[发明专利]一种乙醇汽油油箱用聚酰胺6复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种乙醇汽油油箱用聚酰胺6复合材料及其制备方法，属于高分子材料技术领域。该复合材料按重量份计，包括如下组分：聚酰胺6 42‑74份、乙烯乙烯醇共聚物15‑30份、聚烯烃0‑15份、增韧剂10‑25份、烷基酚醛硫化树脂1‑3份、热稳定助剂0.5‑0.8份、加工润滑剂0.3‑0.8份和硅油0.03‑0.05份。该复合材料燃油阻隔好、韧性好、强度高、系数率低，且制备方法简单，易操作，对设备要求不高，适合扩大化生产。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种乙醇汽油油箱用聚酰胺6复合材料及其制备方法。

背景技术

油箱最早使用金属油箱，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发展，因塑料油箱具有成质量轻、设计空间灵活、易规模化生产、不易变形、耐腐蚀、性价比高等优点而逐步代替金属油箱。塑料油箱有三种类型：(1)氟化处理HDPE油箱，表面氟化处理提高阻隔性的同时给工人和环境带来严重的危害，同时随着使用时间的延长，表面处理层的磨损，阻隔性能会失效；(2)多层油箱，采用阻隔材料和HDPE进行分层共挤吹塑成型，提高油箱的燃油阻隔性同时弥补阻隔材料的机械性能差和昂贵的缺点，但是多层油箱面临生产工艺复杂、设备投入大、成本高等缺点；(3)改性塑料单层油箱，通过对高分子材料改性，同时满足阻隔性能和机械性能，具有成型容易、环保等优点。多层油箱多应用于汽车领域大型发动机油箱，氟化处理HDPE油箱和改性塑料单层油箱多应用于小型发动机油箱。

目前国内小型发动机还有主要使用氟化处理HDPE油箱，而国外已经使用改性塑料单层油箱。随着社会对环境保护和身体健康的重视，氟化处理HDPE油箱将逐步淘汰，改性塑料单层油箱将使用越来越广泛。改性塑料单层油箱多数为改性PA6材料。帝斯曼推出了阻隔PA6材料，通过对PA6材料进行改性，提高了PA6材料的韧性和燃油阻隔性。采用燃油阻隔材料成型的小型发动机油箱能满足美国环境保护署(EPA)和加州空气资源委员会(CARB)新近发布执行的＜1.5g/m²*d挥发标准。但改性PA6油箱在使用过程中，因PA6中酰胺基团与水分子形成氢键，吸水率大，导致油箱的阻隔性能降低。同时，为了节省不可再生能源和减少环境污染，乙醇汽油得到了广泛使用，现有的PA6油箱是针对传统汽油、柴油开发的。乙醇汽油中的乙醇与PA6都是极性物质，能与PA6中的酰胺基团结合成氢键，破坏内部形态，使PA6油箱对乙醇和汽油阻隔性能降低，导致PA6油箱的不满足阻隔要求，而采用添加芳香尼龙(PA6-6T、PA6-9T)的方法来降低吸湿性和提高阻隔性将导致成本高昂。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种乙醇汽油油箱用聚酰胺6复合材料；目的之二在于提供一种乙醇汽油油箱用聚酰胺6复合材料的制备方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

1、一种乙醇汽油油箱用聚酰胺6复合材料，按重量份计，所述复合材料包括如下组分：聚酰胺6 42-74份、乙烯乙烯醇共聚物15-30份、聚烯烃0-15份、增韧剂10-25份、烷基酚醛硫化树脂1-3份、热稳定助剂0.5-0.8份、加工润滑剂0.3-0.8份和硅油0.03-0.05份。

优选的，所述乙烯乙烯醇共聚物中乙烯含量为29-44wt％。

优选的，所述聚烯烃为聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、乙烯-辛烯共聚物或三元乙丙橡胶中的一种或多种。

优选的，所述增韧剂为乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐(POE-g-MAH)、乙烯-辛烯共聚物接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(POE-g-GMA)、三元乙丙橡胶接枝马来酸酐(EPDM-g-MAH)、三元乙丙橡胶接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(EPDM-g-GMA)、聚乙烯接枝马来酸酐(PE-g-MAH)或聚乙烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(PE-g-GMA)中的一种或多种。

优选的，所述烷基酚醛硫化树脂中羟甲基含量为4-15％。