[发明专利]一种燃料电池用石墨基复合双极板及其制备方法

权利要求书

1.一种燃料电池用石墨基复合双极板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（a）将配制好的热固性树脂浆料和石墨粉混合形成块状模塑料，在混合过程中，添加基于石墨粉与热固性树脂浆料总重量0.1%~10%的改性碳纳米管；

（b）将步骤（a）中得到的块状模塑料在50~300℃、5~35 MPa下模压0.5 ~ 5 min，即得到燃料电池用石墨基复合双极板。

2.根据权利要求1所述的燃料电池用石墨基复合双极板的制备方法，其特征在于，所述改性碳纳米管通过羧基化反应改性，包括以下步骤：

将原始碳纳米管放入强酸中在100~120℃高温下回流酸处理，将酸处理后的碳纳米管进行多次洗涤并烘干，即得到羧基化反应改性的碳纳米管；

所述原始碳纳米管为多壁碳纳米管或单壁碳纳米管；

所述强酸为硝酸、硫酸和有机酸中的一种或多种的混合物。

3.根据权利要求1所述的燃料电池用石墨基复合双极板的制备方法，其特征在于，所述石墨粉的粒径为15~1800 μm，石墨粉的质量是石墨粉与热固性树脂浆料总质量的60 %~90%。

4.根据权利要求1所述的燃料电池用石墨基复合双极板的制备方法，其特征在于，所述热固性树脂浆料为环氧树脂或乙烯基酯树脂的浆料。

5.根据权利要求4所述的燃料电池用石墨基复合双极板的制备方法，其特征在于，所述环氧树脂为缩水甘油脂类环氧树脂、缩水甘油胺类环氧树脂和脂环族环氧树脂中的一种或多种；

所述乙烯基酯树脂为环氧基甲基丙烯酸酯乙烯基酯树脂、酚醛型乙烯基酯树脂和酚醛环氧改性的乙烯基酯树脂中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的燃料电池用石墨基复合双极板的制备方法，其特征在于，所述热固性树脂浆料在配制过程中，添加基于热固性树脂重量1%~15%的自由基引发剂，所述自由基引发剂为过氧化物、氢氧化物、氧化还原体系、过氧化苯甲酸叔丁酯、过硫酸盐和过苯甲酸脂。

7.根据权利要求1所述的燃料电池用石墨基复合双极板的制备方法，其特征在于，所述热固性树脂浆料在配置过程中，添加基于热固性树脂重量1%~14%的内脱模剂，所述内脱模剂为硬脂酸钙、硬脂酸盐或硬脂酸锌和蜡。

8.根据权利要求1所述的燃料电池用石墨基复合双极板的制备方法，其特征在于，所述热固性树脂浆料在配置过程中，添加基于热固性树脂重量5%~25%的低收缩剂，所述低收缩剂为苯乙烯单体稀释的聚苯乙烯树脂、苯乙烯和丙烯酸共聚反应的共聚物或乙酸乙烯基与丙烯酸共聚反应的共聚物。

9.根据权利要求1所述的燃料电池用石墨基复合双极板的制备方法，其特征在于，所述热固性树脂浆料在配置过程中，添加基于热固性树脂重量5%~35%的增稠剂，所述增稠剂为氧化镁、氧化钙、碱土金属氢氧化物或多异氰酸酯。

10.根据权利要求1所述的燃料电池用石墨基复合双极板的制备方法，其特征在于，所述热固性树脂浆料在配置过程中，添加基于热固性树脂重量5%~20%的溶剂，所述溶剂为苯乙烯单体、α-甲基苯乙烯单体、乙烯基甲苯单体或对苯二甲酸二烯丙酯单体。

11.一种根据权利要求1-10任一项所述的燃料电池用石墨基复合双极板的制备方法制得的石墨基复合双极板。