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申请/专利权人：浙江理工大学
摘要：本发明涉及一种燃料电池气体扩散层碳纸制备方法。本发明先将腈纶浆粕配置成浆料，在一定条件下与改性液反应，待反应结束后用弱酸和清水洗涤并干燥，制得改性腈纶浆粕。之后，配置膨胀石墨漂浮液，利用高速分散机将其切割，得到微细化膨胀石墨。在亚临界条件下氧化，并洗涤过滤，制得改性微细化膨胀石墨。将改性腈纶浆粕和碳纤维配置成混合浆料，加入改性微细化膨胀石墨、聚氧化乙烯、硫酸铝和胶乳得到稳定化混合浆料。将混合浆料抄造成型并干燥，得到碳纸前驱体。然后将碳纸前驱体浸渍于酚醛树脂乙醇溶液中并烘干，最后经过热压和碳化得到碳纸。本发明制备得到的碳纸具有超高强度、优异导电性和均匀孔隙结构等优点，且制备方法快速稳定。
主权项：1.一种燃料电池气体扩散层碳纸制备方法，其特征在于：（1）将腈纶浆粕加入水中，配置成浓度为2%-20%的浆料，然后进行打浆，制成打浆度为30-80°SR的浆料，再脱水备用；配置浓度为2%-12%的碱液，加入相对于碱液质量10%-30%的无水乙醇，制得改性液；将打浆后的腈纶浆粕加入所制得的改性液，在压力为50-200kPa，温度为50℃-80℃的高压反应釜中反应5-20min；用弱酸和清水洗涤并干燥，制得改性腈纶浆粕；（2）将膨胀石墨与水混合，配置成质量比为1%-5%的膨胀石墨漂浮液，利用高速分散机将其切割，得到微细化膨胀石墨；在膨胀石墨漂浮液中加入相对于膨胀石墨质量15-25倍的浓硫酸和1-5倍的氧化物，在亚临界条件下反应10-30min得到膨胀石墨悬浮液；用过氧化氢、氢氧化钠和水洗涤过滤，制得改性微细化膨胀石墨；（3）将改性腈纶浆粕和碳纤维加入水中，配置成浓度为0.05%-0.2%的混合浆料；加入相对于碳纤维质量2%-10%的改性微细化膨胀石墨，加入相对于总纤维质量0.1%-0.2%的聚氧化乙烯、3%-15%的硫酸铝和5%-25%的胶乳；搅拌均匀得到稳定化混合浆料；将混合浆料抄造成型并干燥，得到碳纸前驱体；然后将碳纸前驱体浸渍于酚醛树脂乙醇溶液中并烘干，最后经过热压和碳化得到燃料电池气体扩散层碳纸。
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权利要求：
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