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技术交流 │ TechnoloM_ 3atterY
油箱最早使用金属材料,但具有密度大、易变型、
易生锈等缺点,而随着高分子材料产业的发展,塑料
油箱具有质量轻、设计空间灵活、易规模化生产、不
易变形、耐腐蚀、性价比高等优点,逐步替代金属油
箱。塑料油箱有氟化处理高密度聚乙烯 (PE-HD) 油
箱、多层油箱、单层阻隔油箱三种类型,多层油箱多
应用于汽车领域大型油箱,氟化处理 PE-HD 油箱和
单层阻隔油箱多应用于通用机械发动机油箱 [1-3]。
目前国内小型油箱主要使用氟化处理 PE-HD 油
箱,而国外已经使用单层阻隔油箱。随着社会对环境
保护和身体健康的重视,氟化处理 PE-HD 油箱将逐
步被淘汰,单层阻隔油箱的使用将越来越广泛。尼龙
6(PA6) 材料因其具有良好的阻隔性能和物理力学性
能,广泛应用到高阻隔空气、水、燃油等领域 [4-5]。
实现产业化的单层阻隔油箱使用的是高阻隔改性 PA6
复合材料。
目前国内外学者对 PA6,PE-HD 的高阻隔改性
等方面进行了大量的研究 [6-10],戴莹莹等 [11] 通过两
步 法 制 备 PE-HD/PA6 复 合 材 料, 研 究 微 观 结 构 与
阻隔性能的影响;汪瑾等 [12] 研究了 PA6T 和粘土对
PA6 复合薄膜阻隔性能的影响。笔者以小型通用机
械发动机油箱用阻隔 PA6 复合材料研制产业化应用
为目标,通过双螺杆挤出共混改性制备阻隔 PA6 复
合材料,研究聚烯烃弹性体接枝马来酸酐 (POE-gMAH)、乙烯乙烯醇共聚物 (EVOH) 对 PA6 复合材料
物理力学性能、阻隔性能的影响,对比进口阻隔 PA6
复合材料,制备出与进口阻隔材料性能相当的阻隔
PA6 复合材料,为高阻隔 PA6 复合材料的国产化和
在油箱的应用积累经验。
1 实验部分
1.1 主要原材料
PA6:YH400,相对黏度 2.4,中国石化巴陵石化
公司;
抗氧剂 1098:德国巴斯夫股份公司;
POE-g-MAH:熔体流动速率为 1.3g/10min,市售;
进口阻隔 PA6 复合材料:市售;
EVOH:F101b,日本可乐丽株式会社;
硅油:1000 号,市售。
1.2 主要仪器和设备
高速混合机:SHR-10A 型,张家港市曙光机械厂;
同向双螺杆挤出机:SHJ-36B 型,南京鸿铭挤出
设备有限公司;
注塑机:HDX50 型,宁波市海达塑料机械有限
公司;
傅里叶变换红外光谱 (FTIR) 仪:IR-460 型,日
本岛津公司;
差 示 扫 描 量 热 (DSC) 仪:STA409PC 型, 美 国
TA 公司。
1.3 试样制备
按照表 1 列出的实验配方将 PA6,增韧剂 POEg-MAH、阻隔剂 EVOH、抗氧剂分别加入高速捏合
机中混合均匀,然后加入到同向双螺杆挤出机中,经
熔融、共混、挤出、牵引、造粒制得 PA6 复合材料。
the notch impact strength and elongation at break of PA6 composites are,and the lower the tensile strength,melt
index and fuel barrier property are. When the content of toughening agent is 12%,the physical and mechanical
proper‐ties of PA6 composites are equivalent to those of imported materials,but the fuel barrier property is
poor. The fuel barrier property of PA6 composite is improved by adding the barrier agent. The more the amount
of barrier agent is added,the better the fuel barrier property is,but the mechanical properties of PA6 composite
are affected. When the physical and mechanical properties and barrier properties of PA6 composite with 12%
toughening agent and 4% barrier agent are equivalent to those of imported materials,the product performance
and fuel barrier performance of the fuel tank can reach the performance of the fuel tank made of imported mate‐
rials.
Keywords:polyamide 6;small fuel tank;fuel barrier;toughening agent;ethylene vinyl alcohol
copolymer