用。適宜調(diào)節(jié)劑包括第II族的氧化物和氫氧化物，比如氧化鈣或氧化鎂、碳化二酰胺、氮丙啶和多異氰酸酯。據(jù)認(rèn)為，上述調(diào)節(jié)劑在化學(xué)上通過在羧基或羥基位點(diǎn)上共反應(yīng)進(jìn)入聚合物骨架而起作用。其它適宜調(diào)節(jié)劑包括聚四氟乙烯(PTFE)、全氟聚醚(PFPE)和聚乙烯。這些調(diào)節(jié)劑可起減少剪切力的作用，并因此在模塑期間促進(jìn)組合物中的流動(dòng)。熱解法二氧化硅是機(jī)械地可起增加模塑粘度作用，從而成為本發(fā)明適宜流變性調(diào)節(jié)劑物質(zhì)的一個(gè)實(shí)例。兩種或多種流變性調(diào)節(jié)劑結(jié)合使用，可能是求得最佳性能所希望的。在此種應(yīng)用中，用它們調(diào)節(jié)樹脂結(jié)構(gòu)防止樹脂與導(dǎo)電填料的相分離(尤其由于導(dǎo)電填料高填充量，即按重量計(jì)50％左右，乃至65％或更多的石墨)。此外，使用調(diào)節(jié)劑一般能得到高顯明輪廓導(dǎo)電聚合物燃料電池板。
最好使用有效量的流變性調(diào)節(jié)劑來(lái)防止模塑期間的相分離。為此應(yīng)用目的，模塑最好在壓力約400-約5000磅/平方英寸，優(yōu)選約2000-約3500磅/平方英寸，最優(yōu)選約2500-約3000磅/平方英寸下進(jìn)行。第II族的氧化物的需用量(包括第II族的氫氧化物與這些化合物的混合物)為約0.1-約1或約2重量％，更好約0.2或約0.3-約0.7或約0.8重量％。另外，此數(shù)量也可表示為約0.5-約4.0phr，優(yōu)選約1.0-約3.0phr，最優(yōu)選約1.5-約2.5phr。具體優(yōu)選化合物包括氧化鎂，或氫氧化鎂，或氧化鈣。適宜氧化鎂添加劑的實(shí)例是99％的純氧化鎂，由Morton Thiokol公司(Danvers，MA)銷售，商品名稱為“Elastomag”。其它實(shí)例包括一種由Plasticolors公司銷售的氧化鎂分散物，商品名稱為“pg-9033”，和一種也由Plasticolors公司銷售的氫氧化鎂分散物，商品名稱為“pg-91146”。另一適宜的氫氧化鎂是粉型Barcroft。氮丙啶化合物的實(shí)例包括多官能的氮丙啶類，由EIT公司提供，商標(biāo)為XAMA，包括XAMA-2，它被確定為三羥甲基丙烷-三(β-(N-氮丙啶基)丙酸酯)，和尤其XAMA-7，它被確定為季戊四醇-三(β-(氮丙啶基)丙酸酯)；一種Sybron Chemicals公司的產(chǎn)品，商品名Ionac包括PFAZ322，被確定為一種三官能團(tuán)的氮丙啶；并包括CX-100，一種Zeneca Resins公司的產(chǎn)品，被確定為一種多官能團(tuán)的氮丙啶。氮丙啶和/或多異氰酸酯調(diào)節(jié)劑的所需量為約1-約10或約15重量％，最好約2或約3-約8或約9重量％。這也可表示為約0.5-約20phr，優(yōu)選約1-約17phr，最優(yōu)選約2-約15phr。多異氰酸酯一般更詳細(xì)描述于US5,268,400中，見欄6，行59至欄7，行17。一種可使用的具體的二異氰酸酯是二苯基甲烷二異氰酸酯，ICIAmericas of West Deptford公司(New Jersey)，商品名稱“Rubinate”R MF-1780。另外，一種適宜的二異氰酸酯是Lupranate MP102，無(wú)溶劑的氨基甲酸乙酯改性的二苯基甲烷二異氰酸酯，由BASF公司提供。聚四氟乙烯(PTFE)(和/或全氟聚醚(PFPE))所需用量為約0.5-約1或約2重量％，更好為約0.6或約0.7-約1.8或約1.3重量％。這也可表示為約0.5-約20phr，優(yōu)選約3-約15phr，最優(yōu)選約5-約12phr。一種適宜的細(xì)粒聚四氟乙烯粉(按庫(kù)爾特(Coulter)計(jì)數(shù)器計(jì)，其平均粒度在微米以下)，是由Marshall Products Company of WestChester(Pennsylvania)公司銷售，商品名稱“Marzon#5”。優(yōu)選采用線性低密度聚乙烯，諸如由Equistar of Houston Texas公司銷售的，其商品名稱為FN510。其優(yōu)選用量為約3-約20phr，更優(yōu)選約4-約17phr，最優(yōu)選約5-約15phr。熱解法二氧化硅可用約0.5-約20phr，優(yōu)選約1-約10phr。
模塑組合物的其它任選組分包括基于氨基甲酸乙酯的或含氨基甲酸乙酯的低聚物或聚合物，低收縮添加劑如聚醋酸乙烯酯或聚乙烯；纖維增強(qiáng)劑如棉玻璃微纖維或石墨微纖維；增柔劑；脫模劑；防止存儲(chǔ)過程中或模塑初期的早聚合的阻聚劑；粘度調(diào)節(jié)劑如熱解法二氧化硅；及脫模劑如硬脂酸鈣、硬脂酸鋅或硬脂酸鎂?？杉尤胩亢趤?lái)影響模塑產(chǎn)品表面導(dǎo)電性及改變模塑產(chǎn)品的外觀。適宜的炭黑包括一種導(dǎo)電的低殘?jiān)亢?，其氮表面積為270m2/g、STSA表面積145m2/g、35篩目的篩余物0ppm及325篩目的篩余物20ppm，由ColumbiaChemicals of Jamesburg(NJ)公司銷售，商品名稱Conductex 975。此外，適宜的導(dǎo)電炭黑也由Akzo Nobel Chemicals ofChicago(Illinois)公司提供，商品名稱Ketjenblack EC-300J及EC-600JD。Cabot Corporation of Boston(MA)公司也提供一種導(dǎo)電炭黑。應(yīng)當(dāng)注意，聚乙烯及熱解法二氧化硅也可起除上述功能之外的流變性調(diào)節(jié)劑作用。
該模塑組合物可采用各種包括連續(xù)或間歇的混合條件及各種已知的混合設(shè)備進(jìn)行配制及混合。具體實(shí)例均列于實(shí)施例部分。在模塑之前，該組合物可有利存儲(chǔ)適當(dāng)?shù)臅r(shí)間。該組合物可用各種方法模塑成型，包括采用壓縮模塑及注模方法。該組合物可在這些類型的模塑典型條件下進(jìn)行模塑成型，包括在壓力約400-約5000磅/平方英寸，優(yōu)選約2000-約3500磅/平方英寸，最優(yōu)選約2500-約3000磅/平方英寸，和在溫度約225-約400°F下進(jìn)行。保壓時(shí)間為約70秒-約4分鐘。這些組合物可用于模塑復(fù)雜結(jié)構(gòu)包括薄或復(fù)雜的導(dǎo)電制品，諸如厚度約0.050-約0.200英寸，更優(yōu)選約0.060-約0.150英寸的制品。這些組合物可用于在如上所列厚度下體積電導(dǎo)率至少為40、50、60、70、80、85、90、乃至96s/cm的制品。由該組合物構(gòu)成的這些制品，按ASTM Test No.D638(美國(guó)材料試驗(yàn)學(xué)會(huì)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)No.D638)測(cè)定，最好拉伸強(qiáng)度約1500-約5000磅/平方英寸，和按照ASTM Test No.D790(美國(guó)材料試驗(yàn)學(xué)會(huì)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)D790號(hào))測(cè)試，最好彎曲模量約2500-約10,000磅/平方英寸。
由本發(fā)明組合物構(gòu)成的模塑產(chǎn)品可用于各種要求復(fù)雜結(jié)構(gòu)、導(dǎo)電率以及強(qiáng)度和耐腐蝕性的應(yīng)用。尤其有益的一種產(chǎn)品，可通過壓縮模塑生產(chǎn)，是一種用于燃料電池的雙極板。這種極板的一個(gè)實(shí)施例示于圖1。此極板的繪制是用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明導(dǎo)電化合物的模塑能力。不必提供最佳域流設(shè)計(jì)，或甚至操作設(shè)計(jì)。不管怎樣，這不應(yīng)構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。該極板10包括一個(gè)或更多個(gè)一般平行和/或螺旋形流道12的流體流面。這些流道接受和傳送液體通過出入口14和16，出入口14和16是與相應(yīng)進(jìn)入和流出流體的集合管18和19通過流體連通。該極板長(zhǎng)和寬尺寸可變化于1-20英寸，厚度為0.02-0.3英寸，流道截面深度在約0.005-約0.080英寸之間。分離相鄰流道段的凸臺(tái)的截面寬度在0.01-0.1英寸范圍。該極板可包括若干起輸送集合管內(nèi)燃料作用的周邊孔道20。
圖2說(shuō)明一種燃料電池未組裝的部件。此燃料電池具有底座12，它用凹槽方式(debossed means)承接轉(zhuǎn)化器14和燃料電池組16，燃料電池組16是由許多雙極板20組成，雙極板20被夾在燃料電池組罩22和燃料電池組基底24之間。該燃料電池還包括一個(gè)換熱器26。外殼30提供該裝置的防漏外罩。
實(shí)施例下述實(shí)施例采用以下列出的組分。
樹脂A是由Ashland Chemical Co.公司(Columbus，Ohio)提供的Hetron 922。它是一種低粘度的環(huán)氧乙烯基酯樹脂。有約55重量％的固含量和約45重量％的反應(yīng)單體。
樹脂B是由Reichhold Chemicals，Inc.公司(在ResearchTriangle Park，NC)提供的Atlac 382ES。其特征是一種雙酚富馬酸酯樹脂。它是用苯乙烯稀釋至含約55重量％的固含量。
樹脂C是在苯乙烯中被稀釋至含約55重量％固含量的Dion6694。它是由Reichhold Chemicais，Inc公司提供的。其特征為一種改性雙酚富馬酸酯聚酯。
樹脂D是由Cook Composites and Polymers(在Kansas City，MO)公司提供的42-2641。是用苯乙烯稀釋至有約55重量％的固含量。其特征為不飽和聚酯樹脂。
樹脂E是由Reichhold Chemicals，Inc公司提供的ATLAC3581-61。其特征為乙烯基酯樹脂占19重量％、聚酯占27重量％和氨基甲酸乙酯聚合物占4重量％，與50重量％苯乙烯混合一起。因此，它是用苯乙烯稀釋至有約50重量％固含量。
樹脂F(xiàn)是由Reichhold Chemicals，Inc公司提供的580-05。其特征為一種氨基甲酸乙酯改性的乙烯基酯樹脂。它是用苯乙烯稀釋至有約54重量％的固含量。
樹脂G是由Reichhold Chemicals，Inc公司提供的9100。其特征為一種雙酚-環(huán)氧乙烯基酯樹脂。它是用苯乙烯稀釋至有54-58重量％固含量。
樹脂H是Dow Chemicals，Inc公司提供的Dow Derakane R8084。其特征為一種彈性體改性的乙烯基酯樹脂。它是用苯乙烯稀釋至有50-60重量％的固含量。
樹脂I是由Reichhold Chemicais，Inc公司提供的9480-00。其特征為一個(gè)環(huán)氧線性酚醛乙烯基酯樹脂。它是用苯乙烯稀釋至有53.5重量％的固含量。
樹脂J是由Reichhold Chemicals，Inc公司提供的Atlac31-632。它是一種不飽和異氰脲酸酯乙烯基酯樹脂。
流變性調(diào)節(jié)劑A是Elastomag，由Morton Thiokol Inc公司(在Danvers，MA)提供，其特征為99％純氧化鎂。
流變性調(diào)節(jié)劑B是一種多異氰酸酯。在這些實(shí)驗(yàn)中所用材料是40-7263，由Cook Composites and Polymers公司提供。其特征為NCO含量17.7-20.9，粘度110-170，閃點(diǎn)87°F，和結(jié)晶點(diǎn)40°F。
流變性調(diào)節(jié)劑C是由Reichhold，Inc公司提供的RCI RD THL55(亦稱RD-1070)。具體地說(shuō)，它是一種聚氨基甲酸乙酯樹酯。
流變性調(diào)節(jié)劑D是由ICI公司提供的Rubinate1780。其特征為一種聚合亞甲基聯(lián)苯二異氰酸酯。
流變性調(diào)節(jié)劑E是由Marshall Products Company of WestChester(PA)公司提供的Marzon#5。其特征為一種聚四氟乙烯細(xì)碎粉。
流變性調(diào)節(jié)劑F是FN-510，一種線型低密度聚乙烯。
引發(fā)劑A是Vazo(2，2-偶氮基雙異丁腈)，由Dupont，I&B公司工業(yè)及生化部(Industrial and Biochemical Dept，)(WilmingtonDE)提供的。
引發(fā)劑B由Durr Marketing(Pittsburgh，PA)公司提供的叔丁基過氧化異丙基碳酸酯(Triginox BPIC)。
引發(fā)劑C是由Durr Marketing公司提供的叔丁基過苯甲酸酯(t-butylperbenzoate，TBPB)。
引發(fā)劑D是由Durr Marketing公司提供的1，3-二叔丁基過氧-3，5，5-三甲基環(huán)己烷催化劑(Trig29875)。
脫模劑是硬脂酸鈣。
石墨A是由Asbury石墨(Asbury，NJ)公司提供的一種合成結(jié)晶形石墨。其特征在于直徑大于150微米的顆粒不足10％，直徑小于44微米的顆粒不足10％。它是以牌號(hào)4012提供的。
石墨B是一種非常細(xì)的導(dǎo)電顆粒石墨，由SGL Technic(Valencia，California)公司提供，商品牌號(hào)SGL02。
石墨C是一種導(dǎo)電顆粒石墨，由SGL Technic(Valencia，California)公司提供，商品牌號(hào)SGLVFINE。
石墨D由Asbury石墨(Asbury，NJ)公司提供。它是一種4012改進(jìn)型產(chǎn)品。
石墨E是一種導(dǎo)電片狀石墨，由Asbury石墨(Asbury，NJ.)公司提供，商品牌號(hào)3243。這種石墨特征在于直徑大于75微米的顆粒在18％以下，直徑小于44微米的顆粒在65％以下。
石墨F是一種導(dǎo)電片狀石墨，由Asbury石墨(Asbury，NJ.)公司提供，商品牌號(hào)230U。其特征在于100％的顆粒直徑小于44微米。
石墨G是一種合成導(dǎo)電石墨，由Asbury石墨(Asbury，NJ)公司提供，商品牌號(hào)A99。其特征在于直徑大于44微米的顆粒在3％以下，小于44微米的顆粒在99％以下。
石墨H是一種合成石墨，由Timrex America，Inc公司提供，牌號(hào)KS75。這種石墨特征在于直徑大于96微米的顆粒在95％以下，小于75微米的顆粒在95％以下。
石墨I(xiàn)是一種合成石墨，由Timrex America，Inc公司提供，牌號(hào)KS150。其特征在于直徑180微米以下的顆粒有至少95％。
石墨J是一種合成石墨，由Timrex America，Inc公司提供，牌號(hào)KC44。其特征在于直徑48微米以下的顆粒有至少90％。
炭黑B特征在于是導(dǎo)電的低殘?jiān)亢?，其氮表面積270m2/g、STSA表面積145m2/g、35篩目的篩余物0ppm和325篩目的篩余物20ppm，由Columbia Chemicals of Jamesburg(NJ)公司提供，商品名稱Conductex975。
炭黑C是導(dǎo)電炭黑，由Cabot Corporation of Boston(MA)公司提供，商品名稱黑珍珠(Black Pearls)，而石墨D也是由該公司提供的，牌號(hào)為XC-72的炭黑。
炭黑E是導(dǎo)電炭黑，由Akzo Nobel Chemicals ofChicago(Illinois)公司提供，商品名稱Ketjenblack EC-300J和EC-600JD。EC-300J的碘吸收量為740-840mg/g；孔容為310-345cm3/100g和表觀堆密度125-145千克/米3。EC-600JD碘吸收量為1000-1150mg/g；孔容為480-510cm3/100g和表觀堆密度為100-120千克/米3。
玻璃纖維是由0wens-Corning Fiberglass公司提供，其特征在于被錘磨成特定長(zhǎng)度的連續(xù)玻璃絲，用于增強(qiáng)和填充介質(zhì)。
抑制劑是2，6-二叔丁基-p-甲酚(在乙烯基甲苯中25％)。
模塑組合物的制備的一般方法是，添加樹脂、單體引發(fā)劑，抑制劑、脫模劑和流變性調(diào)節(jié)劑(如果存在)至一種高剪切cowels分散器中，共混2分鐘。將導(dǎo)電填料加入在Baker Perkin混合器里的混合物中，混合15分鐘?；旌贤瓿珊螅瑢⒔M合物放進(jìn)適宜隔離袋中，并在模塑之前使其熟化約一天。
對(duì)模塑組合物的模塑參數(shù)如下平板模塑溫度為295°F，模塑時(shí)間3分鐘，裝填重量173克。樣品雙極板模塑溫度為290 °F，模塑時(shí)間3分鐘，裝填重量300克。經(jīng)觀察，采用特定熱固樹脂、導(dǎo)電填料并加有各種流變性添加劑(增稠劑)，改進(jìn)了雙極板組合物，使之能用于大量生產(chǎn)電化學(xué)的如燃料電池的雙極板產(chǎn)品。
配方改變的效果包括模塑料不斷裂、離開模具的熱強(qiáng)度更高、生產(chǎn)成本低、短周期時(shí)間、總導(dǎo)電性更好、機(jī)械性能增強(qiáng)及流變特性更好。
在表IA中，對(duì)照品L-23012在模塑極板的過程中斷裂，并由于模塑過程中導(dǎo)電填料與樹脂相分離，使沿極板表面的導(dǎo)電率及電阻率不均勻。而樣品L-23185、L-23120、L-23119和L-23126卻具有所需的性能。
在表IB中，樣品L-23125、L-23186、L-23039具有所需的性能。樣品L-23184和L-23022體積電導(dǎo)率低于最佳值和電阻率高于最佳值。
在表IC中，樣品L-23023、L-23063、L-23024、L-323027和L-23026體積電導(dǎo)率低于最佳值和電阻率高于最佳值。
在表ID中，樣品L-23209和L-23215具有良好的性能。樣品L-23028、L-23210和L-23211體積電導(dǎo)率低于最佳值和電阻率高于最佳值。
表1A
表1B
表1C
表1D
表2A
表2B
表2C
表2D
表3A
表3B
表3C
表3D
表4A
表4B
表4C
表4D
表5A
表5B
表5C
表5D
表6A
表6B
表6C
表6D
表7A
表7B
表7C
表7D
表8A
表8B
表8C
表8D
盡管按照專利法，最佳方式和優(yōu)選實(shí)施方案已經(jīng)列出，但本發(fā)明范圍并非因此受到限制，而是通過所附權(quán)利要求的范圍來(lái)限制。
權(quán)利要求
1.一種組合物包括a)一種不飽和預(yù)聚物樹脂，它包括一種或多種不飽和聚酯和乙烯基酯樹脂；b)與所述樹脂可共聚合的并包括末端乙烯基的一種不飽和材料；c)至少50％總重量的包括導(dǎo)電填料的組合物；d)一種引發(fā)劑，用于引發(fā)所述共聚合；和e)一種有效量的流變性調(diào)節(jié)劑，用以在模塑期間防止所述樹脂與所述導(dǎo)電填料間的相分離，所述流變性調(diào)節(jié)劑是選自第II族的氧化物和氫氧化物、碳化二酰胺、氮丙啶、多異氰酸酯、聚四氟乙烯、全氟聚醚、聚乙烯和熱解法二氧化硅，和粘土中的一種或多種的組合物。
2.按照權(quán)利要求1的組合物，其中有效量的所述流變性調(diào)節(jié)劑按該體系總重量計(jì)為約0.5-15重量％。
3.按照權(quán)利要求2的組合物，其中該導(dǎo)電填料是一種顆?；虮∑瑺畹奶盍?，所述導(dǎo)電填料量占至少60重量％。
4.按照權(quán)利要求3的組合物，其中該導(dǎo)電填料是一種石墨填料，所述導(dǎo)電填料量占至少65重量％。
5.按照權(quán)利要求1的組合物，其中所述流變性調(diào)節(jié)劑包括氧化鎂和/或氧化鈣，所述有效量按所述組合物的重量計(jì)為約0.1-2重量％。
6.按照權(quán)利要求1的組合物，其中所述流變性調(diào)節(jié)劑包括氮丙啶、碳化二酰胺和多異氰酸酯中的一種或多種，所述有效量按所述組合物的重量計(jì)為約1-10重量％。
7.按照權(quán)利要求1的組合物，其中流變性調(diào)節(jié)劑的所述有效量是防止在約400-2000磅/平方英寸的壓力下模塑部件斷裂并使其厚度達(dá)約0.050-0.200英寸的有效量。
8.按照權(quán)利要求1的模塑組合物，其中所述調(diào)節(jié)劑包括聚四氟乙烯、全氟聚醚中的一種或多種，所述有效量按所述模塑組合物的重量計(jì)為約0.1-5重量％。
9.按照權(quán)利要求1的組合物，其中所述流變性調(diào)節(jié)劑是多異氰酸酯，所述有效量按所述模塑組合物的重量計(jì)為約2-8重量％。
10.按照權(quán)利要求4的組合物，其中所述導(dǎo)電填料是一種合成結(jié)晶形石墨顆粒，所述不飽和預(yù)聚物樹脂是選自環(huán)氧乙烯基樹脂、雙酚富馬酸酯樹脂、改性雙酚富馬酸酯聚酯樹脂、不飽和聚酯樹脂、氨基甲酸乙酯改性的乙烯基酯樹脂、雙酚-環(huán)氧乙烯基酯樹脂、彈性體改性的乙烯基酯樹脂、環(huán)氧線性酚醛乙烯基酯樹脂和不飽和異氰脲酸酯乙烯基酯樹脂中的一種或多種樹脂。
11.按照權(quán)利要求10的組合物，其中所述可共聚合材料是選自苯乙烯、α-甲基苯乙烯、氯乙烯基苯、乙烯基甲苯、二乙烯基苯、二烯丙基鄰苯二甲酸酯，和甲基丙烯酸甲酯和其混合物中的一種或多種的單體。
12.按照權(quán)利要求11的組合物，其中所述可共聚合材料是選自苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯中的一種或多種的單體。
13.按照權(quán)利要求12的組合物，其中所述引發(fā)劑是一種自由基引發(fā)劑。
14.按照權(quán)利要求13的組合物，其中所述引發(fā)劑選自過氧化物、氫過氧化物、氧化還原體系、重氮化合物、過硫酸鹽和過苯甲酸酯，其用量按體系總重計(jì)約0.05-5重量％。
15.按照權(quán)利要求14的組合物，其中還包括炭黑。
16.按照權(quán)利要求14的組合物，其中還包括增強(qiáng)填料。
17.一種電化學(xué)電池流場(chǎng)極板，其包括一種模塑熱固性樹脂組合物，其厚度為約0.050-0.200英寸，體積電導(dǎo)率至少55s/cm，所述模塑樹脂組合物是至少以下物質(zhì)的反應(yīng)產(chǎn)物
a)一種不飽和預(yù)聚物樹脂，它包括不飽和聚酯和乙烯基酯樹脂中的一種或多種；b)與所述樹脂可共聚合的并包括末端乙烯基的一種不飽和材料；c)至少50％總重量的包括導(dǎo)電填料的組合物；d)一種引發(fā)劑，引發(fā)所述共聚合；和e)一種有效量的流變性調(diào)節(jié)劑，用以防止模塑期間所述樹脂與所述導(dǎo)電填料間的相分離，所述流變性調(diào)節(jié)劑是選自第II族的氧化物和氫氧化物、碳化二酰胺、氮丙啶、多異氰酸酯、聚四氟乙烯、全氟聚醚、聚乙烯及粘土，和熱解法二氧化硅中的一種或多種的組合物。
18.按照權(quán)利要求17的電化學(xué)電池流場(chǎng)極板，其中所述流變性調(diào)節(jié)劑的有效量按該體系總重量計(jì)為約0.5-15重量％。
19.按照權(quán)利要求18的電化學(xué)電池流場(chǎng)極板，其中該導(dǎo)電填料是一種顆粒填料，所述導(dǎo)電填料量為至少60重量％。
20.按照權(quán)利要求19的電化學(xué)電池流場(chǎng)極板，其中該填料是一種石墨填料，所述導(dǎo)電填料量為至少65重量％。
21.按照權(quán)利要求17的電化學(xué)電池流場(chǎng)極板，其中所述流變性調(diào)節(jié)劑包括氧化鎂和/或氧化鈣，所述有效量按所述組合物的重量計(jì)為約0.1-2重量％。
22.按照權(quán)利要求17的電化學(xué)電池流場(chǎng)極板，其中所述流變性調(diào)節(jié)劑包括氮丙啶和多異氰酸酯中的一種或多種，所述有效量按所述組合物的重量計(jì)為約1-10重量％。
23.按照權(quán)利要求17的電化學(xué)電池流場(chǎng)極板，其中所述流變性調(diào)節(jié)劑的有效量是防止在壓力約400-5000磅/平方英寸下模塑部件斷裂并使其厚度達(dá)約0.050-0.200英寸的有效量。
24.按照權(quán)利要求17的電化學(xué)電池流場(chǎng)極板，其中所述調(diào)節(jié)劑包括一種或多種聚四氟乙烯、全氟聚醚，所述有效量按所述模塑組合物的重量計(jì)為約0.1-5重量％。
25.按照權(quán)利要求17的電化學(xué)電池流場(chǎng)極板，其中所述流變性調(diào)節(jié)劑是多異氰酸酯，所述有效量按所述模塑組合物的重量計(jì)為約2-8重量％。
26.按照權(quán)利要求20的電化學(xué)電池流場(chǎng)極板，其中所述導(dǎo)電填料是一種合成結(jié)晶形石墨顆粒，所述不飽和預(yù)聚物樹脂是選自環(huán)氧乙烯基樹脂、雙酚富馬酸酯樹脂、改性雙酚富馬酸酯聚酯樹脂、不飽和聚酯樹脂、氨基甲酸乙酯改性的乙烯基酯樹脂、氨基甲酸乙酯改性的乙烯基酯樹脂、雙酚-環(huán)氧乙烯基酯樹脂、彈性體改性的乙烯基酯樹脂、環(huán)氧線性酚醛乙烯基酯樹脂和不飽和異氰脲酸酯乙烯基酯樹脂中的一種或多種樹脂。
27.按照權(quán)利要求26的電化學(xué)電池流場(chǎng)極板，其中所述可共聚合材料是選自苯乙烯、α-甲基苯乙烯、氯乙烯基苯、乙烯基甲苯、二乙烯基苯、二烯丙基鄰苯二甲酸酯、甲基丙烯酸甲酯和其混合物中的一種或多種的單體。
28.按照權(quán)利要求27的電化學(xué)電池流場(chǎng)極板，其中所述可共聚合材料是一種或多種選自苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯的單體。
29.按照權(quán)利要求28的電化學(xué)電池流場(chǎng)極板，其中所述引發(fā)劑是一種自由基引發(fā)劑。
30.按照權(quán)利要求29的電化學(xué)電池流場(chǎng)極板，其中所述引發(fā)劑選自過氧化物、氫過氧化物、氧化還原體系、重氮化合物、過硫酸鹽和過苯甲酸酯，其用量按體系總重量計(jì)約0.05-5重量％。
31.按照權(quán)利要求30的電化學(xué)電池流場(chǎng)極板，它還包括炭黑。
32.按照權(quán)利要求30的電化學(xué)電池流場(chǎng)極板，它還包括增強(qiáng)填料。
33.一種導(dǎo)電模塑組合物包括a)100份不飽和預(yù)聚物樹脂，其包括不飽和聚酯和乙烯基酯樹脂中的一種或多種；b)一種不飽和單體，其選自苯乙烯、α-甲基苯乙烯、氯乙烯基苯、乙烯基甲苯、二乙烯基苯、二烯丙基鄰苯二甲酸酯、甲基丙烯酸甲酯和其混合物；其中單體對(duì)不飽和預(yù)聚物樹脂的比例按a及b的重量計(jì)為約40∶60-72∶25；c)至少約225phr的一種導(dǎo)電填料，以使由所述組合物制成的模塑產(chǎn)物按照ASTM Test No.F1529-97標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定的體積電導(dǎo)率為至少約55S/cm；d)約0.5-4.0phr的引發(fā)劑，以引發(fā)所述共聚合；和e)約0.5-20phr的流變性調(diào)節(jié)劑，它是選自第II族的氧化物和氫氧化物、碳化二酰胺、氮丙啶、多異氰酸酯、聚四氟乙烯、全氟聚醚、聚乙烯、粘土、熱解法二氧化硅和其混合物中的一種或多種的組合物。
34.按照權(quán)利要求33的導(dǎo)電模塑組合物，其中所述預(yù)聚物樹脂選自環(huán)氧乙烯基樹脂、雙酚富馬酸酯樹脂、改性雙酚富馬酸酯聚酯樹脂、不飽和聚酯樹脂、氨基甲酸乙酯改性的乙烯基酯樹脂、氨基甲酸乙酯改性的乙烯基酯樹脂、雙酚-環(huán)氧乙烯基酯樹脂、彈性體改性的乙烯基酯樹脂、環(huán)氧線性酚醛乙烯基酯樹脂和不飽和異氰脲酸酯乙烯基酯樹脂。
35.按照權(quán)利要求34的導(dǎo)電模塑組合物，其中該導(dǎo)電填料是一種顆?；虮∑瑺钐盍希鰧?dǎo)電填料量為至少250phr。
36.按照權(quán)利要求35的導(dǎo)電模塑組合物，其中該導(dǎo)電填料是一種石墨填料，所述導(dǎo)電填料量為至少275phr。
37.按照權(quán)利要求33的導(dǎo)電模塑組合物，其中所述流變性調(diào)節(jié)劑包括氧化鎂和/或氧化鈣，所述有效量為約0.5-20phr。
38.按照權(quán)利要求33的導(dǎo)電模塑組合物，其中所述流變性調(diào)節(jié)劑是氮丙啶、碳化二酰胺和多異氰酸酯中的一種或多種，所述有效量為約0.5-20phr。
39.按照權(quán)利要求33的導(dǎo)電模塑組合物，其中所述調(diào)節(jié)劑包括聚四氟乙烯、全氟聚醚中的一種或多種，所述有效量為約0.5-20phr。
40.按照權(quán)利要求33的導(dǎo)電模塑組合物，其中所述流變性調(diào)節(jié)劑是多異氰酸酯，所述有效量為約0.5-20phr。
41.按照權(quán)利要求33的導(dǎo)電模塑組合物，其中所述可共聚合材料是一種或多種選自苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯的單體。
42.按照權(quán)利要求33的導(dǎo)電模塑組合物，其中所述引發(fā)劑選自過氧化物、氫過氧化物、氧化還原體系、重氮化合物、過硫酸鹽和過苯甲酸酯，其用量為約0.05-20phr。
43.按照權(quán)利要求42的導(dǎo)電模塑組合物，它還包括炭黑。
44.按照權(quán)利要求43的導(dǎo)電模塑組合物，它還包括增強(qiáng)填料。
45.一種模塑導(dǎo)電制品，其包括如下物質(zhì)固化反應(yīng)的產(chǎn)物a)100份不飽和預(yù)聚物樹脂，其包括不飽和聚酯和乙烯基酯樹脂中的一種或多種；b)一種不飽和單體，其選自苯乙烯、α-甲基苯乙烯、氯乙烯基苯、乙烯基甲苯、二乙烯基苯、二烯丙基鄰苯二甲酸酯，和甲基丙烯酸甲酯和其混合物；其中單體對(duì)不飽和預(yù)聚物樹脂的比例按兩組分重量計(jì)為約40∶60-72∶25；c)至少約225phr的一種導(dǎo)電填料，以使由所述組合物按照ASTMTest No.F1529-97標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定的體積電導(dǎo)率達(dá)到至少約55S/cm；d)約0.5-4.0phr的引發(fā)劑，以引發(fā)所述共聚合；和e)約0.5-20phr的流變性調(diào)節(jié)劑，是選自第II族的氧化物和氫氧化物、碳化二酰胺、氮丙啶、多異氰酸酯、聚四氟乙烯、全氟聚醚、聚乙烯、粘土和熱解法二氧化硅和其混合物中的一種或多種的組合物。
46.按照權(quán)利要求45的模塑導(dǎo)電制品，其中所述引發(fā)劑選自過氧化物、氫過氧化物、氧化還原體系、重氮化合物、過硫酸鹽，和過苯甲酸酯，其用量約0.5-4phr。
47.按照權(quán)利要求46的模塑導(dǎo)電制品，其還包括炭黑。
48.按照權(quán)利要求46的模塑導(dǎo)電制品，其還包括增強(qiáng)填料。
49.按照權(quán)利要求45的模塑導(dǎo)電產(chǎn)品，其中所述不飽和預(yù)聚物樹脂是選自環(huán)氧乙烯基樹脂、雙酚富馬酸酯樹脂、改性雙酚富馬酸酯聚酯樹脂、不飽和聚酯樹脂、氨基甲酸乙酯改性的乙烯基酯樹脂、氨基甲酸乙酯改性的乙烯基酯樹脂、雙酚-環(huán)氧乙烯基酯樹脂、彈性體改性的乙烯基酯樹脂、環(huán)氧線性酚醛乙烯基酯樹脂和不飽和異氰脲酸酯乙烯基酯樹脂中的一種或多種樹脂。
50.一種模塑高充填聚合物的方法，該高充填聚合物為一種包括以下物質(zhì)的組合物的反應(yīng)產(chǎn)物a)一種不飽和預(yù)聚物樹脂，其包括不飽和聚酯和乙烯基酯樹脂；b)與所述樹脂可共聚合的并包括末端乙烯基的一種不飽和材料中的一種或多種；c)至少50％總重量的包括導(dǎo)電填料的組合物；d)一種引發(fā)劑，引發(fā)所述共聚合；所述方法包括在固化之前添加流變劑，該流變劑選自第II族的氧化物和氫氧化物；碳化二酰胺；氮丙啶；多異氰酸酯；聚四氟乙烯(PTFE)；全氟聚醚(PFPE)、聚乙烯、粘土，和熱解法二氧化硅；和接著在加熱和加壓的情況下模塑所述的組合物，以引發(fā)固化，形成所述制品。
51.按照權(quán)利要求50的方法，其中所述模塑是壓?；蜃⒛！?br> 全文摘要
本發(fā)明公開了適用于要求耐腐蝕場(chǎng)合并可被模塑為非常復(fù)雜而薄的樣品的一種導(dǎo)電聚合物,所述耐腐蝕包括對(duì)承受從－40到140°F溫度范圍的酸流的抗腐蝕能力,所述非常復(fù)雜而薄的樣品具有一致的電導(dǎo)率、足夠的強(qiáng)度和柔韌性,以及適宜的表面特性。尤其本發(fā)明涉及對(duì)充填導(dǎo)電填料量高的不飽和預(yù)聚物樹脂組合物進(jìn)行模塑。此外,為使達(dá)到必要的特性,該組合物含有流變性調(diào)節(jié)劑,諸如第II族元素的氧化物和氫氧化物、碳化二酰胺、氮丙啶類、多異氰酸酯、聚四氟乙烯(PTFE)、全氟聚醚(PFPE)及聚乙烯。表面上,這些調(diào)節(jié)劑起改變表觀分子量及三維預(yù)聚物網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的作用,矯正其流變性不足,不然會(huì)導(dǎo)致模塑過程中過多樹脂顆粒分離及極板表面體積電導(dǎo)率巨大變化。本發(fā)明公開了用于電化學(xué)電池諸如燃料電池的組合物。
文檔編號(hào)C08K3/20GK1344429SQ00805278
公開日2002年4月10日 申請(qǐng)日期2000年3月17日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月19日
發(fā)明者K·I·布特勒 申請(qǐng)人:量子組合物公司