研究了碳纖維表面處理方法及其含量對碳纖維增強酚醛樹脂／石墨復合材料導電性能與力學性能的影響。結果表明：空氣氧化處理碳纖維表面形成微孔和刻蝕溝槽,容易形成應力集中,復合材料的強度不高；空氣加液相氧化處理填充了碳纖維表面的微裂紋,對復合材料有一定的補強作用；液相氧化處理有利于提高碳纖維表面活性以及碳纖維的均勻分散性,使材料表現出較好的力學性能與導電性能；隨碳纖維含量增多,材料電導率變小,材料強度開始增大,達到最大值后材料強度下降。對碳纖維進行液相氧化處理,碳纖維含量在3％～4％時復合材料的力學性能與導電性能最好。

以固態環氧樹脂(ep)粉與石墨(g)粉混合物為原料,通過低溫熱壓燒結制得一種雙極板材料。研究了ep/g復合材料的彎曲強度和電導率隨環氧樹脂含量、模壓溫度和保溫時間的影響變化。結果表明:隨著環氧樹脂含量的增加,ep/g復合材料的彎曲強度呈先上升后下降趨勢,在ep含量為10%(質量分數)時達到最大,而電導率呈下降趨勢;隨模壓溫度的升高,ep/g復合材料的彎曲強度逐漸變大,電導率則先增長后降低;隨著保溫時間的延長,ep/g復合材料的彎曲強度和電導率都呈現先增長后降低的變化趨勢;環氧樹脂含量為10%質量分數,模壓溫度為275℃,保溫時間為100min時,所得復合材料彎曲強度為53.11mpa,電導率達到209.25s/cm。

以改性酚醛樹脂(pf)、tic和石墨粉(eg)作為原料,通過一次模壓成型工藝制備一種質子交換膜燃料電池復合材料雙極板,并借助掃描電鏡表征了復合材料的微觀結構。研究了酚醛樹脂的含量、成型壓力以及tic的含量對復合材料導電性能、力學性能的影響。實驗結果表明:隨酚醛樹脂含量的增加,導電性能降低,力學性能升高;隨成型壓力的增大,導電性能和力學性能都呈升高趨勢;隨tic含量的增加,力學性能增強,導電性能呈先增大后減小的趨勢。當酚醛樹脂和tic質量分數各為10%,成型壓力為60mpa時,所得復合材料彎曲強度>36mpa,抗壓強度分別>30mpa,體積電導率>150s/cm。

針對石墨/酚醛樹脂復合雙極板存在的強度低、脆性大等問題,采用偶聯劑改性方法來增強復合雙極板的界面結合,提高其抗彎強度.研究了偶聯劑的種類、添加方式及用量對石墨/酚醛樹脂復合材料雙極板力學性能和電學性能的影響.結果表明:采用石墨改性法可提高石墨/酚醛樹脂復合雙極板的抗彎強度,但導電性能有所降低;而采用樹脂改性法制備的石墨/樹脂復合雙極板同時具有較高的電學和力學性能.因此樹脂改性法更適合制備復合雙極板.當偶聯劑質量分數均為0.7%,采用樹脂改性法分別以硅烷偶聯劑和鈦酸酯偶聯劑改性時,石墨/樹脂復合材料雙極板抗彎強度和電導率分別為33.3mpa,70.3s·cm-1和32.1mpa,73.8s·cm-1,均滿足燃料電池用石墨/酚醛樹脂復合雙極板的技術要求.

本文介紹了乙烯基酯樹脂混凝土銅電解槽研制過程中的樹脂選型、樹脂混凝土配方試驗、電解槽結構設計等工作,通過這些工作研制出的乙烯基酯樹脂混凝土銅電解槽,具有耐腐蝕性能優異、壁薄質量輕、保溫絕緣、使用壽命長等特點,并成功應用于生產。

UDCP乙烯基酯樹脂防腐蝕工程技術規范

環氧乙烯基酯樹脂指的是分子二端含有乙烯基酯基團、中間骨架為環氧樹脂的一類不飽和聚酯樹脂。它們由不飽和有機一元羧酸和環氧樹脂進行開環酯化反應得到。mfe-10乙烯基酯樹脂為低苯乙烯含量環氧乙烯基酯樹脂,對降低揮發性有機化合物的污染、改善工作環境都具有非常重要的意義。mfe-10特別適合于拉擠、纏繞等熱固化玻璃鋼成型工藝。frp光纜加強芯是以玻璃纖維和環氧乙烯基酯樹脂為主要原料,通過拉擠工藝而制成的。可取代鋼絲成為新型的光纜加強芯。

以酚醛樹脂與石墨粉料為原料,通過熱模壓成形得到一種質子交換膜燃料電池雙極板材料。研究了酚醛樹脂含量、石墨粒徑和固化溫度對復合材料導電性能與彎曲強度的影響。結果表明:隨酚醛樹脂含量的增加,導電性能降低,強度升高;隨石墨粒徑的增大,復合材料的導電性能和彎曲強度呈現先增大后減小的趨勢;隨固化溫度的增加,導電性能出現明顯波動,而彎曲強度呈先增大后減小的趨勢;酚醛樹脂質量分數為15%,石墨顆粒粒徑為105μm,固化溫度為240℃時,導電復合材料的電導率和彎曲強度可達142s/cm,61.6mpa。

用機械共混法制備電性能優良的丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物(abs)/石墨導電復合材料。研究了石墨含量、偶聯劑對復合材料電導率和拉伸強度的影響。同時,使用掃描電鏡(sem)對復合材料的微觀特征進行了分析,石墨粒子相互接觸形成導電通路。高阻儀和萬用表測試分析得出:石墨在abs中的逾滲濾值約為35%。電子萬能試驗機測試分析出石墨含量為30%左右時,復合材料拉伸強度最大可達39.1mpa。

以石墨與酚醛樹脂粉料為原料通過低溫熱模壓成形工藝制備低成本酚醛樹脂/石墨復合材料雙極板,對材料的力學性能與導電性能進行了研究。結果表明：酚醛樹脂含量是影響復合材料導電性能與力學性能的主要因素,酚醛樹脂含量低于20%時,材料具有較高的導電性能；提高固化溫度與固化壓力,可以提高材料的抗彎強度,但材料的導電性能明顯降低；適中的固化壓力與固化溫度有利于材料具有較好的力學性能與導電性能。

提出采用膨脹石墨對石墨/酚醛樹脂復合板進行表面改性,改性后復合板的體積電阻和接觸電阻都有顯著降低。考察了膨脹石墨的膨脹體積、膨脹石墨層厚度等因素對膨脹石墨改性復合板的接觸電阻和體積電阻的影響。結果表明,膨脹石墨的膨脹體積是影響膨脹石墨改性復合板體積電阻和接觸電阻的重要因素。隨膨脹石墨層厚度增加,接觸電阻先減小而后趨于不變。復合板中酚醛樹脂含量越高,采用膨脹石墨表面改性對降低復合板的體積電阻和接觸電阻的效果越顯著。

日本信州大學的中山異副教授開發成功一種適合用于制作燃料電池“隔片”的新型復合材料。它是由高導電性的碳納米纖維與耐蝕性優越的鈦粉末在常溫下加壓成型，運用了稱之為“常溫壓縮剪切法”的新技術，

以碳纖維、酚醛樹脂以及石墨為原料通過熱模壓成型得到一種質子交換膜燃料電池雙極板材料。研究了碳纖維的處理方式、含量以及長度對復合材料導電性能與彎曲強度的影響,以及復合材料的界面結合。結果表明經過液相處理10h的碳纖維能有效引進羥基等官能團,改善材料間的界面結合,增強效果較為明顯;復合材料的性能隨碳纖維含量的增加,出現先增大后減小的趨勢;隨著碳纖維長度的增大,復合材料性能出現最大值時的碳纖維含量有下降的趨勢;利用經過液相處理10h,含量為3%、長度為10~15mm碳纖維對復合材料進行增強時,復合材料的彎曲強度與電導率最佳,其值分別為63.6mpa1、75.4s/cm。

介紹了國外制備樹脂/石墨復合材料雙極板的研究結果。研究了低溫熱模壓成型工藝制備酚醛樹脂/石墨復合材料雙極板,結果表明:酚醛樹脂含量為15wt%時,復合材料的導電性能滿足雙極板的要求,但力學性能偏低。提出了碳纖維增強的解決方案,研究了碳纖維表面處理方法以及碳纖維含量對復合材料導電性能與力學性能的影響。得到對碳纖維進行液相氧化處理,碳纖維含量3wt%是綜合性能較好的一種試驗方案。采用低溫熱模壓工藝制備低成本酚醛樹脂/石墨復合材料雙極板,雙極板材料的性能突破必將促進燃料電池的商業化發展。

以環狀芳香雙硫醚低聚物(cobds)、膨脹石墨(eg)及碳纖維(cf)為原料,通過原位開環聚合制備出納米復合材料雙極板,并研究了這種復合材料的密度、電導率、彎曲強度、微觀形態等特性。結果表明,這種納米復合材料雙極板具有密度小、導電性良好、彎曲強度較高以及氣密性良好等優點。

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聚合物填料復合材料以其低廉的成本、簡便的成型工藝、良好的氣密性和耐腐蝕性而被認為是直接甲醇燃料電池(dmfc)雙極板的適用材料之一。本文對模壓成型的聚合物填料復合材料進行了測試。四探針測試儀的測試結果顯示材料的導電性良好,并且沿厚度方向的電導率高于沿平面方向的電導率。模擬dmfc陽極和陰極的內部環境以檢驗材料的耐腐蝕性,結果表明,該材料在dmfc的工作環境中無明顯腐蝕現象。材料的氣密性極佳。此種復合材料滿足dmfc對于低成本雙極板的要求。

質子交換膜燃料電池不銹鋼雙極板表面改性研究

以聚苯硫醚樹脂和人造石墨為原料一次模壓成型制備雙極板復合材料。研究了模壓成型過程中加壓時機、冷卻方式及人造石墨原料對復合材料電導率和彎曲強度的影響。結果表明,制備聚苯硫醚/石墨基雙極板材料宜選用石墨化程度較高且結構密實的石墨粉料;采用保溫后加壓及空氣中冷卻方式制備的復合材料的綜合性能較優。

研究了用乙烯基酯樹脂(ver)直接代替通常的聚醚或聚酯型多元醇制備聚氨酯(pu)硬質泡沫塑料的可能性。實驗結果表明,發泡配方中促進氨酯化反應的催化劑n,n-二甲基環己胺能與bpo復合形成室溫引發體系,加速ver的共聚合反應,影響了pu硬質泡沫塑料形成過程中的發泡與凝膠反應,導致泡孔骨架基材的交聯密度較低,泡孔結構不規整,并顯示出較差的物理性能。以aibn為引發劑時,反應初期主要進行氨酯化反應;僅當體系溫度較高時才引起ver的自由基共聚反應,后者在聚氨酯泡沫骨架已初步形成的條件下進行,因而材料的泡孔結構較為均勻和規整。上述泡孔結構和基材交聯密度上的差異導致兩種材料具有不同的物理性能。

在硬脂酸中加入膨脹石墨，用熔融共混法制備了硬脂酸/膨脹石墨復合相變材料，對復合相變材料的微觀結構、熱性能、穩定性、儲放熱能力等進行了表征分析，探究了膨脹石墨對硬脂酸結構與性能的影響規律。結果表明：硬脂酸/膨脹石墨復合相變材料結構上是硬脂酸與膨脹石墨的物理結合，未發生化學反應生成其他物質，保持了兩者的優良性能；隨著膨脹石墨質量的增加，復合相變材料儲放熱時間減少，熱效率提高，穩定性增強，同時相變溫度和相變潛熱降低。

乙烯基酯樹脂玻璃鱗片重防腐涂料開發研究