CN112592673B - 一种保护膜及其批量制备方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种新型保护膜及其批量制备方法及在燃料电池中的应用，保护膜从上至下依次包括离型保护膜、低粘度硅胶层、高粘度硅胶层和基材；取高粘有机硅胶粘剂、羟基封端聚二甲基硅氧烷、固化剂、添加剂、溶剂，搅拌均匀，涂布在聚酯薄膜上；取低粘有机硅胶粘剂、羟基封端聚二甲基硅氧烷、固化剂、添加剂、溶剂，搅拌均匀，涂布在聚酯薄膜复合体上；将其与离型保护膜压合，得到燃料电池用硅胶保护膜；在质子交换膜上涂布催化剂形成第一催化剂层，将保护膜贴合在表面，进行第二面涂布，涂布结束后，剥离硅胶保护膜，得到燃料电池用CCM；本发明制备保护膜生产工艺简单，生产效率高，并且在剥离时不会损坏催化剂层的完整性。

Description

一种保护膜及其批量制备方法与应用
技术领域
本发明涉及燃料电池技术领域，具体而言，尤其涉及一种新型保护膜及其批量制备方法与在燃料电池中的应用。
背景技术
质子交换膜燃料电池(PEMFC)是一种高效、环境友好的发电装置。其利用清洁能源作为燃料，并且可以把燃料的化学能直接、连续转换成电能。其发电过程不涉及燃烧，因而不受卡诺循环的限制，能量转换率高，其理论热效率可达86％，远远超过传统热机(传统热机热效率为45％左右)。同时由于其具有效率高、污染小、建厂时间短、可靠性及维护性好等优点，非常适用于交通、电站、可移动电源汽车及潜艇等多种用途，具有广阔的市场前景。
目前在CCM的制备过程中，主要有喷涂法和转印法。喷涂法效率低，制造成本高，自动化程度低，不能满足生产扩大化的要求。转印法首先将催化剂浆料涂覆在转印基质上，然后再转印到质子交换膜上，工艺流程复杂，转印基质价格昂贵，在转印过程中还存在不能完全转印，膜利用率低的问题。
为了实现CCM的连续化生产，目前市场上较常见的是采用直接涂布方法制备CCM，此种方法自动化程度高，效率高，制造成本低，可满足生产扩大化生产，但在直接涂布过程中存在膜溶胀问题，导致制备的CCM表面不平整、均匀度差，还会影响CCM性能。在采用涂布法制备CCM时，选择在第二次涂布时使用保护膜对第一次涂布的催化剂涂层加以保护，现有技术中的保护膜在受热烘烤后都很难直接移除，必须经过降粘处理后才能移除，这样就增加了生产工序和成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型保护膜及其批量制备方法，以解决连续化涂布制备CCM时引起的质子交换膜溶胀等问题。
本发明采用的技术手段如下：
一种保护膜，保护膜上层为离型保护膜，中间层为粘性抗静电硅胶层，下层为基材；粘性抗静电硅胶层为双层结构，下层为高粘性硅胶层，上层为低粘性硅胶层；；高粘性硅胶层的粘度为10-50gf/25mm；低粘性硅胶层的粘度为0-10gf/25mm，不能等于0。
进一步地，基材为聚酯薄膜，所述聚酯薄膜为聚对苯二甲酸乙二醇酯膜（PET）或聚萘二甲酸乙二醇酯膜（PEN）中的任意一种，厚度为20-80μm。
进一步地，离型保护膜为PE离型保护膜、PET离型保护膜、PP离型保护膜、PC离型保护膜、PS离型保护膜、PMMA离型保护膜、BOPP离型保护膜、PE离型保护膜、TPX离型保护膜、PVC离型保护膜或PTFE离型保护膜中的任意一种，厚度为20-100μm；所述离型保护膜优选粘度为0.1-5gf/25mm，离型保护膜适用于保护低粘度硅胶层的洁净。
本发明还提供一种保护膜的制备方法，包括以下步骤：
S1：制备高粘性硅胶溶液，将高粘性硅胶溶液涂布于基材上，烘干后得到复合基材一；
S2：制备低粘性硅胶溶液，将低粘性硅胶溶液涂布于复合基材一的高粘性硅胶溶液上，烘干后得到复合基材二；
S3：将S2的复合基材二和离型保护膜在0.1-10MPa的压力下热压贴合，离型保护膜覆盖在低粘性硅胶溶液上，得到所述保护膜。
进一步地，低粘性硅胶溶液由101-200份低粘度有机硅胶粘剂、1-10份羟基封端聚二甲基硅氧烷、0.2-3份固化剂、0.1-1.5份添加剂和50-70份溶剂制成；高粘性硅胶溶液由1-5份高粘度有机硅胶粘剂、100-200份羟基封端聚二甲基硅氧烷、0.2-3份固化剂、0.1-1.5份添加剂和50-70份溶剂制成；高粘度有机硅胶粘剂的粘度为10-50gf/25mm；低粘度有机硅胶粘剂的粘度为0-10gf/25mm。
进一步地，固化剂为偶联剂KH-560、KH-570或KH-602中的一种或几种；添加剂为羟丙基甲基纤维素（HPMC）、过氧化二苯甲酰和Pt/C纳米粉体的混合物与纳米氧化物混合而成；纳米氧化物为纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、纳米氧化铝中的一种或几种的组合；溶剂为乙酸乙酯。
进一步地，羟丙基甲基纤维素（HPMC）、过氧化二苯甲酰、Pt/C纳米粉体与纳米氧化物的添加比例为1:0.1-0.5:0.1-0.5:0.1-1.5。
进一步地，涂布高粘性硅胶溶液时，涂布速度为1-4.9m/min，涂布湿厚为50-80μm，第一段烘箱温度为60-180℃；涂布低粘性硅胶溶液时，涂布速度为1-4.9m/min，涂布湿厚为20-60μm，第二段烘箱温度为60-180℃。
本发明提供的保护膜制备方法采用连续涂布设备，所述连续涂布设备包括实现相向传送的基材传送线和离型保护膜传送线，基材传送线和离型保护膜传送线内均包含多个供基材、离型保护膜张紧卷绕的转动辊；基材传送线的传送方向上依次设置有高粘度硅胶层涂布用涂布模头A、第一段烘箱、低粘度硅胶层涂布用涂布模头B和第二段烘箱；
基材传送线和离型保护膜传送线的传送重合处设有热压贴合区，热压贴合区由两个相向转动的热压辊构成；所述热压贴合区设置在第二段烘箱的后工位处，基材和离型保护膜经过两个热压辊的热压后通过收卷辊收卷。
本发明利用上述生产设备制备保护膜的具体方法包括以下步骤：
S1：制备高粘性硅胶溶液，通过涂布模头A将高粘性硅胶溶液涂布于基材上，经第一段烘箱烘干后得到复合基材一；
S2：制备低粘性硅胶溶液，通过涂布模头B将低粘性硅胶溶液涂布于复合基材一的高粘性硅胶溶液上，经第二段烘箱烘干后得到复合基材二；
S3：通过热压辊将S2中的复合基材二和离型保护膜在0.1-10MPa的压力下热压贴合，离型保护膜覆盖在低粘性硅胶溶液上，得到所述保护膜，用收卷辊收卷。
本发明还提供一种上述保护膜的应用，催化剂浆料在质子交换膜第一面涂布干燥后形成第一催化剂层，所述保护膜附着在第一催化剂层表面，然后进行催化剂浆料在质子交换膜第二面的涂布，涂布结束干燥后，剥离保护膜，得到CCM。
较现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、本发明制备的燃料电池用保护膜具有多层结构，首先基材层选择聚酯薄膜，其机械性能好、热稳定性好，并且价格低廉，来源广泛，满足燃料电池用连续化生产的的要求；其次在聚酯薄膜上涂布一层高粘性硅胶溶液，使得聚酯薄膜具有很强的粘度面；最后在高粘度硅胶层上涂布一层低粘度硅胶层，一方面低粘度硅胶层通过高粘度硅胶层牢固黏附在聚酯薄膜上，不会在后期剥离时出现硅胶层掉落在质子交换膜上等缺陷，另一方面，低粘度硅胶层和质子交换膜上的催化层相贴合，在剥离时不会带走大量催化剂，损坏催化剂层的完整性，并且低粘度硅胶层在剥离时不需要使用热或光照射降粘处理，工艺简单。
2、本发明选择制备硅胶类胶粘层，通过不同配方分别制备高粘度硅胶层和低粘度硅胶层，在剥离时不会残留在催化剂层表面，而不选择聚氨酯以及聚丙烯酸类胶粘剂，主要是因为即使在热或光辅助下剥离其仍然会带走催化剂层。
3、在粘度硅胶层制备过程中，选择加入添加剂和固化剂，固化剂的加入是为了粘性硅胶层能够快速凝固，避免因为混合溶液因为流动性强而造成的粘性硅胶层厚度不均匀的问题，添加剂的加入一方面促进粘性硅胶层更致密均匀，确保混合溶液具有适当的粘度，另一方面纳米颗粒化合物的加入使得粘度硅胶层表面具有多个微球凸起结构，同时会形成凹凸不平的接触点，在制备CCM时使得保护膜与质子交换膜为点接触，大大降低了接触面积，从而粘性也降低，有效避免了保护膜难以剥离或者剥离时带走涂布在质子交换膜上的催化剂的技术问题；此外，添加剂的加入，利用具有反应活性的化学基团与后续的化学物质产生化学共价键结合；提高了聚酯薄膜表面的表面张力、提高了耐酸、耐溶剂的性能。
4、本发明制备的燃料电池用保护膜在实际应用过程中，使用工艺简单，即将第一面涂布有催化剂层的质子交换膜和保护膜通过一定压力压合，在质子交换膜第二面涂布结束后，不需要使用热辐射或紫外光照射等处理方式进行降粘处理，只需直接剥离，并且不会带走催化剂和损坏催化剂层的完整性。
5、本发明制备的燃料电池用保护膜，在两层硅胶层涂布制备结束后，对最上层的低粘度硅胶层进行复合一层离型保护膜，确保了粘度硅胶层的洁净，有效避免了保护膜在转移和操作过程中造成的污染。
6、本发明制备的保护膜采用涂布工艺连续化生产，具有生产效率高，稳定性好等优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明批量化制备工艺示意图。
其中：1、聚酯薄膜；2-1、涂布模头A；2-2、涂布模头B；3-1、复合体一；3-2、复合体二；4-1、第一段烘箱；4-2、第二段烘箱，5、离型保护膜；6、热压辊；7、收卷辊。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
一种新型保护膜，其中最下层为基材，中间层为粘性抗静电硅胶层，最上层为离型保护膜；粘性抗静电硅胶层具有两层，下层为高粘性硅胶层，上层为低粘性硅胶层。
一种新型保护膜的批量制备方法，本方法中采用连续涂布设备，如图1所示，连续涂布设备包括实现相向传送的基材传送线和离型保护膜传送线，基材传送线和离型保护膜传送线内均包括多个供基材、离型保护膜张紧卷绕的转动辊，在基材传送线和离型保护膜传送线的传送重合处设有热压贴合区，热压贴合区由两个相向转动的热压辊6构成，本设备还包括延基材传送线的传送方向依次设置的高粘度硅胶层涂布用涂布模头A2-1、第一段烘箱4-1、低粘度硅胶层涂布用涂布模头B2-2、第二段烘箱4-2，热压贴合区设置在第二段烘箱4-2的后工位处，基材和离型保护膜经过两个热压辊的热压后被收卷于收卷辊7中。
实施例1
（1）称取粘度为10gf/25mm的高粘度有机硅胶粘剂1份、羟基封端聚二甲基硅氧烷为100份、固化剂KH-560 0.2份和乙酸乙酯50份混合倒入玻璃容器中，再称取羟丙基甲基纤维素（HPMC）0.076份、过氧化二苯甲酰0.008份、Pt/C纳米粉体0.008份以及纳米二氧化硅0.008份加入到以上玻璃容器中，在0℃下磁力搅拌，充分混合均匀，通过真空除去混合溶液中的气泡，制成高粘性硅胶溶液；
（2）称取粘度为0.2gf/25mm的低粘度有机硅胶粘剂101份、羟基封端聚二甲基硅氧烷为1份、固化剂KH-560 0.2份和乙酸乙酯50份混合倒入玻璃容器中，再称取羟丙基甲基纤维素（HPMC）0.076份、过氧化二苯甲酰0.008份、Pt/C纳米粉体0.008份以及纳米二氧化硅0.008份加入到以上玻璃容器中，在0℃下磁力搅拌，充分混合均匀，通过真空除去混合溶液中的气泡，制成低粘性硅胶溶液；
（3）将（1）中制备的高粘性硅胶溶液装入连续涂布设备的涂布模头A 2-1的储料槽，以涂布厚度50μm、涂布速度1m/min的涂布工艺将其均匀的涂布在PET聚酯薄膜1上，通入温度为60℃的第一段烘箱4-1干燥后得具有高粘性硅胶溶液的PET复合体一3-1，即PET复合体一3-1由高粘性硅胶层和PET聚酯薄膜1构成，其中高粘性硅胶层的粘度为9.5gf/25mm；
（4）将（2）中制备的低粘度硅胶溶液装入连续涂布设备的涂布模头B 2-2的储料槽，以涂布厚度20μm、涂布速度1m/min的涂布工艺将其均匀的涂布在（3）中的PET复合体一3-1，通入温度为60℃的第二段烘箱4-2干燥得到PET复合体二3-2，即PET复合体二3-2由PET复合体一3-1和低粘性硅胶层构成，其中低粘性硅胶层的粘度为0.1gf/25mm；
（5）将（4）得到的PET复合体二3-2和PET离型保护膜5通过热压辊6在0.1MPa的压力下压合，PET离型保护膜5覆盖在粘性硅胶层上，对低粘性硅胶溶液进行保护，经过收卷辊7收卷，得到具有保护膜的燃料电池用硅胶保护膜。
实施例2
（1）称取粘度为30gf/25mm的高粘度有机硅胶粘剂5份、羟基封端聚二甲基硅氧烷为200份、固化剂KH-570 3份和乙酸乙酯70份混合倒入玻璃容器中，再称取羟丙基甲基纤维素（HPMC）0. 6份、过氧化二苯甲酰0.3份、Pt/C纳米粉体0.3份以及纳米二氧化钛0.3份加入到以上玻璃容器中，在5℃下磁力搅拌，充分混合均匀，通过真空除去混合溶液中的气泡，制成高粘度硅胶溶液；
（2）称取粘度为5gf/25mm的低粘度有机硅胶粘剂200份、羟基封端聚二甲基硅氧烷为10份、固化剂KH-560 0.3份和乙酸乙酯70份混合倒入玻璃容器中，再称取羟丙基甲基纤维素（HPMC）0. 6份、过氧化二苯甲酰0.3份、Pt/C纳米粉体0.3份以及纳米二氧化钛0.3份加入到以上玻璃容器中，在5℃下磁力搅拌，充分混合均匀，通过真空除去混合溶液中的气泡，制成低粘度硅胶溶液；
（3）将（1）中制备的高粘度硅胶溶液装入连续涂布设备的涂布模头A2-1的储料槽，以涂布厚度80μm、涂布速度4.9m/min的涂布工艺将其均匀的涂布在PEN聚酯薄膜1上，通入温度为180℃的第一段烘箱4-1干燥后得具有高粘性硅胶溶液的PEN复合体一3-1，即PET复合体一3-1由高粘性硅胶层和PET聚酯薄膜1构成，其中高粘性硅胶层的粘度为29gf/25mm；
（4）将（2）中制备的低粘度硅胶溶液装入连续涂布设备的涂布模头B 2-2的储料槽，以涂布厚度60μm、涂布速度4.9m/min的涂布工艺将其均匀的涂布在（2）中的PEN复合体一3-1，通入温度为180℃的第二段烘箱4-2干燥得到粘度为5 gf/25mm的PEN复合体二3-2，即PET复合体二3-2由PET复合体一3-1和低粘性硅胶层构成，其中低粘性硅胶层的粘度为4.8gf/25mm；
（5）将（4）得到的PEN复合体二3-2和PP离型保护膜5通过热压辊6在10MPa的压力下压合，PP离型保护膜5覆盖在粘性硅胶层上，对低粘性硅胶溶液进行保护，经过收卷辊7收卷，得到具有保护膜的燃料电池用硅胶保护膜。
实施例3
（1）称取粘度为50gf/25mm的高粘度有机硅胶粘剂3份、羟基封端聚二甲基硅氧烷为150份、固化剂KH-600 1份和乙酸乙酯60份混合倒入玻璃容器中，再称取羟丙基甲基纤维素（HPMC）0.76份、过氧化二苯甲酰0.08份、Pt/C纳米粉体0.08份以及纳米氧化铝0.08份加入到以上玻璃容器中，在2℃下磁力搅拌，充分混合均匀，通过真空除去混合溶液中的气泡，制成高粘度硅胶溶液；
（2）称取粘度为2gf/25mm的低粘度有机硅胶粘剂150份、羟基封端聚二甲基硅氧烷为5份、固化剂KH-560 1份和乙酸乙酯60份混合倒入玻璃容器中，再称取羟丙基甲基纤维素（HPMC）0.76份、过氧化二苯甲酰0.08份、Pt/C纳米粉体0.08份以及纳米二氧化硅0.08份加入到以上玻璃容器中，在2℃下磁力搅拌，充分混合均匀，通过真空除去混合溶液中的气泡，制成低粘度硅胶溶液；
（3）将（1）中制备的高粘度硅胶溶液装入连续涂布设备的涂布模头A2-1的储料槽，以涂布厚度60μm、涂布速度2m/min的涂布工艺将其均匀的涂布在PET聚酯薄膜1上，通入温度为100℃的第一段烘箱4-1干燥后得具有高粘性硅胶溶液的PET复合体一3-1，即PET复合体一3-1由高粘性硅胶层和PET聚酯薄膜1构成，其中高粘性硅胶层的粘度为48.8gf/25mm；
（4）将（2）中制备的低粘度硅胶溶液装入连续涂布设备的涂布模头B2-2的储料槽，以涂布厚度40μm、涂布速度2m/min的涂布工艺将其均匀的涂布在（2）中的PET复合体一3-1，通入温度为100℃的第二段烘箱4-2干燥得到粘度为2 gf/25mm的PET复合体二3-2，即PET复合体二3-2由PET复合体一3-1和低粘性硅胶层构成，其中低粘性硅胶层的粘度为1.8gf/25mm；
（5）将（4）得到的PET复合体二3-2和PE离型保护膜5通过热压辊6在5MPa的压力下压合，PE离型保护膜5覆盖在粘性硅胶层上，对低粘性硅胶溶液进行保护，经过收卷辊7收卷，得到具有保护膜的燃料电池用硅胶保护膜。
对比例1
（1）称取粘度为25gf/25mm的高粘度有机硅胶粘剂1份、羟基封端聚二甲基硅氧烷为100份、固化剂KH-560 0.2份和乙酸乙酯50份混合倒入玻璃容器中，再称取羟丙基甲基纤维素（HPMC）0.076份、过氧化二苯甲酰0.008份、Pt/C纳米粉体0.008份以及纳米二氧化硅0.008份加入到以上玻璃容器中，在0℃下磁力搅拌，充分混合均匀，通过真空除去混合溶液中的气泡；
（2）将（1）中制备的混合溶液装入连续涂布设备的涂布模头A的储料槽，以涂布厚度50μm、涂布速度1m/min的涂布工艺将其均匀的涂布在PET聚酯薄膜上，通入温度为60℃的第一段烘箱干燥后得具有高粘性硅胶溶液的PET复合体一3-1，粘度为24.5 gf/25mm；
（3）将（2）得到的PET复合体一和PET离型保护膜通过热压辊在0.1MPa的压力下压合，PET离型保护膜覆盖在粘性硅胶层上，经过收卷辊收卷，得到具有保护膜的燃料电池用硅胶保护膜。
对比例2
（1）称取粘度为5gf/25mm的低粘度有机硅胶粘剂200份、羟基封端聚二甲基硅氧烷为10份、固化剂KH-560 0.3份和乙酸乙酯70份混合倒入玻璃容器中，再称取羟丙基甲基纤维素（HPMC）0. 6份、过氧化二苯甲酰0.3份、Pt/C纳米粉体0.3份以及纳米二氧化钛0.3份加入到以上玻璃容器中，在5℃下磁力搅拌，充分混合均匀，通过真空除去混合溶液中的气泡，备用；
（2）将（1）中制备的混合溶液装入连续涂布设备的涂布模头A2-1的储料槽，以涂布厚度60μm、涂布速度4.9m/min的涂布工艺将其均匀的涂布在PEN聚酯薄膜上，通入温度为180℃的第二段烘箱干燥得到PEN复合体一3-1，其中低粘度硅胶层粘度为4.9 gf/25mm；
（3）将（2）得到的PEN复合体一和PP离型保护膜通过热压辊在10MPa的压力下压合，PP离型保护膜覆盖在粘性硅胶层上，经过收卷辊收卷，得到具有保护膜的燃料电池用硅胶保护膜。
对比例3
（1）称取粘度为5gf/25mm的丙烯酸胶水100份、固化剂KH-560 0.3份和乙酸乙酯70份混合倒入玻璃容器中，再称取羟丙基甲基纤维素（HPMC）0.6份、过氧化二苯甲酰0.3份、Pt/C纳米粉体0.3份以及纳米二氧化钛0.3份加入到以上玻璃容器中，在5℃下磁力搅拌，充分混合均匀，通过真空除去混合溶液中的气泡，备用；
（2）将（1）中制备的混合溶液装入连续涂布设备的涂布模头A的储料槽，以涂布厚度60μm、涂布速度4.9m/min的涂布工艺将其均匀的涂布在PET薄膜上，通入温度为180℃的第二段烘箱干燥得到PET复合体一，其中粘度层粘度为4.9 gf/25mm；
（3）将（2）得到具有丙烯酸胶水层的PET薄膜和PP离型保护膜通过热压辊在10MPa的压力下压合，PP离型保护膜覆盖在丙烯酸胶水层上，经过收卷辊收卷，得到具有保护膜的燃料电池用丙烯酸保护膜。
对比例4
（1）称取粘度为10gf/25mm的聚丙烯酸酯1份、羟基封端聚二甲基硅氧烷为100份、固化剂KH-560 0.2份和乙酸乙酯50份混合倒入玻璃容器中，再称取羟丙基甲基纤维素（HPMC）0.076份、过氧化二苯甲酰0.008份、Pt/C纳米粉体0.008份以及纳米二氧化硅0.008份加入到以上玻璃容器中，在0℃下磁力搅拌，充分混合均匀，通过真空除去混合溶液中的气泡，制成高粘性硅胶溶液；
（2）称取粘度为0.1gf/25mm的聚乙烯醇101份、羟基封端聚二甲基硅氧烷为1份、固化剂KH-560 0.2份和乙酸乙酯50份混合倒入玻璃容器中，再称取羟丙基甲基纤维素（HPMC）0.076份、过氧化二苯甲酰0.008份、Pt/C纳米粉体0.008份以及纳米二氧化硅0.008份加入到以上玻璃容器中，在0℃下磁力搅拌，充分混合均匀，通过真空除去混合溶液中的气泡，制成低粘性硅胶溶液；
（3）将（1）中制备的高粘性硅胶溶液装入连续涂布设备的涂布模头A 2-1的储料槽，以涂布厚度100μm、涂布速度8m/min的涂布工艺将其均匀的涂布在PET聚酯薄膜1上，通入温度为200℃的第一段烘箱4-1干燥后得具有高粘性硅胶溶液的PET复合体一3-1，其中高粘性硅胶层的粘度为9.5gf/25mm；
（4）将（2）中制备的低粘度硅胶溶液装入连续涂布设备的涂布模头B 2-2的储料槽，以涂布厚度80μm、涂布速度5m/min的涂布工艺将其均匀的涂布在（3）中的PET复合体一3-1，通入温度为60℃的第二段烘箱4-2干燥得到PET复合体二3-2，其中低粘性硅胶层的粘度为0.09gf/25mm；
（5）将（4）得到的PET复合体二3-2和PET离型保护膜5通过热压辊6在5MPa的压力下压合，PET离型保护膜5覆盖在粘性硅胶层上，对低粘性硅胶溶液进行保护，经过收卷辊7收卷，得到具有保护膜的燃料电池用硅胶保护膜。
测试例
将上述实施例和对比例制备的硅胶保护膜贴合在涂布在质子交换膜上的催化剂层上，通过剥离硅胶保护膜对其进行检测：裁剪大小、尺寸完全一样的硅胶保护膜20*40cm，称重；裁剪同样尺寸的CCM与其进行压合，除去气泡，进行剥离并检测剥离强度，再称重硅胶保护膜重量，通过质量差的方式计算附着率，其结果见下表。
Figure 497662DEST_PATH_IMAGE001
通过对比发现，本发明制备的具有多层粘性硅胶层的燃料电池保护膜，具有易剥离并且不需要降粘处理工艺。而对比例1中没有低粘度硅胶层，在剥离时会带走大量催化剂，并且剥离强度较大，对比例2中没有高粘度硅胶层进行粘合，在剥离时会有部分硅胶层粘连在催化剂层表面，对比例3中使用的丙烯酸胶水层对催化剂层具有很强的粘附力，剥离时带走大量的催化剂层，影响燃料电池的电化学性能。对比例4中对高粘度硅胶层和低粘度硅胶层的成分都进行了改变，分别采用了聚丙烯酸酯和聚乙烯醇，由测试可得，即使经过降粘处理后，粘度也没有降低。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种保护膜，其特征在于：所述保护膜包括粘性抗静电硅胶层和基材；所述粘性抗静电硅胶层为双层结构，和基材贴合的为高粘性硅胶层，另外一层为低粘性硅胶层；所述高粘性硅胶层的粘度为x；10≤x≤50gf/25mm；所述低粘性硅胶层的粘度为y；0＜y≤10gf/25mm；
所述高粘性硅胶层由高粘性硅胶溶液涂覆形成，高粘性硅胶溶液由1-5 份高粘度有机硅胶粘剂、100-200 份羟基封端聚二甲基硅氧烷、0.2-3 份固化剂、0.1-1.5份添加剂和50-70 份溶剂组成，所述低粘性硅胶层由低粘性硅胶溶液涂覆形成，所述低粘性硅胶溶液由101-200 份低粘度有机硅胶粘剂、1-10 份羟基封端聚二甲基硅氧烷、0.2-3 份固化剂、0.1-1.5 份添加剂和50-70 份溶剂组成；
所述固化剂为偶联剂KH-560、KH-570 或KH-602 中的一种或几种；所述添加剂为羟丙基甲基纤维素、过氧化二苯甲酰和Pt/C 纳米粉体的混合物与纳米氧化物混合而成；所述纳米氧化物为纳米二氧化硅、纳米二氧化钛或纳米氧化铝中的一种或几种；
所述羟丙基甲基纤维素、过氧化二苯甲酰、Pt/C 纳米粉体与纳米氧化物的质量比为1:0.1-0.5:0.1-0.5:0.1-1.5。
2.根据权利要求1所述的保护膜，其特征在于，所述溶剂为乙酸乙酯。
3.根据权利要求1所述的保护膜，其特征在于：所述基材为聚酯薄膜，所述聚酯薄膜为聚对苯二甲酸乙二醇酯膜或聚萘二甲酸乙二醇酯膜中的任意一种；所述聚酯薄膜厚度为20-80μm。
4.根据权利要求1 所述的保护膜，其特征在于：还包括离型保护膜，离型保护膜与低粘度硅胶层贴合；所述离型保护膜为PE 离型保护膜、PET 离型保护膜、PP离型保护膜、PC离型保护膜、PS离型保护膜、PMMA离型保护膜、BOPP离型保护膜、TPX 离型保护膜、PVC 离型保护膜或PTFE 离型保护膜中的任意一种，厚度为20-100μm。
5.权利要求1所述的保护膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将高粘性硅胶溶液涂布于基材上，烘干后得到复合基材一；
S2：将低粘性硅胶溶液涂布于复合基材一的具有高粘性硅胶溶液的一面上，烘干后得到复合基材二；
S3：将S2 的复合基材二和离型保护膜在0.1-10MPa 的压力下热压贴合，离型保护膜覆盖在复合基材二含有低粘性硅胶溶液的一面上，得到所述保护膜。
6.根据权利要求 5所述的制备方法，其特征在于：涂布高粘性硅胶溶液时，涂布速度为1-4.9m/min，涂布湿厚为50-80μm，烘干温度为60-180℃；涂布低粘性硅胶溶液时，涂布速度为1-4.9m/min，涂布湿厚为20-60μm，烘干温度为60-180℃。
7.根据权利要求5-6 任一权利要求所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法采用连续涂布设备，所述连续涂布设备包括实现相向传送的基材传送线和离型保护膜传送线，所述基材传送线和离型保护膜传送线内均包含多个供基材、离型保护膜张紧卷绕的转动辊；所述基材传送线的传送方向上依次设置有高粘度硅胶层涂布用涂布模头A、第一段烘箱、低粘度硅胶层涂布用涂布模头B 和第二段烘箱；
所述基材传送线和离型保护膜传送线的传送重合处设有热压贴合区，热压贴合区由两个相向转动的热压辊构成；所述热压贴合区设置在第二段烘箱的后工位处；所述热压贴合区后设置有收卷辊，用以收卷保护膜。
8.一种根据权利要求1-4 任一权利要求所述保护膜的应用，催化剂浆料在质子交换膜第一面涂布干燥后形成第一催化剂层，所述保护膜附着在第一催化剂层表面，然后进行催化剂浆料在质子交换膜第二面的涂布，干燥后，剥离保护膜，得到CCM。
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