[发明专利]传导性含氟聚合物组合物

说明书

本发明涉及一种固体颗粒的组合物以及用于制备此类组合物和含有此类组合物的制品的方法，所述组合物包含基本无机的导电颗粒和含氟聚合物颗粒，其中所述含氟聚合物是可熔融加工的并且具有介于100℃和325℃之间的熔点以及372℃下和5kg负荷下至少0.1g/10分钟且至多100g/10分钟的熔体流动指数(MFI 372/5)，并且其中所述含氟聚合物颗粒具有小于500nm的粒度，并且其中包含基本无机的导电材料的颗粒以粒度小于15,000μm的颗粒的形式存在。

技术领域

本公开涉及具有改善的电特性的传导性含氟聚合物组合物。本公开还涉及用组合物制备的成型制品和制备此类制品和此类组合物的方法。

背景技术

无机颗粒的组合物可作为用于生产发电或电化学设备(例如电解池和燃料电池)的部件，尤其是燃料电池的隔板的起始物使用。此类隔板(也通常称为“双极性板”)被设计用于使反应物分配在燃料电池的活性区域上并且含有用于该目的的微通道。它们也去除热并在电池间传导电子流。用于燃料电池的典型隔板示于WO2013/103345A1中。由无机颗粒制成的材料通常难以加工成期望的形状，并且加入粘合剂来改善材料的机械性能和材料加工。如在国际专利申请WO2013/103345A1中所述，可添加含氟聚合物颗粒以产生组合物，然后使其成型为双极性隔板。

发明内容

已令人惊奇地发现，如本文所述的组合物具有改善的传导特性。在以下公开的一个方面，提供了一种固体颗粒的组合物，所述组合物包含基本无机的导电颗粒和含氟聚合物颗粒，其中所述含氟聚合物是可熔融加工的并且具有介于100℃和325℃之间的熔点以及372℃下和5kg负荷下至少0.1g/10分钟且至多100g/10分钟的熔体流动指数(MFI 372/5)，并且其中所述含氟聚合物颗粒具有小于500nm的粒度，并且其中包含基本无机的导电材料的颗粒以粒度小于15,000μm的颗粒的形式存在。

在另一方面，提供了一种制备固体颗粒的组合物的方法，该方法包括：

(i)使导电且粒度小于15,000μm的基本无机的颗粒与粒度小于500nm的含氟聚合物颗粒的含水的含氟聚合物分散体接触；

(ii)在其中含氟聚合物不熔融的条件下，移除水，以及如果存在表面活性剂，则移除表面活性剂，以得到干燥颗粒；

其中所述含氟聚合物是可熔融加工的并且具有介于100℃和325℃之间的熔点以及372℃下和5kg负荷下至少0.1g/10分钟且至多100g/10分钟的熔体流动指数(MFI 372/5)。

在另一方面，提供了一种制备成型制品的方法，该方法包括：

(i)提供固体颗粒的组合物，所述组合物包含基本无机的导电颗粒和含氟聚合物颗粒，其中所述含氟聚合物是可熔融加工的并且具有介于100℃和325℃之间的熔点以及372℃下和5kg负荷下至少0.1g/10分钟且至多100g/10分钟的熔体流动指数(MFI 372/5)，并且其中所述含氟聚合物颗粒具有小于500nm的粒度，并且其中包含基本无机的导电材料的颗粒以粒度小于15,000μm的颗粒的形式存在；

(ii)任选地，将组合物转化为含水糊料，以及

(iii)使组合物经受模塑以得到模塑制品。

在另一方面，提供了包括部件的制品，所述部件是由模塑固体颗粒的组合物而获得的。

具体实施方式