[发明专利]一种改性的尼龙复合材料及其应用

说明书

本发明提供了一种改性的尼龙复合材料，其包括以下重量份的组分：尼龙6 35～70份、乙烯‑辛烯共聚物10～20份、相容剂10～25份、阻燃剂10～20份、助剂0.4～2份，通过在尼龙6中配合加入适量的乙烯‑辛烯共聚物和相容剂，将乙烯‑辛烯共聚物嫁接到尼龙6上，使其更好的融为一体；各组分之间协同作用，乙烯‑辛烯共聚物、阻燃剂、助剂与尼龙6都具有较好的相容性，使得到的材料熔融流动性高，具有良好的注塑性能和焊接性能。本发明还提供了所述的改性的尼龙复合材料在制备燃油箱中的应用，制备得到的燃油箱的密封性好，具有优异的耐燃油渗透性和防火性。

技术领域

本发明涉及一种改性的尼龙复合材料及其在制备一体化燃油尿素箱中的应用，属于尼龙材料领域。

背景技术

随着汽车工业的快速发展和汽车环保要求的提高，汽车燃油箱和汽车尿素箱作为汽车部件中重要的安全件和法规件，对其进行结构优化和性能提高成为各大汽车制造商竞相探讨和解决的问题。早先的汽车燃油箱大多以金属材料如ST12/ST14冷轧钢板制造，其特点是体积较大，价格便宜，成型容易，模具成本相对较低，一般卡车上多数仍然使用这种大容量、刚度和强度较好的金属油箱。但随着国IV、国V排放指标的提高，加上共轨系统对燃油系统材料提出了新的要求(由于铜元素会加速柴油的老化，锌、铅、锡等元素会被燃油中的酸性物质所腐蚀，燃油系统应避免含有铜、锌、铅、锡等成分)，由此诞生了铝合金油箱。铝合金材料如3303、5052的铝镁合金以其质量轻、强度高、耐腐蚀、外观美观等优点，代替钢铁材料进入汽车零部件已成为一种趋势，但铝合金油箱成本较高，焊接难度较大，受撞击时容易变形，这些特点都使得铝合金油箱的普及和发展受到了一定的限制。

随着塑料在汽车上应用范围的逐年增大，金属燃油箱逐渐被塑料燃油箱取代。与金属燃油箱相比，塑料燃油箱具有以下优点：重量轻40～50％，形状有更大的自由度，可最大限度地利用汽车座位底下的有效空间，增加了油箱的体积，提高了汽车空间利用性；模具研制周期短，约为金属油箱的1/3；安全性不亚于金属油箱。

现有技术CN101659786B提供了一种燃油箱用低燃油渗透率尼龙复合材料，其燃油渗透率满足国标《GB 20998～2007摩托车和轻便摩托车燃油蒸发污染物排放限值及测量方法》规定的2克/24小时的要求，含有主料、改性剂、弹性体和助剂；所述主料选自尼龙6、尼龙66、尼龙6/66共聚物或其任意混合物，所述改性剂选自丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚乙烯、聚碳酸酯、聚苯硫醚、聚苯醚、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯或其任意混合物，所述弹性体选自聚烯烃弹性体、三元乙丙橡胶或其任意混合物，所述助剂含有耐温抗老化剂、润滑剂和成核剂；所述燃油箱用低燃油渗透率尼龙复合材料各组分质量含量如下：主料50％～75％，改性剂5％～20％，弹性体15％～35％，助剂0.7％～11％。该发明提供的燃油箱用低燃油渗透率尼龙复合材料，通过适合的组合和配比，使制备的尼龙复合材料具有良好的吹塑成型性能，燃油渗透率实际低于1.7g/m²·24h。但是该发明中的尼龙复合材料适用于吹塑成型，对熔融流动性要求不高，而注塑成型要求材料有良好的流动性；且该尼龙复合材料在焊接工艺中，热熔化产生易产生拉丝，存在焊接强度不够，焊接拉丝，焊接相容性不好等难题。

现有技术CN104194331B提供了一种耐低温的燃油箱尼龙材料的制备方法，包括以下步骤：第1步，将硅烷偶联剂改性的尼龙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、环氧大豆油15Kg、轻质碳酸钙15Kg，在混匀机中混合均匀，得到主料I；第2步，将钛酸酯偶联剂改性的尼龙66 25Kg、聚乙烯树脂6Kg、聚氧丙烯甘油醚6Kg、增塑剂10Kg，在混匀机中混合均匀，得到主料II；第3步，将主料I和主料II混合均匀后，加入双螺杆挤出机，混匀后，熔融挤出；第4步，冷却后切粒筛分，包装，即可。该发明中尼龙6使用硅烷偶联剂改性，尼龙66使用钛酸酯偶联剂改性，油箱尼龙材料具有较好的耐低温性能，长期在低温条件下使用后，仍然具有较好的强度和防渗性能。但是该材料也是采用一次吹塑成型，用来做成各种形状的燃油箱。

发明内容