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1/4吹塑成型汽车燃油箱的生产方案摘要：简述了汽车燃油箱的发展现状和行业情况，着重分析了加入纤维复合增强材料(FRP)这一新型汽车燃油箱多层挤出吹塑的生产方案。关键词：汽车燃油箱、FRP、多层挤出吹塑。Theproduceprojectofblowing-moldingautomobilefuletankAbstract:Describesthecurrentsituationofthedevelopmentoftheautomobilefueltankandit’sindustrysituation,Focusontheanalysisofthenew-typeautomobilefuletankproducedbymultilayerextrusionblowmolding,whichusingthefiberreinforceplastics(FRP).Keywords:automobilefueltank,FRP,multilayerextrusionblowmolding.1、背景介绍汽车燃油箱是汽车油箱的全称。汽车燃油箱按种类划分，大致可以分为：金属汽车燃油箱（包括铁制油箱，铝制油箱，铝镁合金燃油箱等）、其他汽车燃油箱（包括塑料汽车燃油箱和其他合成金属燃油箱等）。随着时代发展，人们日益追求快速、轻便、节能，因而汽车轻量化成了一个重要的发展方向。塑料作为一种新材料，有诸多优点，汽车的塑料化，降低制了造成本、节省了燃油费用。燃油箱塑料化是现代汽车塑料化的一个重要方向。我国是在20世纪80年代末才开始单层塑料油箱的生产,90年代末已大批量生产［1］。塑料作为汽车燃油箱的材料有以下几个优点：a、质量轻，同规格的汽车燃油箱，塑料燃油箱比金属燃油箱要轻40%-50%；b、塑料燃油箱形状自由度大,可以最大限度地利用汽车内的有效空间,从而大大提高了汽车燃油箱的储油量；c、塑料燃油箱的研制周期比金属燃油箱的研制周期短,费用低,方便了汽车的设计制造与改型；d、塑料燃油箱的安全可靠性高,耐冲击,耐腐蚀,不爆炸；e、相对来说，塑料燃油箱更易于加工［2］。2/4当然，塑料燃油箱也有其不足之处：a、强度相对较低，在高压力下容易损坏，不过燃油箱在使用过程中受力较小，可以避免这一问题；b、阻隔性能较差，由于汽油与塑料燃油箱材料分子结构类似，根据相似相容原理，其有效成份会湿润塑料油箱表面，逐渐扩散到容器内部并渗透到外界而气化损失掉，随着汽车工业技术的发展、环保与安全要求的不断提高，各国对塑料燃油箱阻渗性能的要求越来越高，高阻渗性已成为当今汽车塑料燃油箱的发展趋势；C、塑料燃油箱易老化。2、生产方案2.1树脂的选择HDPE、EVOH、马来酸酐接枝改性的HDPE。基层：基层是多层共挤结构的主体，厚度较大，主要确定制品的强度，刚度及尺寸稳定性，同时也起一定的功能作用，使用碳纤维复合增强的HDPE材料。功能层：功能层，也称阻渗层，是多层共挤结构高阻渗作用的关键层，它不仅可以阻止燃油有效成份渗透至燃油箱外，而且可以阻止外界气体或湿气等向燃油箱内的渗透，功能层聚合物主要是EVOH。EVOH价格较贵，且较薄时就能起到很好的阻隔作用，所以使用量较少。粘合层：粘合层主要解决基层和功能之间的相互粘合不良的问题，多层燃油箱壁内各层之间的粘合是难点和要点，粘合不良会发生层间剥离现象，进而影响塑料油箱的强度和阻渗效果，粘合剂使用马来酸酐接枝改性的HDPE，粘合剂能够起到粘合效果即可，不可加入过多。装饰层：外基层，除具有一定强度、刚度外，也可以加人色母，以提供燃油箱不同的外部色彩，也可以加人抗紫外线剂等助剂,以改善燃油箱的外部适应性，使用混入各种助剂的HDPE。回收料层：在共挤吹塑油箱的过程中，会产生一些飞边和废件，其回收再利用，可降低成本，同时，多次回收通常也不会影响HDPE的性能。2.2成型方法多层共挤出吹塑成型，将各层同时挤出吹塑成型，其结构从内到外分为基层、粘结层、功能层、粘结层、回料层、装饰层。HDPE/接枝马来酸酐HDPE/EVOH/接枝马来酸酐3/4HDPE/回料/HDPE及助剂。采用多层共挤出，基层HDPE挤出时加入碳纤维复合增强，粘结剂是由PE、马来酸酐、有机过氧化物在一定温度下通过双螺杆挤出机经过熔融反应而成的。将软化状态的多层熔融料用挤出机挤出型坯后放入成型模内，用两半片模具将型坯夹紧，然后通入压缩气体，使坯料沿模腔变形，经冷却脱模得成品燃油箱［3］。这一工序可以对燃油箱内表面进行氟化处理，进一步提高燃油箱的阻隔性能，通入的气体混合比为10:90的F2-N2混合气体与汽化N2（通常由低温贮罐供给混合），形成含F21%-2%的混合气体，注入被模具夹持的型坯内，以吹胀之，F2可与燃油箱内表层发生化学反应，HDPE主链上的部分氢原子被氟原子取代，形成深度为几微米的致密氟化烃化合物，改变了燃油箱内表层特性极性、内聚能量密度与表面张力从而减小非极性溶剂的渗透［4］。2.3工艺条件基层（HDPE/碳纤维）、粘合层、装饰层挤出机挤出温度：加料段100℃-120℃，塑化段150℃-170℃，均化段160℃-180℃，机头温度175℃。功能层（EVOH）挤出机挤出温度：加料段160℃-180℃，塑化段210℃-240℃，均化段230℃-250℃，机头温度235℃。模具温度：50℃。吹气压力：0.8MPa。3、参考文献［1］臧群传，黄玉强，刘春阳，等。汽车用塑料油箱应用现状与发展趋势[J]。中国塑料，1998(5)：1-8。［2］胡刚，史永红，林一波，姜军科，赵建宏。多层吹塑汽车燃油箱的应用与发展[J]。广东塑料，2005：17-20。4/4［3］桂欢欢，林娜，刘剑。塑料燃油箱在汽车上的应用及发展[J]。工程塑料应用，2010：48-50。［4］黄汉雄。塑料燃油箱的阻渗技术[J]。合成树脂及塑料，1995:46-49。