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固体高分子型燃料电池密封材料

文献发布时间:2024-04-18 19:59:31


固体高分子型燃料电池密封材料

技术领域

本发明涉及一种固体高分子型燃料电池密封材料,其耐热水性以及耐酸性优异,即使长期驱动固体高分子型燃料电池,密封性也不会降低。

背景技术

燃料电池是连续供给燃料和氧化剂,将其发生电化学反应时的化学能作为电力取出的发电系统。使用了基于该电化学反应的发电方式的燃料电池利用水的电解的逆反应,即氢和氧结合而生成电子和水的机制,由于具有高效率和优异的环境特性,近年来备受瞩目。

燃料电池根据电解质的种类分为磷酸型燃料电池、熔融碳酸盐型燃料电池、固体氧化物型燃料电池、碱型燃料电池以及固体高分子型燃料电池。近年来,特别是具有在常温下起动且起动时间极短等优点的固体高分子型燃料电池受到关注。构成该固体高分子型燃料电池的单电池的基本结构是在固体高分子电解质膜的两侧接合具有催化剂层的气体扩散电极(以下将该接合体称为MEA),在其外侧的两面配置隔膜。

在各隔膜中与MEA接触的部分,形成有用于向各个电极供给燃料气体或氧化剂气体等反应气体,将生成水或剩余气体带走的气体流路。

通过在一对隔膜中的至少一个隔膜的边缘部分别设置被称为歧管孔的贯通的孔,将各个气体流路的出入口分别与这些歧管孔连通,从各歧管孔向各气体流路分配反应气体,从而向形成于各隔膜与MEA之间的气体流路供给反应气体,从气体流路排出反应气体以及生成水。

另外,在一对隔膜之间配置固体高分子型燃料电池密封材料,以包围MEA中的形成有电极和固体高分子电解质膜的部分,即发电区域的外周,以免向气体流路供给的燃料气体或氧化剂气体向外部泄漏,或两种气体相互混合。这些固体高分子型燃料电池密封材料也进行各个歧管孔的周围的密封。另外,为了保护固体电解质膜,有时也用由基材膜和粘接剂的两层结构构成的密封材料对固体高分子电解质膜两侧的周围进行密封。

粘接有上述固体高分子型燃料电池密封材料的固体高分子电解质膜通常由以全氟烷基为主链的氟系树脂构成,因此现有的固体高分子型燃料电池密封材料存在粘接性不充分的问题。

对此,在专利文献1中,作为实现良好的密封性的方法,公开了通过热压接使固体高分子电解质膜粘接的方法。另外,在专利文献2中公开了通过对固体高分子电解质膜的表面进行离子交换处理来提高粘接性的方法。此外,在专利文献3中公开了通过在粘接剂中配合含氟原子的丙烯酸单体来提高粘接性的方法。

然而,任一方法都难以可靠地密封固体高分子电解质膜的周围。特别是,在长时间驱动固体高分子型燃料电池时,固体高分子型燃料电池密封材料暴露于95℃左右的热水中,但在这样的热水环境下难以维持高密封性以免发生氢泄漏。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开平6-119928号公报

专利文献2:日本特开平9-199145号公报

专利文献3:日本特开2004-269782号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

本发明是鉴于上述情况而完成的,其目的在于提供一种固体高分子型燃料电池密封材料,其耐热水性以及耐酸性优异,即使长期驱动固体高分子型燃料电池,密封性也不会降低。

用于解决技术问题的技术方案

本发明人等进行了深入研究,结果发现,通过含有含羧基丙烯腈-丁二烯共聚物(a)和环氧树脂(b),能够对由氟系树脂构成的固体高分子电解质膜发挥高粘接性,可以得到一种固体高分子型燃料电池密封材料,其即使在长时间驱动固体高分子型燃料电池,暴露在95℃左右的热水以及酸性水溶液中的情况下,也可以可靠地密封而不发生氢泄漏,从而完成了本发明。

本发明具有以下的方式。

[1]一种固体高分子型燃料电池密封材料,其特征在于,含有含羧基丙烯腈-丁二烯共聚物(a)和环氧树脂(b)。

[2]根据[1]所述的固体高分子型燃料电池密封材料,其特征在于,所述(a)成分为丙烯腈含量为5~50质量%、并且由数均分子量计算出的羧基当量为100~20000的含羧基丙烯腈-丁二烯共聚物。

[3]根据[1]所述的固体高分子型燃料电池密封材料,其特征在于,所述(b)成分为数均分子量为400~10000、并且环氧基当量为200~5000的环氧树脂。

[4]根据[1]所述的固体高分子型燃料电池密封材料,其特征在于,相对于所述(a)成分100质量份,所述(b)成分为1~300质量份。

发明的效果

根据本发明,能够提供一种固体高分子型燃料电池密封材料,其耐热水性以及耐酸性优异,即使长期驱动固体高分子型燃料电池,密封性也不会降低。

附图说明

图1是表示本发明的固体高分子型燃料电池密封材料的一例的立体图。

图2是表示本发明的固体高分子型燃料电池密封材料的一例的立体图。

图3是表示本发明的固体高分子型燃料电池密封材料的一例的立体图。

图4是表示将本发明的固体高分子型燃料电池密封材料用于单电池的一例的立体图。

图5是说明本发明的固体高分子型燃料电池密封材料的粘接强度的测定的图。图5中的(a)表示在固体高分子电解质膜的两面经由粘接部件粘接在密封材料的基材上时的情况,图5中的(b)表示经由密封材料的粘接部件粘接两片密封材料彼此时的情况。

具体实施方式

以下,对本发明进行详细说明。

本发明的固体高分子型燃料电池密封材料(以下称为密封材料)中使用的含羧基丙烯腈-丁二烯共聚物(a)起到适度维持加热初期的密封材料的熔融粘度的作用等,并且对固化的密封材料赋予良好的柔软性、粘接性,通过含有该共聚物,对固体高分子电解质膜、电极以及隔膜的密合性良好,能够形成没有破裂的密封材料。作为含羧基丙烯腈-丁二烯共聚物(a),可以没有限制地使用公知的物质,优选丙烯腈含量为5~50质量%的物质,更优选为10~40质量%的物质。如果丙烯腈含量小于上述范围,则在溶剂中的溶解性和与其他成分的相溶性降低,因此存在所得到的密封材料的均匀性恶化的倾向。另一方面,如果丙烯腈含量超过上述范围,则存在所得到的密封材料的柔软性降低、密封性能恶化的倾向。此外,由于在溶剂中的溶解性降低,因此存在涂料化变得困难的倾向。

由含羧基丙烯腈-丁二烯共聚物中的数均分子量计算出的羧基当量优选为100~20000的范围,更优选为200~10000。如果羧基当量小于上述范围,则与其他成分的反应性变得过高,存在所得到的密封材料的保存稳定性降低的倾向。另一方面,如果羧基当量超过上述范围,则与其他成分的反应性不足,因此所得到的密封材料容易因热量而低粘度化以及流动。其结果是,在密封材料被加热时,密封材料低粘度化,密封材料容易发泡或流出,存在热稳定性恶化的倾向。

需要说明的是,由数均分子量计算出的羧基当量是将数均分子量(Mn)除以每1分子的羧基数(官能团数)而得到的值,由下式表示。

羧基当量=Mn/官能团数

环氧树脂(b)通过与(a)反应或(b)与固化剂反应,赋予密封材料耐热水性以及耐酸性。

作为环氧树脂(b),可以列举出双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚AD型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、脂环式环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂、缩水甘油醚型环氧树脂等,能够单独使用或混合两种以上使用。另外,环氧树脂(b)的数均分子量优选为400~10000。如果数均分子量小于上述范围,则与其他成分的反应性变得过高,存在所得到的密封材料的保存稳定性降低的倾向。如果超过上述范围,则与其他成分的相溶性降低,因此存在所得到的密封材料的均匀性恶化的倾向。

此外,环氧树脂(b)的环氧基当量优选为200~5000。如果环氧基当量小于上述范围,则与其他成分的反应性变得过高,存在所得到的密封材料的保存稳定性降低的倾向。如果超过上述范围,则与其他成分的反应性不足,因此所得到的密封材料容易因热量而低粘度化以及流动。其结果是,在密封材料被加热时,密封材料低粘度化,密封材料容易发泡或流出,存在热稳定性降低的倾向。

就各成分的比率而言,相对于(a)成分100质量份,(b)成分优选为1~300质量份,更优选为30~200质量份。如果(b)成分小于上述范围,则密封材料的反应性降低,即使加热也难以进行不溶不融化,存在热稳定性降低的倾向。另一方面,如果超过上述范围,则存在所得到的密封材料的柔软性降低、密封性能恶化的倾向。

在此,羧基改性丙烯腈丁二烯橡胶中的羧基含量(A)能够通过羧基改性丙烯腈丁二烯橡胶的含量(质量份)/羧基改性丙烯腈丁二烯橡胶的羧基当量(g/eq)求出。另外,环氧树脂的环氧基含量(B)能够通过环氧树脂的含量(质量份)/环氧树脂的环氧当量(g/eq)求出。

在本发明中,上述羧基含量(A)与环氧基含量(B)的关系优选为环氧基含量(B)≥羧基含量(A)×0.1。在环氧基含量(B)<羧基含量(A)×0.1的情况下,密封材料的反应性降低,即使加热也难以进行不溶不融化,存在热稳定性降低的倾向。

在密封材料中,除了(a)以及(b)的各必须成分以外,还可以添加有机过氧化物、咪唑类、三苯基膦等反应促进剂。通过这些添加,也能够将密封材料在常温下的状态控制为良好的B阶段。另外,所得到的密封材料的耐热水性以及耐酸性也提高。

此外,为了控制熔融粘度、提高热传导性、赋予阻燃性等,也可以添加平均粒径为1μm以下的填料。作为填料,可以列举出二氧化硅、氧化铝、氧化镁、氮化铝、氮化硼、氧化钛、碳酸钙、氢氧化铝等无机填料,有机硅树脂、氟树脂等有机填料等。在使用填料的情况下,其含量在密封材料中优选为1~40质量%。

以下,基于附图说明本发明。

图1~图3是表示本发明的固体高分子型燃料电池密封材料的一例的立体图。

如图1所示,本发明的固体高分子型燃料电池密封材料10(以下称为密封材料10)能够列举出形状为矩形框状的片状粘接部件1。另外,片状的粘接部件1的形状不限于矩形框状,可以根据燃料电池的形状适当选择圆形框状等。图1的粘接部件1含有所述含羧基丙烯腈-丁二烯共聚物(a)以及所述环氧树脂(b)。

另外,如图2所示,密封材料10也可以是由与粘接部件1抵接的基材2构成的两层结构。另外,如图3所示,密封材料10也可以是层叠有粘接部件1、基材2以及粘接剂层3的三层结构。

本发明的密封材料例如能够通过在剥离性的保护膜的单面涂布所述含羧基丙烯腈-丁二烯共聚物(a)以及所述环氧树脂(b)的混合物形成为片状之后切成框状等方法来形成。

在制造这样的密封材料时,首先,制备至少由所述含羧基丙烯腈-丁二烯共聚物(a)以及所述环氧树脂(b)和溶剂构成的涂料。接着,将该涂料涂布在保护膜的单面上,使干燥后的密封材料的厚度优选为1~50μm,更优选为3~20μm,然后进行干燥即可。另外,为了保护密封材料,优选在形成于保护膜上的密封材料上进一步设置其他剥离性的保护膜,在该情况下,也可以通过在保护膜上涂布涂料并干燥而形成密封材料,在其上进一步设置其他保护膜的方法来制造。需要说明的是,保护膜在使用密封材料时被剥离。

作为剥离性的保护膜,可以列举出聚乙烯、聚丙烯、氯乙烯、氟系树脂、硅酮等塑料膜,或在聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、纸等上通过硅酮覆盖等赋予剥离性的膜。

另外,作为涂料中使用的溶剂,可以优选使用烃类、醇类、酮类、醚类等有机溶剂、水等中的一种以上,其使用量只要适当调整以使涂料成为适当的粘度即可。另外,涂料的性状可以是溶液、乳液、悬浮液中的任一种,只要根据使用的涂敷装置以及环境条件等适当选择即可。

另外,图2所示的2层结构的密封材料10可以使用成为基材2的基材膜来代替所述保护膜。作为该基材膜,可以列举出由聚酰亚胺、聚苯硫醚、聚醚砜、聚醚醚酮、液晶聚合物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等构成的耐热性塑料膜、环氧树脂-玻璃布等复合耐热膜等,从耐热水性以及耐酸性、成本的观点出发,特别优选为聚萘二甲酸乙二醇酯。基材膜的厚度优选为12~125μm,更优选为12~50μm。如果小于上述范围,则所得到的密封材料薄,容易因外力而断裂,因此存在加工中产生不良情况的倾向,如果超过上述范围,则所得到的密封材料厚,刚性变强,因此存在密封材料的柔软性以及对被粘物的追随性降低、密封性能恶化的倾向。

另外,如图3所示的三层结构的密封材料10能够在成为基材2的基材膜上形成由至少由上述的含羧基丙烯腈-丁二烯共聚物(a)以及所述环氧树脂(b)和溶剂得到的涂料构成的粘接部件1之后,在与粘接部件1的面相反面的基材膜上涂布构成粘接剂层3的涂料并使其干燥而得到。

作为该粘接剂层3,可以是与所述粘接部件1同样的组成,也可以是其他粘接剂。

作为该其他粘接剂,能够列举出含有热塑性树脂和橡胶系树脂的粘接剂。

作为上述的热塑性树脂,例如可以列举出聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚丁烯等聚烯烃系树脂和苯乙烯系树脂、聚甲醛(POM)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯硫醚(PPS)、聚苯醚(PPE)、改性PPE、聚砜(PSU)、聚醚砜(PESF)、聚酮(PK)、聚醚酮(PEK)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚腈(PEN)以及聚丙烯腈(PAN)。特别优选的是,能够列举出超高分子量聚乙烯、聚苯硫醚、聚砜、聚醚腈以及聚丙烯腈等。这些热塑性树脂可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。

另外,作为橡胶系树脂,例如能够列举出甲基丙烯酸甲酯-丁二烯橡胶(MBR)、乙丙橡胶(EPR)、丙烯腈-丁二烯橡胶(NBR)、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、氯磺化聚乙烯(CSP)、氯丁二烯橡胶(CR)、异戊二烯橡胶(IR)、丁基橡胶(IIR)、丙烯酸橡胶、氟橡胶、硅橡胶、丁二烯系橡胶(MBS)、聚苯硫醚(PPS)、乙烯-丙二甲基橡胶(EPDM)等合成橡胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)共聚物等苯乙烯系弹性体、烯烃系弹性体、氨基甲酸酯系弹性体、聚酰胺系弹性体、丁二烯系弹性体(MBS)、氯乙烯系弹性体(TPVC)等。这些橡胶系树脂可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。

本发明的密封材料用于固体高分子型燃料电池的电池组中的单电池,例如用于图4所示的单电池。

图4是单电池100,在电极20的两面抵接有密封材料10,进而在密封材料10的未与电极20抵接的面抵接有隔膜30。作为电极20,能够列举出燃料电池用膜电极接合体(MEA:Membrane Electrode Assembly)、燃料电池用电极膜(CCM:Catalyst Coated Membrane)、气体扩散层(GDE:Gas Diffusion Electrode)。作为隔膜30,能够列举出以全氟烷基为主链的氟系树脂等。

实施例

以下,通过实施例对本发明进行具体说明。

[实施例1~7以及比较例1~4]

(密封材料的制作)

以表1所示的质量比率混合(a)成分、(b)成分以及其他成分和作为溶剂的甲乙酮(MEK),制备了粘接部件用的涂料。

接着,将该涂料涂布在厚度25μm的聚萘二甲酸乙二醇酯膜的单面上,使干燥后的厚度成为20μm,然后在设定为100℃的热风循环型烘箱中干燥,得到在聚萘二甲酸乙二醇酯膜的单面上层叠有粘接部件的密封材料。

需要说明的是,使用的各成分的详细情况如下所述。

<含羧基丙烯腈-丁二烯共聚物(a)>

·含羧基丙烯腈-丁二烯共聚物:数均分子量30万、由数均分子量计算出的羧基当量1500g/eq、丙烯腈含量27质量%

<环氧树脂(b)>

·双酚A型环氧树脂:数均分子量900,环氧基当量450g/eq

·双酚A型环氧树脂:数均分子量5500,环氧基当量3000g/eq

·三官能团环氧树脂:数均分子量630,官能团当量210g/eq

<其他成分>

·反应促进剂:咪唑化合物(2-乙基-4-甲基咪唑)

·丙烯腈-丁二烯共聚物:数均分子量30万,丙烯腈含量27质量%

·含羧基聚酯树脂:数均分子量2万,羧基当量18000g/eq

·乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物:数均分子量15万,官能团当量:2500g/eq

[表1]

[评价]

(1)粘接评价(I)

(1-1)试验体的制作

准备了将各例中得到的密封材料裁断成宽度25mm×长度100mm的两片片材。

另外,还准备了另外的固体高分子电解质膜(DuPont公司制,商品名:Nafion膜),裁断成宽度25mm×长度80mm。

接着,如图5中的(a)那样粘贴这些部件。如图5中的(a)所示,使用辊层压机将使粘接部件1与上述的固体高分子电解质膜11的两面抵接的密封材料10粘贴,将其作为试验体。此时的层压条件为温度50℃、压力4N/cm、压接速度1m/分钟。使固体高分子电解质膜11与粘接部件1抵接的长度α为80mm。

需要说明的是,图5中的(a)中的密封材料10的未粘贴在固体高分子电解质膜11上的部分β是固定在下述的万能拉伸试验机上时的安装部,在将未图示的聚酰亚胺膜粘贴在粘接部件1上之后,将该β固定在万能拉伸试验机上,测定了粘接强度。

(1-2)初期粘接强度的测定

不将上述的(1-1)中的试验体浸渍在95℃的硫酸水溶液(pH2)中,直接使用万能拉伸试验机测定了T字剥离强度。即,将图5中的(a)中的上部的β向图的上方拉伸,同时将下部的β向图的下方拉伸而进行了测定。拉伸速度为50mm/分钟。

将该粘接强度的结果记载于表2的粘接评价(I)-初期粘接强度中。

需要说明的是,粘接强度的数值越大,表示粘接力越优异。

(1-3)耐酸性试验250H的测定

将上述的(1-1)中的试验体在95℃的硫酸水溶液(pH2)中浸渍250小时之后,擦去试验体表面的水分,在25℃/50%RH的环境下静置了1小时。然后,与所述(1-2)同样地实施了T字剥离强度。将其结果记载于表2的粘接评价(I)-耐酸试验250H中。

试验结果的评价如下进行。

良好(A):浸渍后的试验体在固体电解质膜与粘接部件之间没有界面剥离。并且,T字剥离测定中的破坏形态在固体电解质膜的层内产生破坏,但在固体电解质膜与粘接部件之间不产生界面剥离。

不良(X):浸渍后的试验体在固体电解质膜与粘接部件之间产生界面剥离,或者T字剥离测定中的破坏形态在固体电解质膜与粘接部件之间产生界面剥离。

(1-4)耐酸性试验500H的测定

将上述(1-1)中的试验体在95℃的硫酸水溶液(pH2)中浸渍500小时之后,擦去试验体表面的水分,在25℃/50%RH的环境下静置了1小时。然后,与所述(1-2)同样地实施了T字剥离强度。将其结果记载于表2的粘接评价(I)-耐酸试验500H中。试验结果的评价与所述(1-3)同样地进行。

(1-5)耐酸性试验750H的测定

将上述的(1-1)中的试验体在95℃的硫酸水溶液(pH2)中浸渍750小时之后,擦去试验体表面的水分,在25℃/50%RH的环境下静置了1小时。然后,与所述(1-2)同样地实施了T字剥离强度。将其结果记载于表2的粘接评价(I)-耐酸试验750H中。试验结果的评价与所述(1-3)同样地进行。

(2)粘接评价(II)

(2-1)试验体的制作

准备了将各例中得到的密封材料裁断成宽度25mm×长度100mm的两片片材。

接着,如图5中的(b)那样粘贴这两张片材。如图5中的(b)所示,使密封材料10的粘接部件1相互抵接,使用辊层压机粘贴,将其作为试验体。使粘接部件1相互抵接的长度α为80mm。另外,此时的层压条件为温度100℃、压力4N/cm、压接速度1m/分钟。

需要说明的是,图5中的(b)中的密封材料10的未粘贴粘接部件1的部分β是固定在下述的万能拉伸试验机上时的安装部,在将未图示的聚酰亚胺膜粘贴在粘接部件1上之后,将该β固定在万能拉伸试验机上,测定了粘接强度。

(2-2)初期粘接强度的测定

不将上述的(2-1)中的试验体浸渍在95℃的硫酸水溶液(pH2)中,直接使用万能拉伸试验机测定了T字剥离强度。即,将图5中的(b)中的上部的β向图的上方拉伸,同时将下部的β向图的下方拉伸而进行了测定。拉伸速度为50mm/分钟。

将该粘接强度的结果记载于表2的粘接评价(II)-初期粘接强度中。

需要说明的是,粘接强度的数值越大,表示粘接力越优异。

(2-3)耐酸性试验250H的测定

将上述的(2-1)中的试验体在95℃的硫酸水溶液(pH2)中浸渍250小时之后,擦去试验体表面的水分,在25℃/50%RH的环境下静置了1小时。然后,与所述(2-2)同样地实施了T字剥离强度。将其结果记载于表2的粘接评价(II)-耐酸试验250H中。

试验结果的评价为,粘接强度为0.8N/cm以上为良好(A),小于0.8N/cm为不良(X)。

(2-4)耐酸性试验500H的测定

将上述的(2-1)中的试验体在95℃的硫酸水溶液(pH2)中浸渍500小时之后,与所述(2-2)同样地实施了T字剥离强度。将其结果记载于表2的粘接评价B-耐酸试验500H中。试验结果的评价与所述(2-3)同样地进行。

(2-5)耐酸性试验750H的测定

将上述的(2-1)中的试验体在95℃的硫酸水溶液(pH2)中浸渍750小时之后,擦去试验体表面的水分,在25℃/50%RH的环境下静置了1小时。然后,与所述(2-2)同样地实施了T字剥离强度。将其结果记载于表2的粘接评价(II)-耐酸试验750H中。试验结果的评价与所述(2-3)同样地进行。

(3)质量变化率

(3-1)试验体的制作

另外,准备两片各例中得到的密封材料,使用辊层压机,以使其粘接剂层彼此重叠的方式贴合。此时的层压条件为温度100℃、压力4N/cm、压接速度1m/分钟。然后,将上述样品裁断成50mm×50mm,将其作为试验体。

(3-2)耐酸性试验250H的测定

测定将上述的(3-1)中的试验体在95℃的硫酸水溶液(pH2)中浸渍250小时前和浸渍后的质量,基于下式求出质量变化率。

质量变化率=[浸渍前的试验体质量/浸渍后的试验体质量]×100(%)

作为浸渍后的试验体,使用了将试验体在95℃的硫酸水溶液(pH2)中浸渍250小时之后,擦去试验体表面的水分,在25℃/50%RH的环境下静置1小时的试验体。

关于试验结果的评价,质量变化率为5%以下时为良好(A),质量变化率为5%以上且小于10%时为可(B),质量变化率为10%以上时为不良(X),这样记载于表2的质量变化-耐酸试验250H中。

(3-3)耐酸性试验500H的测定

将上述的(3-1)中的试验体在95℃的硫酸水溶液(pH2)中浸渍500小时之后,擦去试验体表面的水分,在25℃/50%RH的环境下静置了1小时。然后,与所述(3-2)同样地求出了质量变化率。将其结果记载于表2的质量变化-耐酸试验500H中。试验结果的评价与所述(3-2)同样地进行。

(3-4)耐酸性试验750H的测定

将上述的(3-1)中的试验体在95℃的硫酸水溶液(pH2)中浸渍750小时之后,擦去试验体表面的水分,在25℃/50%RH的环境下静置了1小时。然后,与所述(3-2)同样地求出了质量变化率。将其结果记载于表2的质量变化-耐酸试验750H中。试验结果的评价与所述(3-2)同样地进行。

[表2]

由上述的表2可知,实施例1~7的密封材料在粘接评价(I)-耐酸试验750H中,T字剥离测定中的破坏形态为固体电解质膜的层内的破坏,确认了固体电解质膜与粘接部件之间的粘接良好。另外,确认了实施例1~7的密封材料在粘接评价(II)-耐酸试验750H中,粘接强度具有0.8N/cm以上,耐热·耐酸性优异。

另一方面,比较例1~3的密封材料在粘接评价(I)-耐酸试验750H中,在固体电解质膜与粘接部件之间发生剥离,或T字剥离测定中的破坏形态在固体电解质膜与粘接部件之间发生了界面剥离。另外,确认了比较例1、比较例2以及比较例4的密封材料在粘接评价(II)-耐酸试验750H中粘接强度小于0.8N/cm,耐热·耐酸性差,作为密封材料在实用上存在问题。

另外,确认了实施例1~7的密封材料在质量变化-耐酸试验750H中,质量变化率小于10%,变化小,耐热·耐酸性优异。另一方面,确认了比较例1~4的密封材料在质量变化-耐酸试验750H中,质量变化率具有10%以上,耐热·耐酸性差,作为密封材料在实用上存在问题。

工业上的可利用性

本发明的固体高分子型燃料电池密封材料由于耐热水性以及耐酸性优异、维持了高密封性,因此能够在热水环境下长期驱动。

附图标记说明

1:粘接部件;2:基材;3:粘接剂层;10:固体高分子型燃料电池密封材料。

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