[发明专利]一种用于氢能源燃料电池增湿器耐温耐湿的环氧灌封胶及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于氢能源燃料电池增湿器耐温耐湿的环氧灌封胶，由A组份和B组份按一定的比例混合制得，A组份按重量份数计包括以下组份：环氧树脂：80‑90份，增韧树脂：10‑20份，表面活性剂：0‑2份；所述环氧树脂为：间苯二甲酚甲醛环氧树脂、氢化双酚A环氧树脂、有机钛环氧树脂的混合物，所述增韧树脂为：有机硅改性环氧树脂、聚醚环氧树脂、丙烯酸橡胶改性环氧树脂、端羧基液体丁腈橡胶中的一种或几种；B组份为固化剂，所述固化剂为SP多功能环氧固化剂、FB耐高温阻燃热固性酚醛树脂、液体酸酐中的一种或几种。本发明的灌封胶具有耐温耐湿性好，可长期耐100‑110℃，且对LCP外壳有很好的附着力，最重要的是不会使质子膜失效。

技术领域

本发明涉及化合物制备技术领域，尤其涉及一种用于氢能源燃料电池增湿器耐温耐湿的环氧灌封胶及其制备方法。

背景技术

氢能源燃料电池是一种清洁、高效、长寿命的发电装置。与常规的发电技术相比，氢能源燃料电池在效率、安全性、可靠性、灵活性、清洁性、操作性能等方面有很大的优势，应用前景十分广阔。而氢能源燃料电池的原理：H2以气体状态经过阳极碳纤维扩散层，在催化层分离为H质子和电子，H质子(以H3O+状态)通过质子交换膜，在阴极催化层与O离子结合生成水。质子交换膜只能通过质子，膜材料上有很多磺酸根，只有在湿润的情况下才能有较高的质子传导率。一般情况下阳极氢气和阴极空气都必须加湿，在阴极侧反应生成水，在两侧水浓度梯度差下，水会经过膜迁移到另一侧。所以，质子交换膜需维持一定的湿度以保证较高的反应效率，因此要求反应介质需携带一定量的水蒸气进入电堆，这一步通常通过增湿器来实现。

增湿器被称为氢能源燃料电池的“肺泡”，是氢能源燃料电池系统中为氢能源燃料电池进气加湿的关键零部件，它的存在可以确保质子交换膜处于合适的水饱和状态，保持较高的电导，使燃料电池得以高效工作。

由于增湿器的环境高温高湿的，增湿器内的灌封胶需要有较好的耐温耐湿性能，对外壳附着力较好，持续高温工作胶与外壳(LCP)间不开裂，且为方便固化后对胶体进行切割打磨，灌封胶在固化过程中纤维管外壁不能有明显的爬胶现象。

质子膜在整个氢燃料电池中起着至关重要的作用，而含N、S等有机物和Sn、Pb、Hg、Bi、As等离子化物会使质子膜失效，所以一般的环氧树脂用的固化剂(胺类、咪唑类等)满足不了质子膜以及增湿器的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种增湿器灌封胶，本发明的灌封胶具有耐温耐湿性好，可长期耐100-110℃，且对LCP外壳有很好的附着力，最重要的是不会使质子膜失效。

为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：

本发明的增湿器灌封胶由A和B两组分组成，其中：

A组分由以下成分组成：

环氧树脂：80-90份，增韧树脂：10-20份，表面活性剂：0-2份。其中环氧树脂为：F-76环氧树脂(间苯二甲酚甲醛环氧树脂)、氢化双酚A环氧树脂、有机钛环氧树脂；选择这几种树脂是有利于提高胶本身的耐温性以及改善胶的耐候性和耐水性；增韧树脂为：有机硅改性环氧树脂、聚醚环氧树脂、丙烯酸橡胶改性环氧树脂、端羧基液体丁腈橡胶中的一种或几种；选择这几种增韧树脂是有利于改变胶的韧性从而提高胶对LCP的附着力，提高胶的耐冲击强度；表面活性剂为：十二烷基硫酸钠、甘胆酸钠、聚山梨酯、硅油中的一种或几种，选择这几种表面活性剂是为了降低体系的表面能，从而降低纤维管外的爬胶高度。

B组分由一下成分组成：

固化剂：100％。其中固化剂为：SP多功能环氧固化剂、FB耐高温阻燃热固性酚醛树脂、液体酸酐中的一种或几种。

本发明用于燃料电池增湿器耐温耐湿的环氧灌封胶制备方法，按以下步骤进行：