CN103131193B - 一种质子交换膜燃料电池用氟硅橡胶密封材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于质子交换膜燃料电池领域，具体涉及一种质子交换膜燃料电池用氟硅橡胶密封材料及其制备方法。一种质子交换膜燃料电池用氟硅橡胶密封材料，其特征在于它由氟硅橡胶生胶、氟硅助剂、气相法白炭黑、2，5-二甲基-2，5-二叔丁基过氧化己烷和三氧化二铁制备而成，各原料所占质量份为：氟硅橡胶生胶：100份，氟硅助剂：5~10份，气相法白炭黑：45份，2，5-二甲基-2，5-二叔丁基过氧化己烷：1~2份，三氧化二铁：5份。该密封材料具有密封可靠、成本较低、加工方便的特点。

Description

一种质子交换膜燃料电池用氟硅橡胶密封材料及其制备方法
技术领域
本发明属于质子交换膜燃料电池领域，具体涉及一种质子交换膜燃料电池用氟硅橡胶密封材料及其制备方法。 
背景技术
质子交换膜燃料电池是一种将燃料与氧化剂通过化学反应直接产生电力的一种装置。其具有高的能源转化效率且噪音低，不排放任何有毒有害气体等优点。
质子交换膜燃料电池中作为燃料的氢气，是一种无色、无味、易燃易爆的小分子气体，即使一个很小的缝隙也非常容易导致泄漏，并且能在很广的混合范围内因小火花而引发爆炸燃烧，所以要求电池单元间具有良好的气体密封性。一台大功率燃料电池电堆有数百个密封面，分为一次性密封面和活动性密封面。一次性密封主要采用树脂胶结技术，活动密封主要采用橡胶弹性体。在集成块的最后封装过程中，都是采用活动密封，其中大量使用橡胶弹性体密封，这样有利于燃料电池以后的维护和检修。因而，选择合适的密封材料就显得至关重要。
氟硅橡胶是一种主链含有硅氧结构、侧链含有氟烷基结构的特种合成橡胶，这种橡胶的特殊结构使其既拥有硅橡胶优异的高低温性能，有具有氟橡胶优异的耐高温、耐化学介质与耐油的性能。 
发明内容
本发明的目的是提供一种质子交换膜燃料电池用氟硅橡胶密封材料及其制备方法，该密封材料具有密封可靠、成本较低的特点。
为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：一种质子交换膜燃料电池用氟硅橡胶密封材料，其特征在于它由氟硅橡胶生胶、氟硅助剂、气相法白炭黑、2，5-二甲基-2，5-二叔丁基过氧化己烷和三氧化二铁制备而成，各原料所占质量份为：氟硅橡胶生胶：100份，氟硅助剂：5~10份，气相法白炭黑：45份，2，5-二甲基-2，5-二叔丁基过氧化己烷 ：1~2份，三氧化二铁：5份。
上述一种质子交换膜燃料电池用氟硅橡胶密封材料的制备方法，其特征在于它包括以下步骤：
1）首先制备氟硅助剂：以三氟丙基硅氧烷单体、羟基氟硅油、甲基乙烯基硅氧烷单体为原料（物料聚合前都要进行脱水处理），在锂硅醇盐（碱性助剂）的催化下聚合反应制得氟硅助剂；
各原料所占质量份为：三氟丙基硅氧烷单体：100份，羟基氟硅油：50~80份，甲基乙烯基硅氧烷单体：5~10份，锂硅醇盐：0.7~1份；
2）将制备的氟硅助剂添加到氟硅橡胶生胶（即氟硅生胶）中，同时添加气相法白炭黑、2，5-二甲基-2，5-二叔丁基过氧化己烷和三氧化二铁在开炼机上混合均匀（40℃下混炼40~60分钟），用压出机压出成型（压出温度小于40℃），再在硫化条件下硫化即可得到质子交换膜燃料电池用氟硅橡胶密封材料(氟硅橡胶密封件)；
各原料所占质量份为：氟硅橡胶生胶：100份，氟硅助剂：5~10份，气相法白炭黑：45份，2，5-二甲基-2，5-二叔丁基过氧化己烷 ：1~2份，三氧化二铁：5份。
步骤1）中催化下聚合反应为：将三氟丙基硅氧烷单体、羟基氟硅油、甲基乙烯基硅氧烷单体和锂硅醇盐加入干燥的不锈钢聚合反应釜中，在70±3℃的温度和在真空度为-0.01~-0.02MPa的条件下搅拌脱水3小时，需要持续通入干燥氮气；然后把温度升到125±3℃进行聚合反应，聚合过程也要持续通干燥氮气，聚合25分钟冷却到60~70℃，得到聚合产物；加入等体积的乙酸乙酯搅拌溶解（所述等体积为：乙酸乙酯与聚合产物等体积），然后水洗到中性，最后蒸去溶剂，得到氟硅助剂。
步骤2）中所述硫化条件：一段硫化在150℃~165℃硫化20 min，压力5~6MPa；二段硫化为从室温用1.5h升温到200℃，再保温4~6h，即可得到质子交换膜燃料电池用氟硅橡胶密封材料(氟硅橡胶密封件)。
硅橡胶具有弹性好、工作温度范围大、成本低廉等一系列优点。而硅橡胶价格便宜、易加工，而且每个燃料电池堆由数百个电池单元所组成，这些单元之间需要数百个橡胶垫片来密封，硅橡胶由于具有良好地可压缩性，其厚度可做到0.3~1.5毫米之间，以减小电池组装的累积误差。普通硅橡胶的耐溶剂性能较差，在燃料电池环境中容易浸出小离子可能对催化剂造成污染。而在硅橡胶侧链引入氟烷基聚合而成的氟硅橡胶则可以大大改善硅橡胶的耐溶剂性能。
所述的氟硅橡胶主链结构中的Si—O—Si键角(130°~ 160°)比sp3杂化中的氧原子的通常键角(109°)大得多，这就赋予氟硅橡胶分子链特有的热稳定性和低温柔顺性，温度适用范围极广，在-50℃~250℃之间保持良好的弹性。
所述的氟硅橡胶由于氟烷基的引入而具有了优异的耐油、耐溶剂和耐化学药品的特性。
所述的氟硅橡胶具有优异的耐天候老化性能，在常规实验条件下不会出现明显的老化现象，在特别苛刻的条件下仍能保持良好的弹性。
所述的氟硅橡胶在120℃压缩率为25%的环境下压缩72小时的压缩永久变形率小于20%。
所述的氟硅橡胶具有优异电绝缘性，在高温、低温、潮湿、油、溶剂、化学药品等恶劣条件下电绝缘性能变化很小。
本发明的有益效果是：
1）该材料具有使用温度范围广，在-50℃~250℃之间保持良好的弹性，具有较低的压缩永久变形率，密封可靠。在120℃压缩率为25%的环境下压缩72小时的压缩永久变形率小于20%。
2）成本较低、加工方便。
3）具有了优异的耐油、耐溶剂和耐化学药品的特性，在燃料电池环境中较少小离子析出。能在质子交换膜燃料电池环境中性能长期稳定。
附图说明
图1 为质子交换膜燃料电池的密封装置。
图2为用氟硅橡胶模压而得的板型密封垫。
图3为用氟硅橡胶模压而得的圆形密封垫。
图4为用氟硅橡胶模压而得的异型密封垫。
具体实施方式
结合图1，质子交换膜燃料电池的密封装置1包括膜电极组件以及夹合该膜电极组件的阴极导流板2和阳极导流板3。膜电极包括质子交换膜13以及粘附在其两侧的阴极11和阳极12。该质子交换膜13是由高分子材料制成，如杜邦公司的Nafion膜。该质子交换膜13要比多孔性碳纸长度略长。阴极11和阳极12均为多孔性碳纸上均匀分散铂催化剂制成。阴极导流板2和阳极导流板3均是由碳板或金属板制成。阴极导流板2表面刻有氧化剂流道21，阳极导流板3表面刻有氢气流道31，在阴极导流板2和阳极导流板3周边均刻有密封槽22和密封槽33，密封件就嵌套在这些密封槽中。
下面结合具体实施例对本发明做进一步描述。
实施例1
一种质子交换膜燃料电池用氟硅橡胶密封材料的制备方法，它包括以下步骤：
1）首先制备氟硅助剂：以三氟丙基硅氧烷单体、羟基氟硅油、甲基乙烯基硅氧烷单体为原料（物料聚合前都要进行脱水处理），在碱性助剂锂硅醇盐的催化下聚合反应制得氟硅助剂；
各原料所占质量份为：三氟丙基硅氧烷单体：100份，羟基氟硅油：50份，甲基乙烯基硅氧烷单体：5份，锂硅醇盐：0.7份；
将三氟丙基硅氧烷单体、羟基氟硅油、甲基乙烯基硅氧烷单体和锂硅醇盐加入干燥的不锈钢聚合反应釜中，在70±3℃的温度和在真空度为-0.01~-0.02MPa的条件下搅拌脱水3小时，需要持续通入干燥氮气；然后把温度升到125±3℃进行聚合反应，聚合过程也要持续通干燥氮气，聚合25分钟冷却到60~70℃，得到聚合产物；加入等体积的乙酸乙酯搅拌溶解（所述等体积为：乙酸乙酯与聚合产物等体积），然后水洗到中性，最后蒸去溶剂，得到氟硅助剂。
2）各原料所占质量份为：乙烯基单元摩尔含量为0.4%的氟硅橡胶生胶100份（质量份）、氟硅助剂5份、气相法白炭黑45份、2，5-二甲基-2，5-二叔丁基过氧化己烷 1份、强化剂（三氧化二铁）5份；依次加到双辊开炼机上混炼40~60分钟，使胶料与各种添加剂混炼均匀，混炼温度宜在40℃左右，停放过夜使各种配合剂与生胶充分起作用，然后再进行返炼。经停放后，胶料变硬，必须进行返炼，返炼时辊距由大（3~5mm）逐渐减小（0.25~0.5mm），待胶料充分柔软，表面光滑后，即可下料，返炼温度一般控制为室温。成型时采用压出成型，压出时尽量保持低温（小于40℃），把胶料压出到特定模具中立刻进行硫化所需形状的质子交换膜燃料电池用氟硅橡胶密封材料(氟硅橡胶密封件)。 
硫化条件：一段硫化在150℃~165℃硫化20 min，压力5~6MPa；二段硫化为从室温用1.5h升温到200℃，再保温4~6h，即可得到质子交换膜燃料电池用氟硅橡胶密封材料(氟硅橡胶密封件)。
实施例2
一种质子交换膜燃料电池用氟硅橡胶密封材料的制备方法，它包括以下步骤：
1）首先制备氟硅助剂：以三氟丙基硅氧烷单体、羟基氟硅油、甲基乙烯基硅氧烷单体为原料（物料聚合前都要进行脱水处理），在碱性助剂锂硅醇盐的催化下聚合反应制得氟硅助剂；
各原料所占质量份为：三氟丙基硅氧烷单体：100份，羟基氟硅油：60份，甲基乙烯基硅氧烷单体：7份，锂硅醇盐：0.8份；
将三氟丙基硅氧烷单体、羟基氟硅油、甲基乙烯基硅氧烷单体和锂硅醇盐加入干燥的不锈钢聚合反应釜中，在70±3℃的温度和在真空度为-0.01~-0.02MPa的条件下搅拌脱水3小时，需要持续通入干燥氮气；然后把温度升到125±3℃进行聚合反应，聚合过程也要持续通干燥氮气，聚合25分钟冷却到60~70℃，得到聚合产物；加入等体积的乙酸乙酯搅拌溶解（所述等体积为：乙酸乙酯与聚合产物等体积），然后水洗到中性，最后蒸去溶剂，得到氟硅助剂。
2）各原料所占质量份为：乙烯基单元摩尔含量为0.4%的氟硅橡胶生胶100份、氟硅助剂8份、气相法白炭黑45份、2，5-二甲基-2，5-二叔丁基过氧化己烷 1份、强化剂（三氧化二铁）5份；依次加到双辊开炼机上混炼40~60分钟，使胶料与各种添加剂混炼均匀，混炼温度宜在40℃左右，停放过夜使各种配合剂与生胶充分起作用，然后再进行返炼。经停放后，胶料变硬，必须进行返炼，返炼时辊距由大（3~5mm）逐渐减小（0.25~0.5mm），待胶料充分柔软，表面光滑后，即可下料，返炼温度一般控制为室温。成型时采用压出成型，压出时尽量保持低温（小于40℃），把胶料压出到特定模具中立刻进行硫化所需形状的质子交换膜燃料电池用氟硅橡胶密封材料(氟硅橡胶密封件)。  
硫化条件：一段硫化在150℃~165℃硫化20 min，压力5~6MPa；二段硫化为从室温用1.5h升温到200℃，再保温4~6h，即可得到质子交换膜燃料电池用氟硅橡胶密封材料(氟硅橡胶密封件)。
实施例3
一种质子交换膜燃料电池用氟硅橡胶密封材料的制备方法，它包括以下步骤：
1）首先制备氟硅助剂：以三氟丙基硅氧烷单体、羟基氟硅油、甲基乙烯基硅氧烷单体为原料（物料聚合前都要进行脱水处理），在碱性助剂锂硅醇盐的催化下聚合反应制得氟硅助剂；
各原料所占质量份为：三氟丙基硅氧烷单体：100份，羟基氟硅油：70份，甲基乙烯基硅氧烷单体：8份，锂硅醇盐：0.9份；
将三氟丙基硅氧烷单体、羟基氟硅油、甲基乙烯基硅氧烷单体和锂硅醇盐加入干燥的不锈钢聚合反应釜中，在70±3℃的温度和在真空度为-0.01~-0.02MPa的条件下搅拌脱水3小时，需要持续通入干燥氮气；然后把温度升到125±3℃进行聚合反应，聚合过程也要持续通干燥氮气，聚合25分钟冷却到60~70℃，得到聚合产物；加入等体积的乙酸乙酯搅拌溶解（所述等体积为：乙酸乙酯与聚合产物等体积），然后水洗到中性，最后蒸去溶剂，得到氟硅助剂。
2）各原料所占质量份为：具体乙烯基单元摩尔含量为0.4%的氟硅橡胶生胶100份、氟硅助剂10份、气相法白炭黑45份、2，5-二甲基-2，5-二叔丁基过氧化己烷 1份、强化剂（三氧化二铁）5份；依次加到双辊开炼机上混炼40~60分钟，使胶料与各种添加剂混炼均匀，混炼温度宜在40℃左右，停放过夜使各种配合剂与生胶充分起作用，然后再进行返炼。经停放后，胶料变硬，必须进行返炼，返炼时辊距由大（3~5mm）逐渐减小（0.25~0.5mm），待胶料充分柔软，表面光滑后，即可下料，返炼温度一般控制为室温。成型时采用压出成型，压出时尽量保持低温（小于40℃），把胶料压出到特定模具中立刻进行硫化所需形状的质子交换膜燃料电池用氟硅橡胶密封材料(氟硅橡胶密封件)。  
硫化条件：一段硫化在150℃~165℃硫化20 min，压力5~6MPa；二段硫化为从室温用1.5h升温到200℃，再保温4~6h，即可得到质子交换膜燃料电池用氟硅橡胶密封材料(氟硅橡胶密封件)。
实施例4
一种质子交换膜燃料电池用氟硅橡胶密封材料的制备方法，它包括以下步骤：
1）首先制备氟硅助剂：以三氟丙基硅氧烷单体、羟基氟硅油、甲基乙烯基硅氧烷单体为原料（物料聚合前都要进行脱水处理），在碱性助剂锂硅醇盐的催化下聚合反应制得氟硅助剂；
各原料所占质量份为：三氟丙基硅氧烷单体：100份，羟基氟硅油： 80份，甲基乙烯基硅氧烷单体： 10份，锂硅醇盐： 1份；
将三氟丙基硅氧烷单体、羟基氟硅油、甲基乙烯基硅氧烷单体和锂硅醇盐加入干燥的不锈钢聚合反应釜中，在70±3℃的温度和在真空度为-0.01~-0.02MPa的条件下搅拌脱水3小时，需要持续通入干燥氮气；然后把温度升到125±3℃进行聚合反应，聚合过程也要持续通干燥氮气，聚合25分钟冷却到60~70℃，得到聚合产物；加入等体积的乙酸乙酯搅拌溶解（所述等体积为：乙酸乙酯与聚合产物等体积），然后水洗到中性，最后蒸去溶剂，得到氟硅助剂。
2）各原料所占质量份为：乙烯基单元摩尔含量为0.4%的氟硅橡胶生胶100份、氟硅助剂8份、气相法白炭黑45份、2，5-二甲基-2，5-二叔丁基过氧化己烷 1.5份、强化剂（三氧化二铁）5份；依次加到双辊开炼机上混炼40~60分钟，使胶料与各种添加剂混炼均匀，混炼温度宜在40℃左右，停放过夜使各种配合剂与生胶充分起作用，然后再进行返炼。经停放后，胶料变硬，必须进行返炼，返炼时辊距由大（3~5mm）逐渐减小（0.25~0.5mm），待胶料充分柔软，表面光滑后，即可下料，返炼温度一般控制为室温。成型时采用压出成型，压出时尽量保持低温（小于40℃），把胶料压出到特定模具中立刻进行硫化所需形状的质子交换膜燃料电池用氟硅橡胶密封材料(氟硅橡胶密封件)。 
硫化条件：一段硫化在150℃~165℃硫化20 min，压力5~6MPa；二段硫化为从室温用1.5h升温到200℃，再保温4~6h，即可得到氟硅橡胶密封材料(氟硅橡胶密封件)。
实施例5
一种质子交换膜燃料电池用氟硅橡胶密封材料的制备方法，它包括以下步骤：
1）首先制备氟硅助剂：以三氟丙基硅氧烷单体、羟基氟硅油、甲基乙烯基硅氧烷单体为原料（物料聚合前都要进行脱水处理），在碱性助剂锂硅醇盐的催化下聚合反应制得氟硅助剂；
各原料所占质量份为：三氟丙基硅氧烷单体：100份，羟基氟硅油： 80份，甲基乙烯基硅氧烷单体：5份，锂硅醇盐：0.7份；
将三氟丙基硅氧烷单体、羟基氟硅油、甲基乙烯基硅氧烷单体和锂硅醇盐加入干燥的不锈钢聚合反应釜中，在70±3℃的温度和在真空度为-0.01~-0.02MPa的条件下搅拌脱水3小时，需要持续通入干燥氮气；然后把温度升到125±3℃进行聚合反应，聚合过程也要持续通干燥氮气，聚合25分钟冷却到60~70℃，得到聚合产物；加入等体积的乙酸乙酯搅拌溶解（所述等体积为：乙酸乙酯与聚合产物等体积），然后水洗到中性，最后蒸去溶剂，得到氟硅助剂。
2）各原料所占质量份为：乙烯基单元摩尔含量为0.4%的氟硅橡胶生胶100份（质量份量）、氟硅助剂8份、气相法白炭黑45份、2，5-二甲基-2，5-二叔丁基过氧化己烷 2份、强化剂（三氧化二铁）5份；依次加到双辊开炼机上混炼40~60分钟，使胶料与各种添加剂混炼均匀，混炼温度宜在40℃左右，停放过夜使各种配合剂与生胶充分起作用，然后再进行返炼。经停放后，胶料变硬，必须进行返炼，返炼时辊距由大（3~5mm）逐渐减小（0.25~0.5mm），待胶料充分柔软，表面光滑后，即可下料，返炼温度一般控制为室温。成型时采用压出成型，压出时尽量保持低温（小于40℃），把胶料压出到特定模具中立刻进行硫化所需形状的质子交换膜燃料电池用氟硅橡胶密封材料(氟硅橡胶密封件)。 
硫化条件：一段硫化在150℃~165℃硫化20 min，压力5~6MPa；二段硫化为从室温用1.5h升温到200℃，再保温4~6h，即可得到氟硅橡胶密封材料(氟硅橡胶密封件)。
表1 实施例1~实施例5的氟硅橡胶力学性能数据

Claims (4)

1.一种质子交换膜燃料电池用氟硅橡胶密封材料，其特征在于它由氟硅橡胶生胶、氟硅助剂、气相法白炭黑、2，5-二甲基-2，5-二叔丁基过氧化己烷和三氧化二铁制备而成，各原料所占质量份为：氟硅橡胶生胶：100份，氟硅助剂：5~10份，气相法白炭黑：45份，2，5-二甲基-2，5-二叔丁基过氧化己烷 ：1~2份，三氧化二铁：5份；
制备步骤如下：
1）首先制备氟硅助剂：以三氟丙基硅氧烷单体、羟基氟硅油、甲基乙烯基硅氧烷单体为原料，在锂硅醇盐的催化下聚合反应制得氟硅助剂；
各原料所占质量份为：三氟丙基硅氧烷单体：100份，羟基氟硅油：50~80份，甲基乙烯基硅氧烷单体：5~10份，锂硅醇盐：0.7~1份；
2）将制备的氟硅助剂添加到氟硅橡胶生胶中，同时添加气相法白炭黑、2，5-二甲基-2，5-二叔丁基过氧化己烷和三氧化二铁在开炼机上混合均匀，用压出机压出成型，再在硫化条件下硫化即可得到质子交换膜燃料电池用氟硅橡胶密封材料。
2.如权利要求1所述的一种质子交换膜燃料电池用氟硅橡胶密封材料的制备方法，其特征在于它包括以下步骤：
1）首先制备氟硅助剂：以三氟丙基硅氧烷单体、羟基氟硅油、甲基乙烯基硅氧烷单体为原料，在锂硅醇盐的催化下聚合反应制得氟硅助剂；
各原料所占质量份为：三氟丙基硅氧烷单体：100份，羟基氟硅油：50~80份，甲基乙烯基硅氧烷单体：5~10份，锂硅醇盐：0.7~1份；
2）将制备的氟硅助剂添加到氟硅橡胶生胶中，同时添加气相法白炭黑、2，5-二甲基-2，5-二叔丁基过氧化己烷和三氧化二铁在开炼机上混合均匀，用压出机压出成型，再在硫化条件下硫化即可得到质子交换膜燃料电池用氟硅橡胶密封材料；
各原料所占质量份为：氟硅橡胶生胶：100份，氟硅助剂：5~10份，气相法白炭黑：45份，2，5-二甲基-2，5-二叔丁基过氧化己烷 ：1~2份，三氧化二铁：5份。
3.根据权利要求2所述的一种质子交换膜燃料电池用氟硅橡胶密封材料的制备方法，其特征在于：步骤1）中催化下聚合反应为：将三氟丙基硅氧烷单体、羟基氟硅油、甲基乙烯基硅氧烷单体和锂硅醇盐加入干燥的不锈钢聚合反应釜中，在70±3℃的温度和在真空度为-0.01~-0.02MPa的条件下搅拌脱水3小时，需要持续通入干燥氮气；然后把温度升到125±3℃进行聚合反应，聚合过程也要持续通干燥氮气，聚合25分钟冷却到60~70℃，得到聚合产物；加入等体积的乙酸乙酯搅拌溶解，然后水洗到中性，最后蒸去溶剂，得到氟硅助剂。
4.根据权利要求2所述的一种质子交换膜燃料电池用氟硅橡胶密封材料的制备方法，其特征在于：步骤2）中所述硫化条件：一段硫化在150℃~165℃硫化20 min，压力5~6MPa；二段硫化为从室温用1.5h升温到200℃，再保温4~6h，即可得到质子交换膜燃料电池用氟硅橡胶密封材料。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103483830A (zh) * 2013-09-08 2014-01-01 无为县大江橡塑制品有限公司 一种橡胶密封圈的配方
CN104356821B (zh) * 2014-10-23 2017-10-13 安徽省金盾涂料有限责任公司 一种高耐候丙烯酸氨基烤漆
CN104356841A (zh) * 2014-10-23 2015-02-18 安徽省金盾涂料有限责任公司 一种自清洁丙烯酸涂料
CN104437141A (zh) * 2014-11-17 2015-03-25 清华大学 一种耐溶剂纳滤膜的制备方法
CN105219101A (zh) * 2015-10-28 2016-01-06 北京国电富通科技发展有限责任公司 一种变压器用密封圈及其制备方法
CN106953108A (zh) * 2017-05-04 2017-07-14 江苏氢电新能源有限公司 一种氢氧质子交换膜燃料电池用密封结构
CN111606941B (zh) * 2020-06-28 2022-11-29 新元化学(山东)股份有限公司 一种新型氟硅橡胶助剂及其制备方法与应用

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102229748B (zh) * 2011-04-15 2015-10-14 湖北飞宏新材料科技有限公司 一种有机化累托石改性硅氟橡胶密封件及其制备方法

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