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紫外線固化型粘合劑用于膜電極組件密封

關(guān)于膜電極組件密封粘合劑材料的選取，豐田在2015年3月申請(qǐng)的專利JP6222143B2中提及到：由于采取熱塑性樹脂PP作為粘接劑時(shí)，在加熱過程中會(huì)使MEA彎曲、變形等，尤其當(dāng)試圖減少燃料電池厚度時(shí)，此種現(xiàn)象更是明顯。因此，采用紫外線固化型粘合劑制得粘合劑層。由于不需要對(duì)其進(jìn)行熱處理即可將MEGA和樹脂框架結(jié)合，可有效抑制MEA發(fā)生彎曲、變形等。

但使用紫外線固化型粘合劑也帶來了一系列的問題，如使用紫外線照射紫外線固化型粘合劑時(shí)，催化劑和氣體擴(kuò)散層也被紫外線照射，催化劑和氣體擴(kuò)散層經(jīng)照射產(chǎn)生的熱量使粘合劑中的單體成分揮發(fā)，當(dāng)揮發(fā)的單體成分?jǐn)U散至催化劑上時(shí)，催化劑會(huì)發(fā)生中毒并致使燃料電池性能下降（專利JP2019096413A通過在框架設(shè)置若干通孔將粘合劑揮發(fā)的單體排出至外部來防止催化劑中毒； 專利JP2019110041A通過將紫外線照射裝置的腔室溫度控制在較低范圍內(nèi)來對(duì)粘合劑層進(jìn)行冷卻，以抑制單體成分的揮發(fā)）；

如由于框架材料不能透射預(yù)定波長(zhǎng)的紫外線，使得紫外線無法到達(dá)框架和MEA之間的粘合劑層，因此粘合層不能被固化（專利JP2016162652A通過在粘合劑層設(shè)置熱固性粘合劑和紫外線固化型粘合劑，框架仍為不易透過預(yù)定波長(zhǎng)紫外線的材料制成，當(dāng)框架吸引照射的紫外線產(chǎn)生熱量使得熱固性粘合劑固化，此時(shí)粘合劑層與框架接觸的部分被熱固化，而未接觸的部分被紫外線固化粘合劑固化）；

又如因?yàn)樽贤饩�固化型粘合劑在受到紫外線照射會(huì)產(chǎn)生自由基，自由基引發(fā)形成單體鏈并交聯(lián)成聚合物鏈以形成固化狀態(tài)，而框架材料中包括自由基清除劑，框架受到紫外線照射升溫會(huì)使自由基清除劑洗脫，自由基清除劑會(huì)在一定程度上阻礙紫外線固化型粘合劑的固化，使得框架與MEA之間的粘合性下降（專利JP2019096389A通過設(shè)置與框架緊密接觸的冷卻板來抑制框架在受紫外線照射時(shí)的溫度上升，防止自由基清除劑洗脫，確保有效固化粘合劑）；

又如紫外線固化型粘合劑與空氣接觸時(shí)，空氣中的氧氣會(huì)阻礙紫外線固化型粘合劑的固化（專利JP2020087669A通過向?qū)盈B體表面噴射氮?dú)�，然后再�?shí)施紫外線固化步驟來保障紫外線固化型粘合劑的有效固化）。

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