[发明专利]一种氢气储存容器用或氢气配管用的聚酰胺树脂组合物

说明书

本发明旨在提供一种具有优异的氢气阻隔性的聚酰胺树脂组合物。该聚酰胺树脂组合物由于其低氢气渗透率，可用于氢气储存容器或氢气配管中。其聚酰胺树脂组合物含有100重量份的(A)聚酰胺树脂、0.01‑6重量份的(B)粒子状无机化合物和0.01‑12重量份的(C)一分子中含有三个以上羟基或三个以上氨基、且数均分子量(Mn)2000以下的有机化合物。

技术领域

本发明提供一种具有优异的氢气阻隔性的，氢气储存容器用或氢气配管用的聚酰胺树脂组合物。

背景技术

近年来，为了应对石油燃料的枯竭，削减有害气体排放量的要求，在汽车上搭载使用氢与空气中的氧进行电化学反应而进行发电的燃料电池逐渐受到关注。

在燃料电池汽车整车技术中，车载储氢技术一直是制约燃料电池汽车性能的重要方面，而车载储氢容器的开发也是各大汽车公司面临的共同问题。树脂材料由于能够减轻汽车重量、不需要防锈处理、形状高度自由、加工步骤简单等优点，而被广泛的应用于储存容器或输送管道中。然而，由于氢气分子尺寸比其他的天然气体要小很多，更容易渗透于树脂中，并且，树脂制品在长期反复的利用过程中，由于渗透的氢气导致树脂制品容易发生变形和破损，因此，对于树脂的氢气气体阻隔性提出了更高的要求。

专利文献1(WO2012076677)公开了一种用于储气罐衬里的包含聚酰胺、成核剂和冲击改性剂的组合物，其实施例1的包含聚酰胺6和滑石粉的组合物的氦气透过系数最优为135×10^-11cm³·cm/cm²·s·cmHg，但是行业内的技术人员知道，这样聚酰胺树脂组合物的氢气阻隔性并没有达到实际使用要求。专利文献2(CN102618024)提供了一种阻隔性好的聚酰胺基纳米复合材料，该材料由聚酰胺树脂、阻隔高分子填料、阻隔性无机纳米填料、增韧剂以及助剂组合而成。该材料对燃油、乙醇、氧气、二氧化碳等极性及非极性挥发性小分子物质有较高的阻隔性能。专利文献3(US20090203845)公开了一种氢气阻隔性能优异的里衬，其包含聚酰胺6、共聚酰胺和抗冲击材料的组合物。该专利文献的实施例1的聚酰胺树脂组合物的氢气透过系数为23×10^-11cm³·cm/cm²·s·cmHg，其氢气阻隔性能是不充分的。另外，专利文献4(日本专利特开2014-194278)中公开了通过在树脂表面上形成聚硅氮烷来提升氢气阻隔性的技术，但是该方法工艺复杂、通用性差。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出了一种氢气储存容器用或氢气配管用的具有良好氢气阻隔性的聚酰胺树脂组合物。该聚酰胺树脂组合物中含有(A)聚酰胺树脂、(B)粒子状无机化合物以及(C)一分子中含有三个以上羟基或三个以上氨基、且数均分子量Mn为2000以下的有机化合物。通过有机无机化合物的协同作用，聚酰胺树脂组合物的氢气阻隔性得到大大提高。其材料因为低氢气透过性可应用于氢气储存罐、氢气储存罐内衬、氢气输送管道以及管道衬里中。

本发明由以下内容构成：

1.一种氢气储存容器或氢气配管用的聚酰胺树脂组合物，所述聚酰胺树脂组合物含有：

(A)聚酰胺树脂：100重量份，

(B)粒子状无机化合物：0.01-6重量份，

(C)一分子中含有三个以上羟基或三个以上氨基、且数均分子量Mn为2000以下的有机化合物：0.01-12重量份。

2.根据上述1所述的氢气储存容器或氢气配管用的聚酰胺树脂组合物，上述的聚酰胺树脂组合物中的(B)粒子状无机化合物的平均分散粒径为0.05-20μm。

3.根据上述1所述的氢气储存容器或氢气配管用的聚酰胺树脂组合物，上述的(B)粒子状无机化合物为无机硅酸盐。