一種耐低溫的燃油箱尼龍材料的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種耐低溫的燃油箱尼龍材料的制備方法，屬于高分子材料【技術(shù)領(lǐng)域】。包括如下步驟：將尼龍、乙烯-丙烯共聚物、聚溴化苯乙烯、聚氯乙烯、苯二甲酸二辛酯、環(huán)氧大豆油、輕質(zhì)碳酸鈣，在混勻機(jī)中混合均勻，得到主料I；將尼龍66、聚乙烯樹脂、聚氧丙烯甘油醚、增塑劑，在混勻機(jī)中混合均勻，得到主料II；將主料I和主料II混合均勻后，加入雙螺桿擠出機(jī)，混勻后，熔融擠出；冷卻后切粒篩分，包裝，即可。本發(fā)明提供的燃油箱尼龍材料具有較好的耐低溫性能，長期在低溫條件下使用后，仍然具有較好的強(qiáng)度和防滲性能。
【專利說明】一種耐低溫的燃油箱尼龍材料的制備方法
[0001]

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 本發(fā)明涉及一種耐低溫的燃油箱尼龍材料的制備方法，屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng) 域。
[0003]

【背景技術(shù)】
[0004] 為了節(jié)約能源、降低成本，汽車輕量化已成為汽車工業(yè)的重要發(fā)展趨勢，這一趨勢 使得塑料在汽車上的應(yīng)用大量增加。隨著全球環(huán)境的日益惡化，世界上許多國家紛紛采取 措施來降低污染，其中包括對(duì)汽車尾氣排放量和燃油泄漏量的限制。目前歐盟已經(jīng)陸續(xù)出 臺(tái)EUR0I、II、III、IV標(biāo)準(zhǔn)，并即將出臺(tái)EURO V標(biāo)準(zhǔn)；美國已經(jīng)出臺(tái)ECE-R34、LEVI、LEVII 標(biāo)準(zhǔn)；加州則制定了更嚴(yán)格的PZEV標(biāo)準(zhǔn)。PZEV標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，從2005年起，每輛汽車在24h內(nèi) 的燃油泄漏量必須小于54mg。汽車環(huán)保法規(guī)的日益嚴(yán)格必然對(duì)汽車的燃油系統(tǒng)提出了更高 的要求，作為汽車燃油系統(tǒng)中一個(gè)非常關(guān)鍵的部件，汽車燃油箱則起著極為重要的作用。
[0005] 塑料燃油箱最明顯的好處有三點(diǎn)：一是重量輕。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)功率一定時(shí)，汽車重量越 輕，有效承載量就越大。因此，設(shè)計(jì)者從節(jié)省燃油的前提出發(fā)，千方百計(jì)降價(jià)汽車重量，提高 汽車的經(jīng)濟(jì)性。由于塑料的相對(duì)密度僅為金屬的1/7左右，所以與同容積的金屬燃油箱相 t匕，重量可以降低1/3至一半左右。二是造型隨意?，F(xiàn)代汽車外型越來越緊湊，車上配置越 來越多，因此充分利用可以利用的車上空間，是提高汽車使用率的有效途徑。由于制造塑料 燃油箱的工藝方法與金屬燃油箱不一樣，采用一次吹塑成型，可以做成形狀復(fù)雜的異形燃 油箱。因此可以在汽車總體布置已經(jīng)確定的情況下，使燃油箱形狀遷就空間位置，充分利用 底盤剩余的空間，使燃油箱容積擴(kuò)大，提高燃油的存儲(chǔ)量，增加汽車的行駛里程。三是不會(huì) 爆炸。金屬燃油箱在發(fā)生火災(zāi)時(shí)很容易發(fā)生爆炸，危險(xiǎn)性大。由于塑料燃油箱采用高分子 量聚乙烯（HmwhdPE)材料制造，熱傳導(dǎo)性很低，僅為金屬的1%。同時(shí)高分子量聚乙烯富有彈 性，又具有剛性，在零下40攝氏度至零上60攝氏度環(huán)境下，仍具有優(yōu)良的抗沖擊性能和機(jī) 械性能，當(dāng)發(fā)生撞擊與摩擦?xí)r不易發(fā)生火花。即使汽車不慎著火了，也不會(huì)因塑料燃油箱受 熱膨脹而發(fā)生爆炸，車上乘客有充分的時(shí)間轉(zhuǎn)移。其它優(yōu)點(diǎn)還有燃油滲漏性小。在40攝氏 度環(huán)境中平均燃油滲漏量最大不超過1天20克，如果采用多層復(fù)合結(jié)構(gòu)的塑料燃油箱，平 均燃油滲漏量還小于1天2克。由于高分子量聚乙烯穩(wěn)定性能好，塑料燃油箱使用壽命可 達(dá)10年之久，而且耐腐蝕，塑料燃油箱不怕鹽堿之類的物質(zhì)侵蝕。尤其在冬天嚴(yán)寒下，有些 地方喜歡在路面撒鹽防止結(jié)冰，汽車經(jīng)過時(shí)金屬燃油箱容易被腐蝕，而塑料燃油箱則無此 憂患。
[0006] 塑料燃油箱材料一般采用高分子量聚乙烯做基材，輔以粘接或阻隔材料，吹塑成 型單層及多層復(fù)合結(jié)構(gòu)的塑料燃油箱。多層復(fù)合結(jié)構(gòu)的塑料燃油箱成型工藝比較復(fù)雜，要 求有專用的吹塑成型機(jī)器，但燃油箱質(zhì)量優(yōu)良。與金屬燃油箱比較，塑料燃油箱生產(chǎn)具有工 藝簡便，效率高，生產(chǎn)周期短的優(yōu)點(diǎn)。制造金屬燃油箱需剪裁、沖壓、焊接、噴漆等工序，而塑 料燃油箱包括附件可采用一次成型，實(shí)現(xiàn)主附件一體化，成本可降低1/3。
[0007] 但是，塑料燃油箱在低溫條件下長期使用后，會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)度下降、漏油量升高的問 題。
[0008]


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：塑料燃油箱在低溫條件下長期使用后，會(huì)出現(xiàn)強(qiáng) 度下降、漏油量升高，本發(fā)明通過對(duì)其制備方法進(jìn)行改進(jìn)，提出了一種耐低溫的燃油箱尼龍 材料的制備方法，技術(shù)方案如下： 一種耐低溫的燃油箱尼龍材料的制備方法，包括如下步驟： 第1步、按重量份計(jì)，將尼龍6 60?80份、乙烯-丙烯共聚物5?15份、聚溴化苯乙 烯2?5份、聚氯乙烯5?15份、苯二甲酸二辛酯3?6份、環(huán)氧大豆油10?20份、輕質(zhì) 碳酸鈣10?20份，在混勻機(jī)中混合均勻，得到主料I ; 第2步、將尼龍66 20?30份、聚乙烯樹脂4?8份、聚氧丙烯甘油醚4?8份、增塑 劑5?15份，在混勻機(jī)中混合均勻，得到主料II ; 第3步、將主料I和主料II混合均勻后，加入雙螺桿擠出機(jī)，混勻后，熔融擠出； 第4步、冷卻后切粒篩分，包裝，即可。
[0010] 所述的聚氯乙烯的平均分子量是在20000?40000之間。
[0011] 所述的增塑劑是己二酸單甲酯、己二酸單乙酯、癸二酸單甲酯、己二酸二甲酯、己 二酸二丁酯或戊二酸二乙酯中的一種。
[0012] 所述的聚氧丙烯甘油醚的平均分子量是在3000?5000之間。
[0013] 第3步中擠出溫度是240°C?250°C。
[0014] 第3步上螺桿轉(zhuǎn)速是350?390r/min。
[0015] 所述的尼龍6是經(jīng)過硅烷偶聯(lián)劑改性得到的，改性方法是將1倍重量的尼龍6分 散于〇. 3倍重量的乙酸乙酯中，再加入0. 05倍重量的硅烷偶聯(lián)劑KH570,升溫至150? 160°C，保溫2?3小時(shí)，放冷，即可。
[0016] 所述的尼龍66是經(jīng)過鈦酸酯偶聯(lián)劑改性得到的，改性方法是將1倍重量的尼龍66 分散于0. 2倍重量的乙酸乙酯中，再加入0. 05倍重量鈦酸酯偶聯(lián)劑NDZ-40U0. 05倍重量 的偶氮雙甲酰胺、〇. 05倍重量的甲基異丁基酮、0. 1倍重量的蓖麻油氧化丙烯聚合物，升溫 至150?160°C，保溫2?3小時(shí)，放冷，即可。
[0017] 有益效果 本發(fā)明提供的燃油箱尼龍材料具有較好的耐低溫性能，長期在低溫條件下使用后，仍 然具有較好的強(qiáng)度和防滲性能。
[0018]

【具體實(shí)施方式】
[0019] 實(shí)施例1 第1步、將尼龍6 60Kg、乙烯-丙烯共聚物5Kg、聚溴化苯乙烯2Kg、聚氯乙烯5Kg、苯 二甲酸二辛酯3Kg、環(huán)氧大豆油lOKg、輕質(zhì)碳酸鈣lOKg，在混勻機(jī)中混合均勻，得到主料I ; 第2步、將尼龍66 20Kg、聚乙烯樹脂4Kg、聚氧丙烯甘油醚4Kg、增塑劑5Kg，在混勻機(jī) 中混合均勻，得到主料II ; 第3步、將主料I和主料II混合均勻后，加入雙螺桿擠出機(jī)，混勻后，熔融擠出； 第4步、冷卻后切粒篩分，包裝，即可。
[0020] 聚氯乙烯的平均分子量是在20000?40000之間，增塑劑是己二酸單甲酯，聚氧丙 烯甘油醚的平均分子量是在3000?5000之間，第3步中擠出溫度是240°C，第3步上螺桿 轉(zhuǎn)速是350r/min。
[0021] 實(shí)施例2 第1步、將尼龍6 80Kg、乙烯-丙烯共聚物15Kg、聚溴化苯乙烯5Kg、聚氯乙烯15Kg、 苯二甲酸二辛酯6Kg、環(huán)氧大豆油20Kg、輕質(zhì)碳酸鈣20Kg，在混勻機(jī)中混合均勻，得到主料 I ; 第2步、將尼龍66 30Kg、聚乙烯樹脂8Kg、聚氧丙烯甘油醚8Kg、增塑劑15Kg，在混勻 機(jī)中混合均勻，得到主料II ; 第3步、將主料I和主料II混合均勻后，加入雙螺桿擠出機(jī)，混勻后，熔融擠出； 第4步、冷卻后切粒篩分，包裝，即可。
[0022] 聚氯乙烯的平均分子量是在20000?40000之間，增塑劑是己二酸單甲酯，聚氧丙 烯甘油醚的平均分子量是在3000?5000之間，第3步中擠出溫度是250°C，第3步上螺桿 轉(zhuǎn)速是390r/min。
[0023] 實(shí)施例3 第1步、將尼龍6 70Kg、乙烯-丙烯共聚物10Kg、聚溴化苯乙烯4Kg、聚氯乙烯10Kg、 苯二甲酸二辛酯5Kg、環(huán)氧大豆油15Kg、輕質(zhì)碳酸鈣15Kg，在混勻機(jī)中混合均勻，得到主料 I ; 第2步、將尼龍66 25Kg、聚乙烯樹脂6Kg、聚氧丙烯甘油醚6Kg、增塑劑10Kg，在混勻 機(jī)中混合均勻，得到主料II ; 第3步、將主料I和主料II混合均勻后，加入雙螺桿擠出機(jī)，混勻后，熔融擠出； 第4步、冷卻后切粒篩分，包裝，即可。
[0024] 聚氯乙烯的平均分子量是在20000?40000之間，增塑劑是己二酸單甲酯，聚氧丙 烯甘油醚的平均分子量是在3000?5000之間，第3步中擠出溫度是245°C，第3步上螺桿 轉(zhuǎn)速是360r/min。
[0025] 實(shí)施例4 與實(shí)施例3的區(qū)別在于：所述的尼龍6是經(jīng)過硅烷偶聯(lián)劑改性得到的，改性方法是將1 倍重量的尼龍6分散于0. 3倍重量的乙酸乙酯中，再加入0. 05倍重量的硅烷偶聯(lián)劑KH570， 升溫至150?160°C，保溫2?3小時(shí)，放冷，即可。
[0026] 第1步、將硅烷偶聯(lián)劑改性的尼龍6 70Kg、乙烯-丙烯共聚物10Kg、聚溴化苯乙 烯4Kg、聚氯乙烯10Kg、苯二甲酸二辛酯5Kg、環(huán)氧大豆油15Kg、輕質(zhì)碳酸|丐15Kg，在混勻機(jī) 中混合均勻，得到主料I ; 第2步、將尼龍66 25Kg、聚乙烯樹脂6Kg、聚氧丙烯甘油醚6Kg、增塑劑10Kg，在混勻 機(jī)中混合均勻，得到主料II ; 第3步、將主料I和主料II混合均勻后，加入雙螺桿擠出機(jī)，混勻后，熔融擠出； 第4步、冷卻后切粒篩分，包裝，即可。
[0027] 聚氯乙烯的平均分子量是在20000?40000之間，增塑劑是己二酸單甲酯，聚氧丙 烯甘油醚的平均分子量是在3000?5000之間，第3步中擠出溫度是245°C，第3步上螺桿 轉(zhuǎn)速是360r/min。
[0028] 實(shí)施例5 與實(shí)施例3的區(qū)別在于：所述的尼龍66是經(jīng)過鈦酸酯偶聯(lián)劑改性得到的，改性方法是 將1倍重量的尼龍66分散于0. 2倍重量的乙酸乙酯中，再加入0. 05倍重量鈦酸酯偶聯(lián)劑 NDZ-40U0. 05倍重量的偶氮雙甲酰胺、0. 05倍重量的甲基異丁基酮、0. 1倍重量的蓖麻油 氧化丙烯聚合物，升溫至150?160°C，保溫2?3小時(shí)，放冷，即可。
[0029] 第1步、將尼龍6 70Kg、乙烯-丙烯共聚物10Kg、聚溴化苯乙烯4Kg、聚氯乙烯 10Kg、苯二甲酸二辛酯5Kg、環(huán)氧大豆油15Kg、輕質(zhì)碳酸|丐15Kg，在混勻機(jī)中混合均勻，得到 主料I ; 第2步、將鈦酸酯偶聯(lián)劑改性的尼龍66 25Kg、聚乙烯樹脂6Kg、聚氧丙烯甘油醚6Kg、 增塑劑l〇Kg，在混勻機(jī)中混合均勻，得到主料II ; 第3步、將主料I和主料II混合均勻后，加入雙螺桿擠出機(jī)，混勻后，熔融擠出； 第4步、冷卻后切粒篩分，包裝，即可。
[0030] 聚氯乙烯的平均分子量是在20000?40000之間，增塑劑是己二酸單甲酯，聚氧丙 烯甘油醚的平均分子量是在3000?5000之間，第3步中擠出溫度是245°C，第3步上螺桿 轉(zhuǎn)速是360r/min。
[0031] 實(shí)施例6 與實(shí)施例3的區(qū)別在于：加入的尼龍6和尼龍66分別是由硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑 改性得到的。
[0032] 第1步、將硅烷偶聯(lián)劑改性的尼龍6 70Kg、乙烯-丙烯共聚物10Kg、聚溴化苯乙 烯4Kg、聚氯乙烯10Kg、苯二甲酸二辛酯5Kg、環(huán)氧大豆油15Kg、輕質(zhì)碳酸|丐15Kg，在混勻機(jī) 中混合均勻，得到主料I ; 第2步、將鈦酸酯偶聯(lián)劑改性的尼龍66 25Kg、聚乙烯樹脂6Kg、聚氧丙烯甘油醚6Kg、 增塑劑l〇Kg，在混勻機(jī)中混合均勻，得到主料II ; 第3步、將主料I和主料II混合均勻后，加入雙螺桿擠出機(jī)，混勻后，熔融擠出； 第4步、冷卻后切粒篩分，包裝，即可。
[0033] 聚氯乙烯的平均分子量是在20000?40000之間，增塑劑是己二酸單甲酯，聚氧丙 烯甘油醚的平均分子量是在3000?5000之間，第3步中擠出溫度是245°C，第3步上螺桿 轉(zhuǎn)速是360r/min。
[0034] 對(duì)照例1 與實(shí)施例3的區(qū)別在于：未加入苯二甲酸二辛酯。
[0035] 第1步、將尼龍6 70Kg、乙烯-丙烯共聚物10Kg、聚溴化苯乙烯4Kg、聚氯乙烯 l〇Kg、環(huán)氧大豆油15Kg、輕質(zhì)碳酸鈣15Kg，在混勻機(jī)中混合均勻，得到主料I ; 第2步、將尼龍66 25Kg、聚乙烯樹脂6Kg、聚氧丙烯甘油醚6Kg、增塑劑10Kg，在混勻 機(jī)中混合均勻，得到主料II ; 第3步、將主料I和主料II混合均勻后，加入雙螺桿擠出機(jī)，混勻后，熔融擠出； 第4步、冷卻后切粒篩分，包裝，即可。
[0036] 聚氯乙烯的平均分子量是在20000?40000之間，增塑劑是己二酸單甲酯，聚氧丙 烯甘油醚的平均分子量是在3000?5000之間，第3步中擠出溫度是245°C，第3步上螺桿 轉(zhuǎn)速是360r/min。
[0037] 對(duì)照例2 與實(shí)施例3的區(qū)別在于：未加入聚溴化苯乙烯。
[0038] 第1步、將尼龍6 70Kg、乙烯-丙烯共聚物10Kg、4Kg、聚氯乙烯10Kg、苯二甲酸二 辛酯5Kg、環(huán)氧大豆油15Kg、輕質(zhì)碳酸鈣15Kg，在混勻機(jī)中混合均勻，得到主料I ; 第2步、將尼龍66 25Kg、聚乙烯樹脂6Kg、聚氧丙烯甘油醚6Kg、增塑劑10Kg，在混勻 機(jī)中混合均勻，得到主料II ; 第3步、將主料I和主料II混合均勻后，加入雙螺桿擠出機(jī)，混勻后，熔融擠出； 第4步、冷卻后切粒篩分，包裝，即可。
[0039] 聚氯乙烯的平均分子量是在20000?40000之間，增塑劑是己二酸單甲酯，聚氧丙 烯甘油醚的平均分子量是在3000?5000之間，第3步中擠出溫度是245°C，第3步上螺桿 轉(zhuǎn)速是360r/min。
[0040] 性能試驗(yàn) 表1

【權(quán)利要求】
1. 一種耐低溫的燃油箱尼龍材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟： 第1步、按重量份計(jì)，將尼龍6 60?80份、乙烯-丙烯共聚物5?15份、聚溴化苯乙 烯2?5份、聚氯乙烯5?15份、苯二甲酸二辛酯3?6份、環(huán)氧大豆油10?20份、輕質(zhì) 碳酸鈣10?20份，在混勻機(jī)中混合均勻，得到主料I ;第2步、將尼龍66 20?30份、聚 乙烯樹脂4?8份、聚氧丙烯甘油醚4?8份、增塑劑5?15份，在混勻機(jī)中混合均勻，得 到主料II ;第3步、將主料I和主料II混合均勻后，加入雙螺桿擠出機(jī)，混勻后，熔融擠出； 第4步、冷卻后切粒篩分，包裝，即可。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐低溫的燃油箱尼龍材料的制備方法，其特征在于：所述的 聚氯乙烯的平均分子量是在20000?40000之間。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐低溫的燃油箱尼龍材料的制備方法，其特征在于：所述的 增塑劑是己二酸單甲酯、己二酸單乙酯、癸二酸單甲酯、己二酸二甲酯、己二酸二丁酯或戊 二酸二乙酯中的一種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐低溫的燃油箱尼龍材料的制備方法，其特征在于：所述的 聚氧丙烯甘油醚的平均分子量是在3000?5000之間。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐低溫的燃油箱尼龍材料的制備方法，其特征在于：第3步 中擠出溫度是240°C?250°C。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐低溫的燃油箱尼龍材料的制備方法，其特征在于：第3步 上螺桿轉(zhuǎn)速是350?390r/min。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐低溫的燃油箱尼龍材料的制備方法，其特征在于：所述的 尼龍6是經(jīng)過硅烷偶聯(lián)劑改性得到的，改性方法是將1倍重量的尼龍6分散于0. 3倍重量 的乙酸乙酯中，再加入0.05倍重量的硅烷偶聯(lián)劑KH570,升溫至150?160°C，保溫2?3 小時(shí)，放冷，即可。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐低溫的燃油箱尼龍材料的制備方法，其特征在于：所述的 尼龍66是經(jīng)過鈦酸酯偶聯(lián)劑改性得到的，改性方法是將1倍重量的尼龍66分散于0. 2倍重 量的乙酸乙酯中，再加入0. 05倍重量鈦酸酯偶聯(lián)劑NDZ-40U0. 05倍重量的偶氮雙甲酰胺、 0. 05倍重量的甲基異丁基酮、0. 1倍重量的蓖麻油氧化丙烯聚合物，升溫至150?160°C，保 溫2?3小時(shí)，放冷，即可。
【文檔編號(hào)】C08K3/26GK104194331SQ201410507980
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年9月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月28日
【發(fā)明者】陳凌, 王琰, 任琪, 程曉 申請(qǐng)人:無錫康柏斯機(jī)械科技有限公司