專利名稱::導(dǎo)電聚合物的制作方法導(dǎo)電聚合物本發(fā)明涉及一種導(dǎo)電聚合物及其用途(應(yīng)用)。特別是在發(fā)展初期的燃料電池工業(yè)中,對(duì)于低成本、可模制的導(dǎo)電聚合物材料存在需求。目前燃料電池的廣泛采用受到諸如雙極板的關(guān)鍵部件成本的限制,雙極板用于分隔各個(gè)反應(yīng)單元,氫和氧(空氣)在反應(yīng)單元中相結(jié)合產(chǎn)生電(電流)和作為排出產(chǎn)物(emissionproduct)的水。雙極板必須導(dǎo)電,4吏多種反應(yīng)氣體分開并排出反應(yīng)產(chǎn)生的廢水和熱。目前,使用利用與電絕緣樹脂結(jié)合在一起的導(dǎo)電顆粒(例如石墨)的復(fù)合板。在其他應(yīng)用方面,例如導(dǎo)電粘合劑、導(dǎo)電涂并+、電》茲屏蔽以及電4匕學(xué)電池(電4b學(xué)單元)的其4也部件(組件,component)(例如電解質(zhì)(electrolyte))也存在對(duì)這樣的導(dǎo)電聚合物的需求。在WO2004/091015中,4皮露了一種酯固化的含水石咸性曱階酚醛樹月旨(石威性可熔酚醛杉于脂,alkalinephenolicresoleresin),其含有導(dǎo)電堿性鹽并摻雜有用于這些應(yīng)用的導(dǎo)電材料。已經(jīng)尋求改善這些問(wèn)題的途徑。根據(jù)本發(fā)明,提供一種聚合物,其包含一種酸固化的溶劑化甲階酚醛樹脂(溶劑化可熔酚醛樹脂,solventedresole),其中該溶劑化甲階酚醛樹脂基本上是無(wú)水的。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的聚合物可以是導(dǎo)電的。實(shí)際上,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)該聚合物的樣品(其不含有其他導(dǎo)電物質(zhì))比不含有這樣的材料的聚合物的WO2004/091015的實(shí)例具有更優(yōu)異的導(dǎo)電性。這是出乎意泮午的,因?yàn)橥ǔK峁?匕的酚醛聚合物(phenolicpolymer)具有良好的電絕緣能力。這可以從WO2004/091015的實(shí)例11中看出,實(shí)例11是一種酸固化的含水(所使用的樹脂具有按重量計(jì)28%的含水量)甲階酚醛樹脂聚合物組合物。該實(shí)例被發(fā)現(xiàn)是絕緣的,因?yàn)樗哂谐^(guò)20MQcm的電阻。因此,4艮據(jù)本發(fā)明的聚合物具有如此好的導(dǎo)電性是出人意料的。根據(jù)本發(fā)明的聚合物與WO2004/091015中使用的聚合物具有以下共同優(yōu)點(diǎn)■該聚合物在室溫下固4b;■該聚合物可以在低壓和高壓下模制;■該聚合物可以4參雜有導(dǎo)電石友顆粒;■該聚合物比通常用來(lái)粘結(jié)碳以使導(dǎo)電性劣化最小化的粘結(jié)劑具有更高的導(dǎo)電性;■該聚合物以最小收縮率固化,得到更耐用的產(chǎn)品,不需要機(jī)械加工并且具有良好的材料強(qiáng)度;■該聚合物可以^皮發(fā)泡,以制造具有大表面積的3-d多孔導(dǎo)電結(jié)構(gòu);■該聚合物可以摻雜有非碳的導(dǎo)電填料;以及■可以有高的批量生產(chǎn)率。本發(fā)明還比在WO2004/091015中所使用的具有以下的另外優(yōu)點(diǎn)■該樹脂(其包含溶劑化曱階酚醛樹脂起始原料)比普通曱階酚酪樹脂具有更好的儲(chǔ)存穩(wěn)定性;■該樹脂在較高溫度下比用于含水聚合物更穩(wěn)定;■較低的脆性;■可選半透明的;■該樹脂對(duì)酸具有專交4氐的反應(yīng)性;以及■該樹脂允許使用較高水平的酸。根據(jù)本發(fā)明的聚合物優(yōu)選包含酴的曱階酚醛樹脂(酚類曱階酚醛樹脂,酚性曱階酚醛樹脂,含酚曱階酚醛樹脂,phenolicresole)、溶劑以及酸。在本發(fā)明中使用的溶劑優(yōu)選是低極性的有機(jī)溶劑。優(yōu)選地,用于酚的曱階酚醛樹脂的低極性有機(jī)溶劑具有這樣的極性,使得其有一定的水溶性,因?yàn)樵摰蜆O性溶劑在與水混合時(shí)不會(huì)形成可見的雙層。該低極性有機(jī)溶劑可選具有高于IOO'C的沸點(diǎn)。這是有用的,因?yàn)檫@允許在制備用于本發(fā)明的酚的曱階酚醛樹脂中使用它作為纟容劑。這是因?yàn)樵摲拥臅蹼A酚醛杉于脂通常可以以水溶液獲得,該水溶液需要經(jīng)過(guò)處理以減小它的含水量。通常含水量是通過(guò)加熱該酚的甲階酚醛樹脂而減少,在真空下通過(guò)4軍發(fā)或者蒸餾除去過(guò)量的水??蛇x地,可以將具有的沸點(diǎn)小于100。C的低極性有機(jī)溶劑加入到基本上無(wú)水的溶劑化曱階酚醛樹脂中。合適的低極性有機(jī)溶劑的實(shí)例包括酯、醛(例如己醛、苯乙醛和/或茴香醛)、酉同(例如丙酮、曱基異丁酮、苯乙酮和/或苯丙酮)、卣代烷和/或羧酸(例^口乙酉史)。該低極性有機(jī)溶劑優(yōu)選為酯。出人意料的是,酯是對(duì)酚的曱階酚醛樹脂的合適的溶劑,因?yàn)轷ケ挥米髟赪O2004/091015中描述的酚的甲階酚醛樹脂的固化劑。用于酚的甲階酚醛杉t脂的酯溶劑優(yōu)選具有以下^b學(xué)式RtOOR2(I)其中,R1代表氫原子或者含1-20個(gè)碳原子(優(yōu)選1-8個(gè),優(yōu)選1-4個(gè),更優(yōu)選l-2個(gè)碳原子)、可選被卣原子、氨基和/或COOR2基團(tuán)所取代的直鏈或支鏈烷基基團(tuán);而R2代表含1-8個(gè)碳原子(優(yōu)選1-4個(gè),更優(yōu)選1-2個(gè)碳原子)、可選4皮羥基基團(tuán)取代的直鏈或支鏈烷基基團(tuán);或者W代表可選地被以下基團(tuán)取代的苯基含1-8個(gè)碳原子(優(yōu)選1-4個(gè)碳原子,更優(yōu)選1-2個(gè)碳原子)的可選被羥基基團(tuán):f又代的直鏈或支鏈的可選不飽和烷基基團(tuán)、卣素原子(優(yōu)選氯)、羥基基團(tuán)、和/或苯基或千基基團(tuán)(可選地被羥基基團(tuán)和/或含1-8個(gè)碳原子(優(yōu)選1-4個(gè)碳原子,更優(yōu)選1-2個(gè)碳原子)的直鏈或支鏈烷基基團(tuán)所取代);或R/代表連接R"的化學(xué)鍵,而W代表含2-10個(gè)碳原子(優(yōu)選2-4個(gè)碳原子)的直鏈或支鏈烷基基團(tuán)。用作低極性有機(jī)溶劑的合適的酯包括但不限于羧酸酯、多元醇的酯、二元酸酯(二^介酉吏酯,dibasicester)、內(nèi)酯、酚酯和曱階酚醛樹脂酯(resoleester)。沸點(diǎn)低于100°C的羧酸酯的實(shí)例包括曱酸曱酯和甲酸乙酯;沸點(diǎn)高于100。C的羧酸酯的實(shí)例包4舌乙酸千酯、乙酸苯酯。多元醇酯的實(shí)例包括甘油三乙酸酯(三乙酸甘油酯)和乙二醇二乙酸酯。二元酸酯的實(shí)例為丁二酸二曱酯、谷氨酸二曱酯、石更脂酸二曱酯(dimethylsteamte)和己二酸二曱酯。內(nèi)酯的實(shí)例包4舌丙內(nèi)酯、丁內(nèi)酯、戊內(nèi)酯和己內(nèi)酯。i^酯的實(shí)例為乙酸苯酯和間苯二酚二乙酸酯。酯的一個(gè)實(shí)例是2,4,6-三乙酰氧基甲基苯基乙酸酯??梢?吏用酯的〉'昆合物,例如丁內(nèi)酯和甘油三乙酸酯。卞者^(guò)。乙酸甲酯和乙酸丁酯的^f氐沸點(diǎn)酯可以在蒸鎦后作為溶劑加入,以調(diào)整溶劑化樹脂的粘度。本說(shuō)明書中的術(shù)語(yǔ)基本上無(wú)水旨在包括這才羊的含水量其對(duì)于要通過(guò)足夠量的酸進(jìn)4亍固化以使具有導(dǎo)電性能的盼的甲階酚醛樹脂足夠低,并且在g臾與酚的甲階酚醛樹脂混合時(shí)沒(méi)有劇烈放熱(violentexotherm)。本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)所使用的起始原料可以很容易地確定該含水量。優(yōu)選地,含水量小于按重量計(jì)5%,優(yōu)選小于按重量計(jì)4%,優(yōu)選小于按重量計(jì)3%,優(yōu)選小于按重量計(jì)2%,優(yōu)選小于按重量計(jì)2%,優(yōu)選小于按重量計(jì)1%。在本說(shuō)明書中的術(shù)語(yǔ)劇烈放熱是指這樣一種反應(yīng),其中產(chǎn)生過(guò)量的熱,過(guò)程失去控制,導(dǎo)致得不到有用的產(chǎn)物并且對(duì)人員和設(shè)備具有潛在危險(xiǎn)。本說(shuō)明書中的術(shù)語(yǔ)導(dǎo)電(導(dǎo)電的)是指表面電阻率為5xl06Qcm或更小。酚的曱階酚醛樹脂優(yōu)選是酚反應(yīng)性醛與具有下式的化合物的反應(yīng)產(chǎn)物,OH其中,W代表含1-8個(gè)碳原子(優(yōu)選1-4個(gè)碳原子,更優(yōu)選1-2個(gè)碳原子)的可選被卣原子(優(yōu)選氯)或羥基基團(tuán)取代的支鏈或支鏈的可選不飽和烷基基團(tuán)、卣原子(優(yōu)選氯)、羥基基團(tuán)、和/或苯基或千基基團(tuán)(可選地;故羥基基團(tuán)和/或含1-8個(gè)碳原子(優(yōu)選1-4個(gè)-灰原子,更優(yōu)選l-2個(gè)石友原子)并可選^皮由原子(優(yōu)選氯)或羥基基團(tuán)取代的直鏈或支鏈烷基基團(tuán)所取代);以及n代表0、1或2。適宜的式(II)的化合物的實(shí)例包括但不限于酚自身,取代的酚,諸如烷基化酚、卣代酚和多元酚,以及羥基取代的多核芳烴。烷基化酚的實(shí)例包括曱基酚(也稱作曱酚)、二甲基酚(也稱作二曱酚)、2-乙基酚、戊基酚和+又丁基酚。卣代酚的實(shí)例包括氯酚和溴酚。多元酚的實(shí)例包括1,3-苯二酚(也稱作間苯二酚)、1,2-苯二酚(也稱作鄰苯二酚)、1,4-苯二酚(也稱作氫醌)、1,2,3-苯三酚(也稱作連苯三酚)、1,3,5-苯三酚和44又丁基-1,2-苯二酚(也稱作a又丁基兒茶酚)。羥基取代的多核芳烴的實(shí)例包括4,4,-異亞丙基二酚(也稱作雙酚A)、4,4,-亞甲基二酚(也稱作雙酚F)和萘酚。由兩種以上式(II)的化合物與一種以上酚反應(yīng)性的醛的縮合反應(yīng)形成的化合物適合用作在根據(jù)本發(fā)明的樹脂中使用的酚的曱階酚醛樹脂。實(shí)例包括^旦不限于酚自身、取代的酚(例如烷基化酚、囟代酚和多元酚)的鹽以及羥基取代的多環(huán)芳烴的樹脂反應(yīng)產(chǎn)物。此外,醛反應(yīng)性酚的混合物,例如獲自煤焦油分餾、解聚木質(zhì)素以及腰果殼液的混合物可以作為酚的曱階酚醛樹脂的全部或部分4吏用。用來(lái)與式(II)的化合物反應(yīng)以形成酚的曱階酚酪樹脂的酚反應(yīng)性醛優(yōu)選是下式的化合物R4CHO(III)其中,R"代表氬原子或含1-8個(gè)碳原子(優(yōu)選l-4個(gè)碳原子,更優(yōu)選1-2個(gè)碳原子,最優(yōu)選1個(gè)碳原子)的直鏈或支鏈烷基基團(tuán);或者式(III)〗匕合物的前體。適宜的醛的實(shí)例包括甲酪、乙醛、丙醛、正丁醛、正戊醛、己醛。適合用作式(III)化合物的前體的化合物包括分解成曱醛的化合物諸如多聚曱醛、三噁烷、糠酪、六亞甲基三胺,力口熱時(shí)釋方文出甲醛的縮醛,以及苯曱醛。醛優(yōu)選與式(II)的化合物以1:1至1:3,優(yōu)選1:1.2至1:3,更優(yōu)選1:1.5至1.3的酚醛摩爾比進(jìn)行反應(yīng)。本發(fā)明中使用的酸被認(rèn)為提供兩種功能,其催化樹脂的固化以及提高聚合物的導(dǎo)電性。該酸提高聚合物的導(dǎo)電性的機(jī)理尚不清楚。為了起到導(dǎo)電促進(jìn)劑(conductivitypromoter)的作用,該@臾可以以比其作為催化劑所需酸的量更大量加入。可以對(duì)酸加以選擇,使得它足夠強(qiáng),以作為催化劑,但是不能強(qiáng)到當(dāng)以充足的量加入它作為導(dǎo)電促進(jìn)劑時(shí),出現(xiàn)劇烈放熱的程度。酸可以選自無(wú)機(jī)酸、有才幾酸和/或有才幾》廣物S臾。有枳J廣物酸可以是〗氐分子量有才幾^戶物酸或高分子量有一幾礦物酸。適宜的用作上述酸的<氐分子量有才幾礦物酸優(yōu)選是下式的4匕合物R5X(IV)其中RS代表氫原子;含1-8個(gè)-灰原子(優(yōu)選1-4個(gè),更優(yōu)選1-2個(gè)-友原子)并可選被卣原子取代的直鏈或支鏈烷基基團(tuán);或者苯基,可選地被以下基團(tuán)取代含1-8個(gè)碳原子(優(yōu)選1-4個(gè)碳原子,更優(yōu)選l-2個(gè)石灰原子)的可選#1羥基基團(tuán)取代的直鏈或支鏈的可選不飽和烷基基團(tuán)、囟原子(優(yōu)選氯)、羥基基團(tuán)、和/或苯基或千基基團(tuán)(可選地被羥基基團(tuán)和/或含1-8個(gè)碳原子(優(yōu)選1-4個(gè)碳原子,更優(yōu)選1-2個(gè)碳原子)的直鏈或支鏈烷基基團(tuán)所取代);以及X代表磺酸基(-S03H)、磷酸基(-OP(OH)3)或亞磷酸基團(tuán)(-P(0)(OH)2)。該酸優(yōu)選是有機(jī)礦物酸。優(yōu)選地,在式(IV)的化合物中的R5代表苯基,其可選地被以下基團(tuán)取代含1-8個(gè)碳原子(優(yōu)選1-4個(gè)^灰原子,更優(yōu)選l-2個(gè)-友原子)的可選^皮羥基基團(tuán)取代的直鏈或支鏈的可選不飽和烷基基團(tuán)、卣原子(優(yōu)選氯)、羥基基團(tuán)、和/或苯基或千基基團(tuán)(可選地被羥基基團(tuán)和/或含1-8個(gè)碳原子(優(yōu)選1-4個(gè)碳原子,更優(yōu)選1-2個(gè)碳原子)的直鏈或支鏈烷基基團(tuán)所取代)。適宜的4氐分子量有才幾礦物酸的實(shí)例包括苯酚石黃酸、曱笨石黃酸或二甲苯磺酸。優(yōu)選地,該低分子量有機(jī)礦物酸是苯酚磺酸或?qū)醣交撬帷_m宜的用作該酸的高分子量有才幾礦物酸優(yōu)選是下式的化合物(R6(X)CH2)p(R6CH2)q(R6)(V)其中,W代表苯基,其可選地被以下基團(tuán)取代含l-8個(gè)碳原子(優(yōu)選1-4個(gè)碳原子,更優(yōu)選1-2個(gè)石灰原子)的可選被羥基基團(tuán)取代的直鏈或支鏈的可選不飽和烷基基團(tuán)、卣原子(優(yōu)選氯)、羥基、和/或苯基或千基基團(tuán)(可選地被羥基基團(tuán)和/或含1-8個(gè)碳原子(優(yōu)選1-4個(gè)碳原子,更優(yōu)選1-2個(gè)碳原子)的直鏈或支鏈烷基基團(tuán)所取代);X如上定義;p代表1至10的整數(shù),而q代表0或者1至9的整凄t,4吏4尋p和q之和為3至20。優(yōu)選;也,p和q之禾口為3至10。更伊乙選i也,p和q之和為4至6。訐尤選i也,q訐戈表0或者1至3的整數(shù),更優(yōu)選地,q代表0或l。優(yōu)選地,X代表磺酸基團(tuán)。使用為苯酚石黃酸的式(V)化合物或者為酚醛清漆(novolak)磺酸的式(VI)化合物作為固化酚的甲階酚醛樹脂的催化劑的另外一個(gè)益處是,減少在交聯(lián)反應(yīng)期間的游離曱醛的釋放,因?yàn)榉铀嵩谧詈蟮木酆衔锘w中被連接。所用的酸量應(yīng)該對(duì)于該聚合物可導(dǎo)電來(lái)i兌是足夠的,^旦無(wú)需將樹脂稀釋到固化聚合物的結(jié)構(gòu)完整性被降低的程度(point)。一般來(lái)說(shuō),適宜的量為大于溶劑化曱階酚醛樹脂的10wt%。優(yōu)選地,酸的量為大于溶劑化曱階酚醛樹脂的15wt%,優(yōu)選地,大于溶劑化曱階酚醛樹脂的20wt。/。。在酸是低分子量酸的情況下,優(yōu)選可以-使用多達(dá)該溶劑化曱階酚醛樹脂的300wt%,優(yōu)選使用多達(dá)該溶劑化曱階酚醛樹脂的200wt%,更優(yōu)選地,可以4吏用多達(dá)該溶劑化曱階酚醛樹脂的150wt。/。,最優(yōu)選地,可以使用多達(dá)該溶劑化甲階酚醛樹脂的100wt。/。。在酸是高分子量酸的情況下,優(yōu)選可以4吏用多達(dá)該溶劑化曱階酚醛樹脂的500wt%,優(yōu)選可以使用多達(dá)該溶劑化曱階酚醛樹脂的400wt%,優(yōu)選可以使用多達(dá)該溶劑化曱階酚醛樹脂的300wt%,優(yōu)選可以-使用多達(dá)該溶劑化曱階酚醛樹脂的200wt%,更優(yōu)選地,可以使用多達(dá)該溶劑化甲階酚醛樹脂的150wt%,最優(yōu)選地,可以使用多達(dá)該溶劑化曱階酚醛樹脂的100wt%。根據(jù)本發(fā)明的聚合物優(yōu)選制備自酚的曱階酚醛樹脂、溶劑以及酸。通常,酚的甲階酚醛樹脂和溶劑以溶劑化曱階酚醛樹脂(本文也稱為樹脂)的形式一起提供。根據(jù)本發(fā)明,進(jìn)一步提供一種制備導(dǎo)電聚合物的方法,該方法包括提供包含酚的甲階酚醛樹脂以及溶劑的溶劑化曱階酚醛樹脂;可選加熱該;容劑化曱階酚醛樹脂以除去過(guò)量的水;將酸與該溶劑化曱階酚醛樹脂混合;以及使混合物固化。該溶劑化甲階酚醛樹脂和酸優(yōu)選如本文中所定義。用在本發(fā)明中的聚合物可選地包括用來(lái)增加聚合物柔性的增塑劑。可以理解,對(duì)于某些應(yīng)用來(lái)說(shuō),柔性聚合物將會(huì)是有用的。增塑劑優(yōu)選是惰性的、酸相容的、不揮發(fā)的、和/或液態(tài)的。優(yōu)選地,增塑劑溶于樹脂和/或聚合物中。增塑劑的適宜的量由應(yīng)用需要來(lái)確定,并受對(duì)樹脂的導(dǎo)電性的影響所限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)來(lái)確定適宜的量。增塑劑的實(shí)例包括過(guò)量的酯溶劑、聚醋酸乙烯酯和/或聚乙二醇。通過(guò)在杉于脂中采用泡沫發(fā)泡劑(發(fā)泡劑,foamblowingagent)以形成3-d多孔結(jié)構(gòu)或通過(guò)^f吏用石灰酸酯作為4氐才及性有才幾溶劑,可以使聚合物發(fā)泡。適宜的泡沫發(fā)泡劑的實(shí)例包括具有低的水混溶性的任何低沸點(diǎn)溶劑,例如三氯一氟曱烷(CFC-ll)、氫化的氯氟碳(稱為HCFC)、部分氫化的氟石灰化合物(稱為HFC)、諸如異戊烷和/或環(huán)戊烷的烴。適宜的碳酸酯的實(shí)例包括環(huán)狀碳酸酯,諸如碳酸亞丙酯和碳酸亞乙酯。這樣的碳酸酯與酸接觸之后產(chǎn)生二氧化碳。發(fā)泡劑的使用不是用來(lái)提供絕緣泡沫,而只是用來(lái)形成3-d開孔結(jié)構(gòu)。因此,所使用的發(fā)泡劑雖然在固化階段過(guò)程中失去,但可以在形成該3-d結(jié)構(gòu)之后^皮回收和再循環(huán)。也可以4吏用其4也的發(fā)泡劑i者如二氧化^友和/或氮?dú)狻Mㄟ^(guò)加入導(dǎo)電材料可以提高根據(jù)本發(fā)明的聚合物的導(dǎo)電性。這種另外的導(dǎo)電材料將被稱為導(dǎo)電填料。任何導(dǎo)電材料都可以作為導(dǎo)電填料加入到樹脂中,以賦予改善的導(dǎo)電性,前提是該材料與樹脂成分相容并且不干擾固化才幾理。碳,特別是石墨形式的碳是適宜的,這是因?yàn)樗c樹脂的相容性并且不影響反應(yīng)的化學(xué)才幾制(chemistry)。被優(yōu)選選擇用來(lái)提高導(dǎo)電性的碳的形式優(yōu)選是天然的或合成的石墨粉或片。對(duì)碳的主要要求是樹脂相容性、碳潤(rùn)濕性和導(dǎo)電性。可以使用寬范圍粒徑的碳,例如從具有亞微粒徑的顆粒到具有毫米并立徑的顆粒??梢砸圆煌奶?,例如活化碳4分、聚丙烯腈(PAN)基碳纖維、納米顆粒、納米管、納米纖維、瀝青基碳纖維和碳黑的混合物(摻和物)來(lái)使用多于一種的碳的組合??梢允褂锰寂c非碳導(dǎo)電填料例如酸穩(wěn)定性金屬和/或金屬氧化物粉末、金屬包覆的石墨或玻璃(例如鎳包覆的石墨或者銀包覆的玻璃)的組合。可替換地,單獨(dú)使用一種以上的非碳導(dǎo)電填料。聚合物優(yōu)選被一定量的導(dǎo)電填料摻雜,使得樹脂與導(dǎo)電材料的重量比^尤選為至少0.001:1,更伊0選至少0.002:1,最^尤選至少1:1,并且伊乙選至多100:1,更伊C選至多20:1,以及最l尤選至多10:1.根據(jù)本發(fā)明,還提供一種由根據(jù)本發(fā)明的聚合物形成的成形制品(定型制品,shapedarticle),該制品適合用作電連4妄器、電流載體、用于力丈電或靜電》文電的屏蔽物、電才及、加熱元件、電解質(zhì)(electrolyte),和/或膜。該成形制品可選地通過(guò)鑄造、模塑、擠壓、噴射、層壓、研磨(尤其是冷凍粉碎)而形成。在才艮據(jù)本發(fā)明的成形制品用作電連^妄器的情況下,它可以以沖莫制連接器的形式。在才艮據(jù)本發(fā)明的成形制品用作電流載體的情況下,它可以以電纜或?qū)щ娪湍?例如,用在印刷電路板上)的形式。在根據(jù)本發(fā)明的成形制品用作放電或靜電放電(例如,在抗靜電應(yīng)用中或者來(lái)自電傳輸源,例如發(fā)電機(jī)、高壓輸電線鐵塔和/或變壓器附近的放電)的屏蔽物的情況下,它可以以地板覆蓋物(例如墊子)、墻壁覆蓋物、建筑物的一部分(例如預(yù)制安裝建筑,尤其是墻壁、地板或天花板部分或門)、一件家具(例如桌子、椅子或長(zhǎng)凳)、航空器或其一部分(例如機(jī)翼或機(jī)翼部件、機(jī)身或機(jī)身部件等)、過(guò)濾器(例如燃料過(guò)濾器)、容器(例如料倉(cāng))、抗靜電表面(例如適合于噴涂的表面)、管道(例如導(dǎo)管)、閥和/或工業(yè)裝置(工廠車間)或"i殳備的一部分(例如,用來(lái)減少工業(yè)過(guò)程中靜電荷的潛在的災(zāi)難性堵塞(累積))的形式。在才艮據(jù)本發(fā)明的成形制品用作電才及的情況下,它可以以用于燃料電池、太陽(yáng)能電池或電池組(蓄電池,battery)的電極的形式??商鎿Q地,當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的成形制品用作電極的情況下,它可以以電才幾電刷或變頻器(例如水下變頻器)的形式。在根據(jù)本發(fā)明的成形制品用作加熱元件的情況下,它可以用于地板下加熱或電熱趁(例如養(yǎng)護(hù)毯子)。在才艮據(jù)本發(fā)明的成形制品用作電解質(zhì)的情況下,它可以以燃料電池膜或適用于電池組中的電解質(zhì)的形式。在根據(jù)本發(fā)明的成形制品用作膜、尤其是導(dǎo)電膜的情況下,它可以以氣體傳感器、濕度傳感器、電容器、抗靜電膜、導(dǎo)電涂層、離子交換膜、水電解槽、和/或鹽電解槽的形式。根據(jù)本發(fā)明,提供了一種電裝置(電氣裝置),包括(a)負(fù)電才及;(b)正電才及;以及(c)電解質(zhì)裝置;以及可選的(d)隔板和/或雙極板;其中一個(gè)或多個(gè)電極和/或電解質(zhì)裝置、隔板或雙極板包含根據(jù)本發(fā)明的聚合物。用在沖艮據(jù)本發(fā)明的電裝置中的雙極^反和/或隔才反優(yōu)選是才艮據(jù)本發(fā)明的隔離板(separatorplate)??梢岳斫猓?dāng)該電裝置包括雙極板時(shí),該裝置并不必需要包括負(fù)電極(a)和正電極(b)。這是因?yàn)殡p才及才反結(jié)合負(fù)電才及和正電才及。根據(jù)本發(fā)明,提供了一種適合在具有用于引導(dǎo)氣流的一個(gè)以上流場(chǎng)的燃料電池中使用的隔離板,其中該板包括根據(jù)本發(fā)明的聚合物。根據(jù)本發(fā)明,進(jìn)一步提供了一種包含本發(fā)明的聚合物的電極。才艮據(jù)本發(fā)明的電裝置優(yōu)選是電池(單元,cell)、具有兩個(gè)以上電池(單元)的電池組、或電容器(尤其是電解電容器)。在該電裝置是燃料電池的情況下,它包括至少一個(gè)雙極板以及多個(gè)入口和出口以控制氧氣和氫氣流過(guò)電池。才艮據(jù)本發(fā)明的隔板具有單個(gè)流場(chǎng)。它尤其是在燃料電池中可用作集電器。雙極板是在疊層中的各個(gè)燃料電池之間的扁平的、不透氣的可導(dǎo)電的隔4反。其在每一側(cè)具有一個(gè);充場(chǎng)。流場(chǎng)伊C選是纟皮4幾才成加工或模制成該板的至少一個(gè)通道。該流場(chǎng)適合于從燃料電池的入口點(diǎn)和出口點(diǎn)在一側(cè)輸送燃料(通常是氫氣)而在另一側(cè)輸送氧化劑。才艮據(jù)本發(fā)明的電裝置的電解質(zhì)裝置可選以電解質(zhì)的形式,或者凈皮布置成4妄收電解質(zhì)。例如,電解質(zhì)裝置可以以管道的形式,在電池工作期間電解質(zhì)可以通過(guò)該管道,或者該電解質(zhì)裝置可以以至少在電池工作期間可以將電解質(zhì)置于其中的容器的形式。本發(fā)明還提供了根據(jù)本發(fā)明的聚合物作為電,茲屏蔽材料或者防止在一位置(場(chǎng)所,location)的靜電放電的用途。根據(jù)本發(fā)明的聚合物作為電磁屏蔽材料的應(yīng)用的實(shí)例包括電子產(chǎn)品(例如計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)部件、收銀機(jī)、移動(dòng)電話、其他消費(fèi)電子設(shè)備)的外殼,抗靜電包裝材料,用于電子元件或細(xì)粉末,例如食物,其中存在由靜電放電引起的粉塵爆炸的危險(xiǎn)。本發(fā)明進(jìn)一步提供了一種抑制在一產(chǎn)品中的電磁干擾的方法,該方法包括,用才艮據(jù)本發(fā)明的聚合物屏蔽該產(chǎn)品。該屏蔽優(yōu)選涉及為該產(chǎn)品提供至少部分由本發(fā)明的聚合物制成的外殼。該產(chǎn)品可以是電氣或電子產(chǎn)品。本發(fā)明還提供了一種在一位置防止靜電放電的方法,該方法包括在該位置提供根據(jù)本發(fā)明的聚合物。適宜的位置可以是用于細(xì)粉末或用于電子裝置或者部件(例如微芯片或印刷電路板)的包裝;或者該位置可能是地板覆蓋物、煤氣表零件、水泵密封件或自潤(rùn)滑軸承;或者工作臺(tái)或類似位置(在該位置上面對(duì)靜電放電敏感的裝置或部件進(jìn)行纟喿作或其他處理)。根據(jù)本發(fā)明,進(jìn)一步提供了一種雙組分組合物(twopartcomposition),包含(a)基本上無(wú)水的溶劑化曱階酚酪樹脂;以及(b)酸。溶劑化甲階酚醛樹脂和酸優(yōu)選如本文中所定義。在用戶希望在一位置制備并應(yīng)用本發(fā)明的聚合物,例如使得可以將聚合物用作粘合劑和/或填料的情況下,雙組分組合物是有用的。在將組合物用作粘合劑的情況下,它可以是接觸粘合劑組合物,尤其是在印刷電路板制造中使用的焊料(優(yōu)選無(wú)鉛焊料)。根據(jù)本發(fā)明,提供了一種將第一部分(部件,part)粘接至第二部分的方法,i亥方法包纟舌以下步艱纟4是供基本上無(wú)水的溶劑化曱階酚醛樹脂和酸;混合溶劑化曱階酚醛樹脂與酸;以及使用混合的溶劑化曱階酚醛樹脂和酸將第一部分粘接至第二部分。層。根據(jù)本發(fā)明,進(jìn)一步提供了一種包含根據(jù)本發(fā)明的聚合物的導(dǎo)電膜。導(dǎo)電膜通常用在下面的應(yīng)用中氣體傳感器、濕度傳感器、電容器、抗靜電膜、導(dǎo)電涂層、離子交換膜、水電解槽、和/或鹽電參考下面的附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明,這些附圖并不用于限制本發(fā)明要求保護(hù)的范圍圖1是根據(jù)本發(fā)明的電裝置的第一種實(shí)施方式的示意性截面圖2是才艮據(jù)本發(fā)明的電裝置的第二種實(shí)施方式的示意性平面圖;以及圖3是根據(jù)本發(fā)明的雙極板的示意性平面圖。圖1示出了有一塊電解質(zhì)2的電裝置1,其中在其每一側(cè)上有不對(duì)稱電極3a、3b。不對(duì)稱電極各自設(shè)置有電連接器4a、4b。電極3a、3b是不對(duì)稱電極,一個(gè)作為陰極,另一個(gè)作為陽(yáng)極。不對(duì)稱電極3a、3b中的一個(gè)或者兩個(gè)由例如根據(jù)實(shí)例1制備的聚合物形成。在一個(gè)可替換的實(shí)施方式中,電解質(zhì)2也是由例如根據(jù)實(shí)施例1制備的根據(jù)本發(fā)明的聚合物形成。在另一個(gè)可替換的實(shí)施方式中,不對(duì)稱電極3a、3b可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的常規(guī)材料形成,而電解質(zhì)2可以由根據(jù)本發(fā)明的聚合物形成。圖2示出了例如具有氫氣入口30和出口35以及氧氣入口40和出口45的燃并牛電池10形式的電裝置。示例性的趁^H"電池10具有電極20、25和雙極板15。圖3中更詳細(xì)地示出了在其表面上具有多個(gè)凹槽50的雙才及板15。板15的反面(背面)也具有凹槽50。雙極板15的變型是^f又在一個(gè)表面上具有凹槽50的隔離4反。下面的不是用來(lái)限制本發(fā)明要求保護(hù)范圍的實(shí)施例說(shuō)明如何制備^4居本發(fā)明的聚合物。還證實(shí)了本發(fā)明的益處。實(shí)施例1這是根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)電酸固化的溶劑化曱階酚醛樹脂聚合物的實(shí)施例。4吏用了下面的起始原料樹脂溶劑化的酚的曱階酚醛樹脂IDP139100g對(duì)曱苯磺酸40g使用的樹脂是由BordenChemicalUkLtd提供的并在室溫下保存5年的溶劑化的酚的曱階酚醛樹脂IDP139。它是一種在包括谷氨酸二曱酯、丁二酸二甲酯和己二酸二曱酯的二元酯的混合物的溶劑中的非水甲階酚醛樹脂(resoleresin)。對(duì)曱苯石黃酸由Degussa提供。它是65wt。/。的水溶液。通過(guò)蒸餾從溶劑化的酚的曱階酚醛樹脂IDP139中除去水,使得殘留的含水量為約2wt%。將溶劑化的酚的曱階酚醛樹脂與酸混合,并允許在一個(gè)開口聚乙烯模具中在室溫下固4匕7天以上。固化的聚合物是一個(gè)硬鑄件,其具有光澤的暴露空氣表面和在未暴露模具表面上的無(wú)光澤表面(粗面)。采用ComoDT3800數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量光澤和無(wú)光澤表面的表面電阻率,結(jié)果如下光澤表面>20MQ無(wú)光澤表面30kQ該實(shí)施例說(shuō)明,通過(guò)加入大量的S交(溶劑化的酚的曱階酚醛樹脂重量的40%),固化的酚聚合物的導(dǎo)電率出人意料地增大。正常的含水酚的曱階酚醛杉于脂通常用曱階酚醛樹脂重量的2-10%之間的酸加入來(lái)固化。向含水樹脂中加入40wt。/。的酸,混合和澆鑄是不可能的,因?yàn)閷?dǎo)致劇烈放熱其將是高度危險(xiǎn)的。比4支例2和實(shí)施例3至8制備根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)電酸固化的溶劑化的酚的曱階酚醛樹脂聚合物的實(shí)施例以及比豐交例起始原料樹脂溶劑化的酚的曱階酚醛樹脂EPR2006/001(Dynea,其中溶劑是包括谷氨酸二甲酯、丁二酸二曱酯和己二酸二曱酯的二元酯的混合物)。對(duì)甲苯磺酸(65wt。/。的水溶液)(Degussa)石墨級(jí)2369(Branwell)如下制備比較例2和實(shí)施例3至7。將溶劑化的酚的曱階酚醛樹脂稱入一個(gè)塑料杯中,接著加入酸。使用刮勺手動(dòng)混合這兩種成分15秒。將液體混合物倒到一個(gè)平的陶瓷4反上,以形成厚膜,并使其硬化。24小時(shí)后用實(shí)施例1中使用的萬(wàn)用表測(cè)量樣品膜的電阻率。獲得的結(jié)果示于表1中。實(shí)施例8制備如下將石墨稱入一個(gè)塑并牛杯中,,接著加入溶劑化的酚的曱階酚醛樹脂。在加入S交之前,將石墨和溶劑化的酚的甲階酚醛樹脂預(yù)混合l分鐘。加入酸后,將糊狀的混合物混合30秒,然后轉(zhuǎn)移到2cmx2cmx1cm的塑利"漠具中,并手動(dòng)壓制。24小時(shí)后,用實(shí)施例1中使用的萬(wàn)用表測(cè)量固化的模制樣品聚合物的電阻率。獲得的結(jié)果示于表l中。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>在比較例2中,使用典型的"安全的"5wt。/。酸加入量(基于樹脂重量)。該實(shí)施例的電阻率數(shù)據(jù)表明它是不導(dǎo)電的。在實(shí)施例3至6中,使用增加量的酸,多達(dá)200wt。/。的酸(1份樹脂2份S臾)。令人非常驚訝的是,樣品,尤其是實(shí)施例5、6、7和8的樣品是穩(wěn)人員來(lái)"i兌,加入如此多的酸通常是難以想象的和危險(xiǎn)的。在實(shí)施例8的制備中,存在溫和的放熱。乂人表l中可以看出,電阻率測(cè)量值與加入的酸的量相關(guān)。實(shí)施例6和7(分別加入IOOwt。/。和200wt。/。的酸)的電阻率比在WO2004/091015的沒(méi)有導(dǎo)電填料的實(shí)施例中所獲得的任何結(jié)果都要好。實(shí)施例9描述用作涂層的導(dǎo)電酸固化的溶劑化的酚的曱階酚醛樹脂聚合物的實(shí)施例。如下向溶劑化曱階酚醛樹脂中加入酮、丙酮樹脂溶劑化的酚的曱階酚醛樹脂20g(獲自Dynea)丙西同20g向該酮/酯的溶劑化甲階酚^樹脂中加入10g對(duì)曱苯石黃酸,并用實(shí)驗(yàn)臺(tái)高速攪拌器混合該溶液。將該溶液倒到一個(gè)平的塑料模具上,并4吏其在室溫下固化。隨著丙酮的揮發(fā),形成導(dǎo)電涂層。在24小時(shí)以后,在該涂層的表面上測(cè)得1.2kQ的讀數(shù)。實(shí)施例10描述在玻璃薄綢(glasstissue)過(guò)濾器上用作涂層的導(dǎo)電酸固化的溶劑化的酚的曱階酚醛樹脂聚合物的實(shí)施例。如下向溶劑化曱階酚醛杉t脂中加入酮、丙酮樹脂溶劑化的酚的曱階酚^樹脂12g(獲自Dynea)丙酉同48g向該酮/酯的溶劑化甲階酚醛樹脂中加入12g對(duì)甲苯>黃酸,并用實(shí)驗(yàn)臺(tái)高速攪拌器混合該溶液。將22gm^玻璃薄綢條浸入該溶液中,然后在65。C的爐子中固化1分鐘。在24小時(shí)以后,在該玻璃過(guò)濾器的表面上測(cè)得4.4kQ的讀數(shù)。權(quán)利要求1.一種導(dǎo)電聚合物,包含酸固化的溶劑化甲階酚醛樹脂,其中,所述溶劑化甲階酚醛樹脂基本上是無(wú)水的。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物,其中,所述溶劑化甲階酚醛樹脂包含低一及性有4幾溶劑。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚合物,其中,所述溶劑具有大于IOQ"C的沸點(diǎn)。4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的聚合物,其中,所述溶劑是酯、醛、酮、卣火克和/或羧酸。5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的聚合物,其中,所述溶劑化曱階酚醛樹脂的含水量為小于5wt%,優(yōu)選小于4wt%,優(yōu)選小于3wt%,4尤選小于2wt%,4尤選小于1wt%。6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的聚合物,其中,所述溶劑化甲階盼醛樹脂是酚反應(yīng)性醛與可選取代的酚的溶劑化反應(yīng)產(chǎn)物。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的聚合物,其中,所述可選取代的酚是下式的化合物其中,R代表包含l-8個(gè)碳原子(優(yōu)選l-4個(gè)碳原子,更優(yōu)選1-2個(gè)碳原子)的可選被囟原子(優(yōu)選氯)或羥基基團(tuán)取代的直鏈或支鏈可選不飽和烷基基團(tuán)、卣原子(優(yōu)選氯)、羥基基團(tuán)、和/或苯基或芐基基團(tuán)(可選地被羥基基團(tuán)和/或含1-8個(gè)碳原子(優(yōu)選1-4個(gè)碳原子,更優(yōu)選1-2個(gè)碳原子)的可選被卣原子(優(yōu)選氯)或羥基基團(tuán)取代的直鏈或支鏈烷基基團(tuán)所取代);以及n代表O、1或2。8.根據(jù)權(quán)利要求6或權(quán)利要求7所述的聚合物,其中,所述酚反應(yīng)性醛是下式的化合物R4CHO(III)其中,R"代表氫原子或具有l(wèi)-8個(gè)(優(yōu)選l-4個(gè),更優(yōu)選1-2個(gè),最優(yōu)選1個(gè))碳原子的直鏈或支鏈烷基基團(tuán);或者式(III)化合物的前體。9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的聚合物,其中,所述酸是無(wú)機(jī)酸、有機(jī)酸或有機(jī)礦物酸。10.才艮據(jù)權(quán)利要求9所述的聚合物,其中,所述有才幾礦物酸是低分子量有才幾礦物i吏,所述4氐分子量有才幾礦物酸為下式的4b合物R5X(IV)其中,115代表氫原子;含1-8個(gè)碳原子(優(yōu)選1-4個(gè),更優(yōu)選1-2個(gè)碳原子)的可選被卣原子取代的直鏈或支鏈烷基基團(tuán);或者苯基基團(tuán),可選地被以下基團(tuán)取代含l-8個(gè)碳原子(優(yōu)選1-4個(gè)碳原子,更優(yōu)選1-2個(gè)碳原子)的可選被羥基基團(tuán)取代的直鏈或支鏈的可選不飽和烷基基團(tuán)、囟原子(優(yōu)選氯)、羥基基團(tuán)、和/或苯基或芐基基團(tuán)(可選地被羥基基團(tuán)和/或含1-8個(gè)碳原子(優(yōu)選1-4個(gè)碳原子,更優(yōu)選1-2個(gè)碳原子)的直鏈或支鏈烷基基團(tuán)所取代);以及X代表石黃酸基團(tuán)(-S03H)、磷酸基團(tuán)(-OP(OH)3)或亞磷酸基團(tuán)(-P(0)(OH)2);或者所述有才幾礦物酸是高分子量有才幾礦物酸,所述高分子量有積義戶物酸為下式的〗匕合物(R6(X)CH2)p(R6CH2)q(R6)(V)其中,R6代表苯基基團(tuán),可選地被以下基團(tuán)取代含l-8個(gè)碳原子(優(yōu)選1-4個(gè)碳原子,更優(yōu)選1-2個(gè)碳原子)的可選地-陂羥基基團(tuán)取代的直鏈或支鏈的可選不々包和烷基基團(tuán)、卣原子(優(yōu)選氯)、羥基基團(tuán)、和/或苯基或千基基團(tuán)(可選地被羥基基團(tuán)和/或含1-8個(gè)碳原子(優(yōu)選1-4個(gè)碳原子,更優(yōu)選1-2個(gè)碳原子)的直鏈或支鏈烷基基團(tuán)所取代);X如上定義;p代表l至10的整數(shù),而q^表0至9的整凄t,佳J尋p和q之和為3至20。11.才艮據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的聚合物,所述聚合物進(jìn)一步包含導(dǎo)電填料。12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物,基本上如上文所限定。13.—種電裝置,包括(a)負(fù)電才及;(b)正電才及;以及(c)電解質(zhì)裝置;以及可選的(d)隔^反和/或雙極板;其中,一個(gè)或多個(gè)電才及和/或電解質(zhì)裝置、隔4反或雙才及才反包含前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的聚合物。14.一種由根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的聚合物形成的成形制品,所述制品適合于用作電連接器、電流載體、用于;^丈電或靜電放電的屏蔽物、電極、加熱元件、電解質(zhì)、和/或離子交換膜。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的成形制品,所述成形制品是適合用于燃料電池中的隔離板,所述燃料電池具有用于引導(dǎo)氣流的一個(gè)或多個(gè)流場(chǎng)、電極、導(dǎo)電涂層或?qū)щ娔ぁ?6.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的聚合物作為電極、作為電磁屏蔽材料,以抑制電磁干擾、或防止在一位置的靜電放電的用途。17.—種雙組分組合物,包含(a)溶劑化甲階酚醛樹脂,其中所述溶劑化曱階酚醛樹脂基本上是無(wú)水的;以及(b)酸。18.—種一尋第一部分粘4妄至第二部分的方法,所述方法包才舌以下步驟提供基本上無(wú)水的溶劑化曱階酚醛樹脂和酸;混合所述;容劑4匕甲階酚醛杉于脂與所述S臾;以及4吏用混合的溶劑化曱階酚醛樹脂和酸以將所述第一部分粘接至所述第二部分。19.才艮據(jù)4又利要求17所述的組合物或者才艮據(jù)4又利要求18所述的方法,其中所述溶劑化曱階酚醛樹脂和酸如根據(jù)權(quán)利要求1至12中4壬一項(xiàng)所限定。20.—種制備導(dǎo)電聚合物的方法,所述方法包括提供包含酚的曱階酚醛樹脂和酯溶劑的溶劑化曱階酚醛樹脂;可選地蒸餾所述;容劑化甲階酚醛樹脂,以除去過(guò)量的水;將酸與所述溶劑化曱階酚醛樹脂混合;以及使混合物固化。21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法,其中,所述溶劑化曱階酚醛樹月旨和酸如根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所限定。全文摘要本發(fā)明提供了一種包含酸固化的溶劑化甲階酚醛樹脂的聚合物,其中溶劑化甲階酚醛樹脂基本上是無(wú)水的;一種由該聚合物形成的成形制品以及該聚合物作為電極、作為電極屏蔽材料以抑制電磁干擾或預(yù)防在一位置的靜電放電的用途;該聚合物是導(dǎo)電的。文檔編號(hào)H01M4/02GK101529622SQ200780024212公開日2009年9月9日申請(qǐng)日期2007年6月28日優(yōu)先權(quán)日2006年6月28日發(fā)明者格雷厄姆·辛普森·默里申請(qǐng)人:Bac2有限公司