專利名稱：六層共擠功能型吹塑汽車塑料油箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車油箱，特別涉及一種六層共擠功能型吹塑汽車塑料油箱。這種 油箱不僅對汽油具有高阻隔性能，而且具有節(jié)油減排效果。
背景技術(shù)：
隨著塑料在汽車上大量應(yīng)用汽車油箱也由原來的金屬油箱發(fā)展為塑料油箱。塑 料油箱之所以能夠廣泛地應(yīng)用于汽車上，主要是塑料油箱具有諸多優(yōu)于金屬油箱之處， 比如，形狀設(shè)計自由度大，生產(chǎn)效率高，成本低，經(jīng)濟效益好；重量輕，耐腐蝕，耐沖 擊，強度好；燃燒時不引起爆炸，耐久性能優(yōu)異等。
現(xiàn)有塑料油箱大體有兩種類型一種是分子量為50 80萬的聚乙烯，經(jīng)吹塑成 型的單層結(jié)構(gòu)的塑料油箱，其箱體內(nèi)壁進行不同方法的表面處理，以提高其抗燃油的滲 漏性。另一種是以高分子量的聚乙烯為基材，輔以阻隔材料或粘接材料，吹塑成型制備 的單層及多層復(fù)合結(jié)構(gòu)的塑料油箱(參見作者顏發(fā)清在《汽車研究與開發(fā)》雜志1999 年第5期，第36 43頁上發(fā)表的論文——“塑料燃油箱在汽車工業(yè)中的應(yīng)用與發(fā)展趨 勢”)。
由于油箱屬于汽車儲油的重要部件，因此對耐沖擊、抗?jié)B漏、阻燃、防爆等性 能要求較高。另外，當(dāng)今世界，石油資源日漸緊張，燃油價格居高不下，而另一方面由 此產(chǎn)生的二氧化碳等污染氣體的排放量不斷增加。目前世界各國政府都在大力倡導(dǎo)節(jié)能 環(huán)保，順應(yīng)這一趨勢，眾多科研人員把目光注視到節(jié)油環(huán)保產(chǎn)品及方法的研究開發(fā)中。 因此，如何設(shè)計一種性能優(yōu)異而且具有節(jié)油減排效果的汽車塑料油箱是本發(fā)明研究的問 題。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種六層共擠功能型吹塑汽車塑料油箱，其目的是要一種性能優(yōu)異 而且具有節(jié)油減排效果的汽車塑料油箱。
為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種六層共擠功能型吹塑汽車塑 料油箱，其特征在于所述油箱的箱壁由六層材料復(fù)合構(gòu)成，這六層材料由內(nèi)向外分別 為基層、第一粘合層、功能層、第二粘合層、加強層和裝飾層，其中基層由分子量為80 500萬的高密度聚乙烯(HMWHDPE)與功能性材料混合組成， 其中功能性材料占基層材料質(zhì)量的5 12% ； 第一粘合層由聚乙烯構(gòu)成；功能層由乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)與功能性材料混合組成，其中功能性材料占 功能層材料質(zhì)量的2 5% ；第二粘合層由聚乙烯構(gòu)成；加強層主要由分子量為80 500萬的高密度聚乙烯構(gòu)成； 裝飾層由高密度聚乙烯構(gòu)成；所述功能性材料的化學(xué)成分及質(zhì)量百分比如下二氧化硅 SiO2 60-70% ；三氧化二鋁 Al2O3 15-23% ；三氧化二鐵 Fe2O3 0.2-0.9% ；二氧化鈦 TiO2 0.2-0.8% ；氧化鈣 CaO 0.15-0.68% ；氧化鎂 MgO 0.09-0.15% ；氧化鉀 IC2O 3-7.5% ；氧化鈉4.2-6.3% ；三氧化二硼B(yǎng)2O3 9-10% ；二氧化鋰 LiO2 0.005-0.009% ；余量為雜質(zhì)。
上述技術(shù)方案中的有關(guān)內(nèi)容解釋如下1.上述方案中，所述功能性材料的顆粒直徑可以采用普通、亞納米級或納米級。
2.上述方案中，基層和加強層中的分子量為80 500萬的高密度聚乙烯 (HMWHDPE)顆粒直徑可以采用普通、亞納米級或納米級。
3.上述方案中，功能層中的乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)顆粒直徑可以采用 普通、亞納米級或納米級。
4.本發(fā)明六層共擠吹塑汽車塑料油箱中，除第一粘合層、第二粘合層和裝飾層 而外，其他三層材料的顆粒直徑可以在普通、亞納米級和納米級之間相互排列組合。其 中，納米級指顆粒直徑在Inm IOOnm之間的材料，亞納米級指顆粒直徑在IOlnm 999nm 之間的材料，普通指顆粒直徑在大于或等于1微米的材料。
本發(fā)明工作原理是各種燃油均為不同分子量的碳氫化合物，一般均為碳原子 和氫原子依靠價鍵而結(jié)合成的烷類分子。而氫原子與碳原子的共價結(jié)合使得分子成為極 性分子。分子之間借助于偶極矩的靜電引力結(jié)合成大分子團，這種力稱為范德華力，因 此形成大分子團，影響了燃油的充分燃燒。油分子在范德華力的作用下，通常處于分子 聚集狀態(tài)，不能充分燃燒，尤其是汽油的聚集狀態(tài)分子團含有分子多。而本發(fā)明在基 層和功能層中加入功能性材料，使油箱既有儲存燃料油的功能，又有較強的節(jié)油減排效 果，即六層共擠功能型吹塑汽車塑料油箱也是一個大型強力節(jié)油器。這種六層共擠吹 塑汽車塑料油箱在儲存燃油同時利用油箱基層和功能層中功能性材料發(fā)出的遠紅外線和 負離子射線直接作用于燃油，燃油分子在功能性射線作用下，油分子之間的范德華力破 壞，形成長鏈?zhǔn)接行蚺帕校儆伞伴L鏈”變成“短鏈”，甚至單個分子，使得分子間 平均距離增大，燃油濃度快速下降，流動性提高，尤其是霧化性能大幅提高，從而更便 于與空氣的混合，使燃燒更加充分，減少了廢氣中有害氣體的含量，提高了燃油的燃燒 值，達到節(jié)油和減排目的。
由于上述技術(shù)方案運用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點和效果1.本發(fā)明功能型油箱既有較好的強度和阻隔性能，其本身又是一個大型節(jié)油器，具 有較強的節(jié)油減排效果，它的節(jié)油功效大于普通節(jié)油器。
2.本發(fā)明由于在基層和功能層中加入了功能性材料，這種功能性材料發(fā)出的遠紅外線和負離子射線可以直接、長時間與燃油充分發(fā)生作用，使燃油分子團微分子化， 催化燃油中的油分子，提高了活化燃油的效果，有利于燃油充分燃燒，提高了節(jié)油效率。
3.本發(fā)明功能型油箱在汽車行駛中的晃動可以促使燃油與遠紅外線和負離子充 分發(fā)生作用，從而進一步提高了節(jié)油效果。
4.本發(fā)明針對汽車油箱的特點，巧妙地將強度、阻隔性能與節(jié)油減排三者組合 成一體，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有實出的實質(zhì)性特點。


附圖1為本發(fā)明六層共擠功能型吹塑汽車塑料油箱立體示意圖； 附圖2為本發(fā)明功能型油箱箱壁截面示意圖。
以上附圖中1.油箱；2.基層；3.第一粘合層；4.功能層；5.第二 粘合層；6.加強層；7.裝飾層。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步描述 實施例一種六層共擠功能型吹塑汽車塑料油箱如圖1和圖2所示，該油箱1的箱壁由六層材料復(fù)合構(gòu)成，這六層材料由內(nèi)向外分別 為基層2、第一粘合層3、功能層4、第二粘合層5、加強層6和裝飾層7，其中基層2由分子量為80 500萬的高密度聚乙烯(HMWHDPE)與功能性材料混合組 成，其中功能性材料占基層2材料質(zhì)量的5 12% ； 第一粘合層3由聚乙烯構(gòu)成；功能層4由乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)與功能性材料混合組成，其中功能性材料 占功能層4材料質(zhì)量的2 5% ； 第二粘合層5由聚乙烯構(gòu)成；加強層6主要由分子量為80 500萬的高密度聚乙烯構(gòu)成；裝飾層7由高密度聚乙烯構(gòu)成；所述功能性材料的化學(xué)成分及質(zhì)量百分比如下二氧化硅60 70% ；三氧化二鋁 15 23% ；三氧化二鐵 0.2 0.9% ；二氧化鈦 0.2 0.8% ；氧化鈣0.15~0.68% ；氧化鎂0.09 0.15% ；氧化鉀3 7.5% ；氧化鈉4.2 6.3% ；三氧化二硼 9 10% ；二氧化鋰 0.005 0.009% ；余量為雜質(zhì)。
本實施例功能型油箱六層結(jié)構(gòu)的功能和作用說明如下(1)基層是多層共擠結(jié)構(gòu)的主體，厚度較大，其中高分子量高密度聚乙烯 (HMWHDPE)材料主要確定油箱的強度、剛度及尺寸穩(wěn)定性。功能性材料的作用是節(jié) 油減排。
(2)功能層也稱阻隔層，是多層共擠結(jié)構(gòu)高阻隔作用的關(guān)鍵層。其中乙烯-乙 烯醇共聚物(EVOH)不僅可以阻止汽油有效成份滲透至油箱外，而且可以阻止外界氣 體或濕氣等向油箱內(nèi)的滲透。功能性材料的作用是節(jié)油減排。
(3)第一粘合層主要解決基層與功能層之間的相互粘合不良的問題。第二粘合 層主要解決功能層與加強層之間的相互粘合不良的問題。
(4)加強層的作用是增加強度和剛度，可以采用六層共擠吹塑汽車塑料油箱制 作過程中生產(chǎn)的廢料，比如工藝飛邊和廢件，這樣可以將廢料回收再利用，有利于降低 成本。加強層主要為回收料，或回收料和HDPE新料的混合物。
(5)裝飾層也叫外基層。除具有一定強度、剛度外，也可以加入色母，以提供 六層共擠吹塑汽車塑料油箱不同的外部色彩，也可以加入抗紫外線劑等助劑，以改善油 箱的外部適應(yīng)性。裝飾層聚合物主要為高密度聚乙烯HDPE新料?，F(xiàn)一般是直接黑色原 料。
制作功能型油箱前的材料處理1. 先將高分子量高密度聚乙烯 (HMWHDPE)塑料顆粒用高速粉碎機粉碎成粉末，再將功能性材料粉末按上述比例與高分子量高密度聚乙烯充分混合，并再造顆粒，用于制作六層共擠吹塑汽車塑料油箱的 基層。2.先將乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)和功能性材料粉末按上述比例充分混合， 并再造顆粒，用于制作六層共擠功能型吹塑汽車塑料油箱的功能層。
本發(fā)明六層共擠功能型吹塑汽車塑料油箱中，除第一粘合層、第二粘合層和 裝飾層而外，其他三層材料的顆粒直徑可以在普通、亞納米級和納米級之間相互排列 組合。其中，納米級指顆粒直徑在Inm IOOnm之間的材料，亞納米級指顆粒直徑在 101nm~999nm之間的材料，普通指顆粒直徑在大于或等于1微米的材料。
本發(fā)明使用的設(shè)備是六層共擠吹塑中空成型機，該設(shè)備是制造本發(fā)明的關(guān)鍵設(shè) 備。目前以德國KAUTEX公司生產(chǎn)的多層共擠吹塑設(shè)備KBM-241DR (雙工位)最為 先進，該設(shè)備除六層共擠吹塑中空成型機主機外，還有注塑機等附件。
上述實施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的 人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍。凡根據(jù)本 發(fā)明精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種六層共擠功能型吹塑汽車塑料油箱，其特征在于所述油箱(1)的箱壁由 六層材料復(fù)合構(gòu)成，這六層材料由內(nèi)向外分別為基層(2)、第一粘合層(3)、功能層(4)、第二粘合層(5)、加強層(6)和裝飾層(7)，其中基層(2)由分子量為80 500萬的高密度聚乙烯與功能性材料混合組成，其中功能 性材料占基層(2)材料質(zhì)量的5 12%; 第一粘合層(3)由聚乙烯構(gòu)成；功能層(4)由乙烯-乙烯醇共聚物與功能性材料混合組成，其中功能性材料占功能 層(4)材料質(zhì)量的2~5% ；第二粘合層(5)由聚乙烯構(gòu)成；加強層(6)主要由分子量為80 500萬的高密度聚乙烯構(gòu)成；裝飾層(7)由高密度聚乙烯構(gòu)成；所述功能性材料的化學(xué)成分及質(zhì)量百分比如下二氧化硅60 70% ；三氧化二鋁 15 23% ；三氧化二鐵 0.2 0.9% ；二氧化鈦 0.2 0.8% ；氧化鈣0.15~0.68% ；氧化鎂0.09 0.15% ；氧化鉀3 7.5% ；氧化鈉4.2 6.3% ；三氧化二硼 9 10% ；二氧化鋰 0.005 0.009% ；余量為雜質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功能型汽車塑料油箱，其特征在于所述功能性材料的顆 粒直徑為亞納米級或納米級。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的的功能型汽車塑料油箱，其特征在于所述基層(2)和加 強層(6)中的分子量為80 500萬的高密度聚乙烯顆粒直徑為亞納米級或納米級。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的的功能型汽車塑料油箱，其特征在于所述功能層(4)中 的乙烯-乙烯醇共聚物顆粒直徑為亞納米級或納米級。
全文摘要
一種六層共擠功能型吹塑汽車塑料油箱，其特征在于該油箱由基層、第一粘合層、功能層、第二粘合層、加強層和裝飾層組成。本發(fā)明在基層的高分子量高密度聚乙烯和功能層的高阻隔性樹脂中加入了功能性材料。使用時，功能性材料發(fā)出的遠紅外線和負離子射線直接作用于燃油，使油分子之間的范德華力破壞，由“長鏈”變成“短鏈”，甚至單個分子，使得分子間平均距離增大，燃油濃度下降，流動性提高，尤其是霧化性能大幅提高，從而更便于與空氣混合，使燃燒更加充分，減少了廢氣中有害氣體的含量，提高了燃油的燃燒值，達到節(jié)油和減排目的。
文檔編號F02M37/00GK102022234SQ201010620090
公開日2011年4月20日 申請日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者郭一新, 高潔 申請人:新康電腦科技(蘇州)有限公司