一种汽车燃油箱用聚乙烯组合物及其制备方法
一种汽车燃油箱用聚乙烯组合物及其制备方法
【技术领域】
[0001] 一种汽车燃油箱用聚乙烯组合物及其制备方法，属于聚乙烯加工技术领域。
【背景技术】
[0002] 塑料汽车燃油箱需要具有某些特定的性能，如必须坚固，有高的冲击强度，这样油 箱在使用过程中遇到激烈撞击不会破损泄漏。汽车燃油箱还需要具有良好的耐低温/高温 冲击性能，这样可以在极限环境下安全使用。汽车燃油箱需要具有优良的耐环境应力开裂 性，在盛装燃油时没有副反应，不易开裂。汽车燃油箱一般使用吹塑和滚塑技术来生产，滚 塑油箱可以一次一体成型，生产效率高，产品在加工过程中只受加热及离心力的影响，壁厚 均匀，边角处厚度自然增大，强度好。由于采用滚塑工艺成型容器时要求熔体具有较高的流 动性以便能充满型腔。为了保证熔体的流动性往往选择低分子量或高MFR的树脂，但其冲 击强度低，不能满足油箱的使用要求。目前生产滚塑燃油箱通常采用LLDPE树脂或LLDPE 与HDPE共混，这种制品不能满足长期使用，在经历多次的冲击、震动后力学性能下降。
[0003] 专利CN 1284822C"滚塑用的聚乙烯树脂组合物及用此组合物制备的滚塑制品"公 开了一种由两种聚烯烃共混制备的组合物，该组合物具有较好的冲击强度和ESCR性能，通 过滚塑的方法生产储罐、容器等。该专利未采用发泡工艺，制品用途未涉及燃油箱，制品性 能未提及跌落性能。
[0004] 专利CN 1075533C "用于滚塑的新型可发泡组合物"公开了一种滚塑用组合物， 该组合物由形成表层组份和形成芯层组份物理混合组成。该组合物可滚组制备贮存容器， 工业用用装盘和汽车部件，制品具有较好的表面光洁度，拉伸伸长率和冲击强度。该专利未 明确涉及汽车燃油箱领域，没有对制品进行跌落性能检测。
[0005] 专利CN 101443174B "着色的滚塑制品"公开了一种由颜料和乙烯共聚物混合制 备的着色滚塑制品，该制品由乙烯共聚物、聚醚嵌段共聚酰胺和颜料的干混料制备。该专利 未提及发泡工艺和跌落性能检测。
【发明内容】
[0006] 本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种汽车燃油箱用聚乙 烯组合物及其制备方法，该聚乙烯组合物制成的油箱制品壁厚均匀，强度好，抗冲击，跌落 性能优异，可在户外恶劣如严寒、酷暑、长期颠簸震动的环境中长期应用。
[0007] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该汽车燃油箱用聚乙烯组合物， 其特征在于，由下列重量份的组份制成：聚乙烯树脂100份，多酚类受阻酚类抗氧剂 0. 03、. 06份，亚磷酸脂类抗氧剂0. 03、. 06份，紫外线吸收剂0. 3份，偶氮二甲酰胺 1飞份，硬脂酸锌0.5?1.5份，导电炭黑广3份。
[0008] 优选的，由下列重量份的组份制成：聚乙烯树脂100份，多酚类受阻酚类抗氧剂 0. 045?0. 055份，亚磷酸脂类抗氧剂0. 045?0. 055份，紫外线吸收剂0. 13?0. 17份，偶氮二甲 酰胺2. 5?3. 5份，硬脂酸锌0. 81. 2份，导电炭黑I. 8?2. 2份。
[0009] 所述的聚乙烯支化度为（55?75) /10000C，端甲基为（6(T90) /10000C，重均分子 量（Mw)为7. 2X10^7. 4X 104,重均分子量与数均分子量的比值（Mw/Mn)为3. 6飞.0,分子 量在1万以下的分子占15%?20%，分子量在7万以上的分子占40%?60%，烙体质量流动速率 (190°C、2. 16Kg)为 4?7g/10min，密度为 0· 935?0· 940g/cm3。
[0010] 所述的聚乙烯支化度为（59?63)/10000C，端甲基为（78?88)/10000C，重均分子 量（Mw)为7· 2X IO4 7· 4X104,重均分子量与数均分子量的比值（Mw/Mn)为4.1 5.0,分子 量在1万以下的分子占15%?20%，分子量在7万以上的分子占40%?60%，烙体质量流动速率 (190°C、2. 16Kg)为 4?7g/10min，密度为 0· 935?0· 940g/cm3。
[0011] 所述的紫外线吸收剂为受阻胺类光稳定剂788。
[0012] 所述的多酚类受阻酚类抗氧剂为抗氧剂1076。
[0013] 所述的亚磷酸脂类抗氧剂为抗氧剂168。
[0014] 本发明还提供了该汽车燃油箱用聚乙烯组合物的制备方法，其特征在于，采用以 下步骤： 1) 将聚乙烯树脂、多酚类受阻酚类抗氧剂、亚磷酸脂类抗氧剂、紫外线吸收剂、偶氮二 甲酰胺、硬脂酸锌和导电炭黑按重量份配比并投入高速搅拌机中，搅拌混合:Tio分钟； 2) 将混合均匀的物料加入到双螺杆挤出机中熔融、塑化、挤出、造粒，造粒温度在 140?16(TC ; 3) 将粒料在80°C下干燥至恒重，在研磨机中研磨成细粉，过40目筛网即得。
[0015] 步骤2)所述的双螺杆挤出机的螺杆长径比为30~35,螺杆组合中有3、段剪切块， 其中包括1飞段反向剪切块。
[0016] 本发明的一种汽车燃油箱用聚乙烯组合物及其制备方法说明如下。
[0017] 聚乙烯材料的支化度和端甲基含量由催化剂种类和共聚单体的含量决定，共聚单 体的种类和含量影响聚乙烯链的结晶行为，其表观表现为密度的变化。密度提高则材料的 刚性增加而韧性降低，密度降低则材料的刚性降低而韧性提高。所以说合适的支化度和端 甲基含量使聚乙烯树脂具有刚韧平衡性能。
[0018] 聚乙烯材料的分子量由聚合反应工艺控制，其表观表现为熔体质量流动速率，高 分子量部分多则熔体质量流动速率降低，材料强度高但加工困难；低分子量部分多则熔体 质量流动速率提高；材料强度低但易于成型。
[0019] 申请人发现当聚乙烯支化度为（55?75)/10000(：，端甲基为（60?90)/10000(：，重均 分子量为7. 2Χ 104?7. 4Χ 104,重均分子量与数均分子量的比值为3. 6?6. 0,分子量在1万 以下的分子占159Γ20%，分子量在7万以上的分子占409Γ60%，熔体质量流动速率（190°C、 2. 16Kg)为4?7g/10min，密度为0. 935?0. 940g/cm3。采用具有以上特殊结构的聚乙烯，可以 获得强度、刚性韧性均较为平衡、且较为优异的聚乙烯组合物。
[0020] 本发明的聚乙烯组合物在滚塑成型过程中需要经历较长时间的热历程，油箱制品 需要长期在户外使用，因此需要添加抗氧剂和紫外线吸收剂；添加一定量的偶氮二甲酰胺 可在滚塑过程中释放出氮气、一氧化碳、二氧化碳、氨气，使制品产生均匀的微发泡效果，极 大增强制品的抗冲击性和耐跌落性；硬脂酸锌可与偶氮二甲酰胺产生协同效应，增加其发 气量。
[0021] 申请人对于本发明配方的设计，可达到在滚塑成型过程中偶氮二甲酰胺、硬脂酸 锌产生的协同效应使油箱制品壁厚均匀，强度好，抗冲击，跌落性能优异，可在户外恶劣环 境(严寒、酷暑、长期颠簸震动等）长期应用。
[0022] 偶氮二甲酰胺受热可分解产生氮气、一氧化碳、二氧化碳、氨气等气体，对于本发 明提及的特殊结构聚乙烯和特定的制备工艺而言，这些气体能均匀的分布在制品中，形成 一种微发泡结构，极大的增强制品的抗冲击
【技术领域】
[0001] 一种汽车燃油箱用聚乙烯组合物及其制备方法，属于聚乙烯加工技术领域。
【背景技术】
[0002] 塑料汽车燃油箱需要具有某些特定的性能，如必须坚固，有高的冲击强度，这样油 箱在使用过程中遇到激烈撞击不会破损泄漏。汽车燃油箱还需要具有良好的耐低温/高温 冲击性能，这样可以在极限环境下安全使用。汽车燃油箱需要具有优良的耐环境应力开裂 性，在盛装燃油时没有副反应，不易开裂。汽车燃油箱一般使用吹塑和滚塑技术来生产，滚 塑油箱可以一次一体成型，生产效率高，产品在加工过程中只受加热及离心力的影响，壁厚 均匀，边角处厚度自然增大，强度好。由于采用滚塑工艺成型容器时要求熔体具有较高的流 动性以便能充满型腔。为了保证熔体的流动性往往选择低分子量或高MFR的树脂，但其冲 击强度低，不能满足油箱的使用要求。目前生产滚塑燃油箱通常采用LLDPE树脂或LLDPE 与HDPE共混，这种制品不能满足长期使用，在经历多次的冲击、震动后力学性能下降。
[0003] 专利CN 1284822C"滚塑用的聚乙烯树脂组合物及用此组合物制备的滚塑制品"公 开了一种由两种聚烯烃共混制备的组合物，该组合物具有较好的冲击强度和ESCR性能，通 过滚塑的方法生产储罐、容器等。该专利未采用发泡工艺，制品用途未涉及燃油箱，制品性 能未提及跌落性能。
[0004] 专利CN 1075533C "用于滚塑的新型可发泡组合物"公开了一种滚塑用组合物， 该组合物由形成表层组份和形成芯层组份物理混合组成。该组合物可滚组制备贮存容器， 工业用用装盘和汽车部件，制品具有较好的表面光洁度，拉伸伸长率和冲击强度。该专利未 明确涉及汽车燃油箱领域，没有对制品进行跌落性能检测。
[0005] 专利CN 101443174B "着色的滚塑制品"公开了一种由颜料和乙烯共聚物混合制 备的着色滚塑制品，该制品由乙烯共聚物、聚醚嵌段共聚酰胺和颜料的干混料制备。该专利 未提及发泡工艺和跌落性能检测。
【发明内容】
[0006] 本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种汽车燃油箱用聚乙 烯组合物及其制备方法，该聚乙烯组合物制成的油箱制品壁厚均匀，强度好，抗冲击，跌落 性能优异，可在户外恶劣如严寒、酷暑、长期颠簸震动的环境中长期应用。
[0007] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该汽车燃油箱用聚乙烯组合物， 其特征在于，由下列重量份的组份制成：聚乙烯树脂100份，多酚类受阻酚类抗氧剂 0. 03、. 06份，亚磷酸脂类抗氧剂0. 03、. 06份，紫外线吸收剂0. 3份，偶氮二甲酰胺 1飞份，硬脂酸锌0.5?1.5份，导电炭黑广3份。
[0008] 优选的，由下列重量份的组份制成：聚乙烯树脂100份，多酚类受阻酚类抗氧剂 0. 045?0. 055份，亚磷酸脂类抗氧剂0. 045?0. 055份，紫外线吸收剂0. 13?0. 17份，偶氮二甲 酰胺2. 5?3. 5份，硬脂酸锌0. 81. 2份，导电炭黑I. 8?2. 2份。
[0009] 所述的聚乙烯支化度为（55?75) /10000C，端甲基为（6(T90) /10000C，重均分子 量（Mw)为7. 2X10^7. 4X 104,重均分子量与数均分子量的比值（Mw/Mn)为3. 6飞.0,分子 量在1万以下的分子占15%?20%，分子量在7万以上的分子占40%?60%，烙体质量流动速率 (190°C、2. 16Kg)为 4?7g/10min，密度为 0· 935?0· 940g/cm3。
[0010] 所述的聚乙烯支化度为（59?63)/10000C，端甲基为（78?88)/10000C，重均分子 量（Mw)为7· 2X IO4 7· 4X104,重均分子量与数均分子量的比值（Mw/Mn)为4.1 5.0,分子 量在1万以下的分子占15%?20%，分子量在7万以上的分子占40%?60%，烙体质量流动速率 (190°C、2. 16Kg)为 4?7g/10min，密度为 0· 935?0· 940g/cm3。
[0011] 所述的紫外线吸收剂为受阻胺类光稳定剂788。
[0012] 所述的多酚类受阻酚类抗氧剂为抗氧剂1076。
[0013] 所述的亚磷酸脂类抗氧剂为抗氧剂168。
[0014] 本发明还提供了该汽车燃油箱用聚乙烯组合物的制备方法，其特征在于，采用以 下步骤： 1) 将聚乙烯树脂、多酚类受阻酚类抗氧剂、亚磷酸脂类抗氧剂、紫外线吸收剂、偶氮二 甲酰胺、硬脂酸锌和导电炭黑按重量份配比并投入高速搅拌机中，搅拌混合:Tio分钟； 2) 将混合均匀的物料加入到双螺杆挤出机中熔融、塑化、挤出、造粒，造粒温度在 140?16(TC ; 3) 将粒料在80°C下干燥至恒重，在研磨机中研磨成细粉，过40目筛网即得。
[0015] 步骤2)所述的双螺杆挤出机的螺杆长径比为30~35,螺杆组合中有3、段剪切块， 其中包括1飞段反向剪切块。
[0016] 本发明的一种汽车燃油箱用聚乙烯组合物及其制备方法说明如下。
[0017] 聚乙烯材料的支化度和端甲基含量由催化剂种类和共聚单体的含量决定，共聚单 体的种类和含量影响聚乙烯链的结晶行为，其表观表现为密度的变化。密度提高则材料的 刚性增加而韧性降低，密度降低则材料的刚性降低而韧性提高。所以说合适的支化度和端 甲基含量使聚乙烯树脂具有刚韧平衡性能。
[0018] 聚乙烯材料的分子量由聚合反应工艺控制，其表观表现为熔体质量流动速率，高 分子量部分多则熔体质量流动速率降低，材料强度高但加工困难；低分子量部分多则熔体 质量流动速率提高；材料强度低但易于成型。
[0019] 申请人发现当聚乙烯支化度为（55?75)/10000(：，端甲基为（60?90)/10000(：，重均 分子量为7. 2Χ 104?7. 4Χ 104,重均分子量与数均分子量的比值为3. 6?6. 0,分子量在1万 以下的分子占159Γ20%，分子量在7万以上的分子占409Γ60%，熔体质量流动速率（190°C、 2. 16Kg)为4?7g/10min，密度为0. 935?0. 940g/cm3。采用具有以上特殊结构的聚乙烯，可以 获得强度、刚性韧性均较为平衡、且较为优异的聚乙烯组合物。
[0020] 本发明的聚乙烯组合物在滚塑成型过程中需要经历较长时间的热历程，油箱制品 需要长期在户外使用，因此需要添加抗氧剂和紫外线吸收剂；添加一定量的偶氮二甲酰胺 可在滚塑过程中释放出氮气、一氧化碳、二氧化碳、氨气，使制品产生均匀的微发泡效果，极 大增强制品的抗冲击性和耐跌落性；硬脂酸锌可与偶氮二甲酰胺产生协同效应，增加其发 气量。
[0021] 申请人对于本发明配方的设计，可达到在滚塑成型过程中偶氮二甲酰胺、硬脂酸 锌产生的协同效应使油箱制品壁厚均匀，强度好，抗冲击，跌落性能优异，可在户外恶劣环 境(严寒、酷暑、长期颠簸震动等）长期应用。
[0022] 偶氮二甲酰胺受热可分解产生氮气、一氧化碳、二氧化碳、氨气等气体，对于本发 明提及的特殊结构聚乙烯和特定的制备工艺而言，这些气体能均匀的分布在制品中，形成 一种微发泡结构，极大的增强制品的抗冲击
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0访客 来自[中国] 2020年05月08日 14:26本公司专业开发设计滚塑油箱，各类滚塑模具设计加工，有需要联系15867853038
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