汽车用塑料燃油箱
塑料在汽车行业的应用考核试卷
3.论述塑料在汽车外饰件中的应用对汽车整体外观和耐久性的影响。
4.分析塑料在汽车行业中的应用对环境保护的积极意义，并讨论塑料回收再利用的现状与挑战。
标准答案
一、单项选择题
1. D
2. A
3. C
4. B
5. D
6. A
7. C
8. D
B.耐刮擦性
C.耐候性
D.成本
20.塑料在汽车行业中的应用，以下哪些方面有助于提升汽车的整体性能？（）
A.减轻重量
B.提高NVH性能
C.增强安全性
D.提升电气系统的性能
三、填空题（本题共10小题，每小题2分，共20分，请将正确答案填到题目空白处）
1.在汽车行业中，塑料的主要应用之一是用于制造汽车的______。（）
A.聚乙烯
B.聚丙烯
C.聚酰亚胺
D.聚苯乙烯
8.在汽车内饰件中，以下哪种塑料的使用量较大？（）
A.聚乙烯
B.聚丙烯
C.聚氯乙烯
D.聚氨酯
9.塑料在汽车行业中的应用可以减少以下哪些方面的损失？（）
A.能源消耗、环境污染
B.生产成本、能源消耗
C.生产时间、环境污染
D.生产成本、生产时间
10.以下哪种塑料具有良好的耐磨性能，常用于汽车轮胎？（）
9. A
10. D
11. C
12. D
13. D
14. C
15. D
16. A
17. B
18. A
19. C
20. C
二、多选题
1. D
2. D
3. ABD
4. ABCD
高分子材料在汽车上的应用
高分子材料在汽车上的应用作者：王振来源：《中国科技博览》2019年第10期[摘要]汽车行业在时代的变化中不断实现对质量、安全、性能、环保等方面的追求，充分利用并且研发新的高分子材料，以实现行业追求。
目前我国汽车企业的发展已经逐渐展现出了自己的特色与创新，在技术的研发上、材料的选择上以及对环保的要求上都有着一定的潜力，在未来的发展过程中将会拥有良好的前景和广阔的市场。
[关键词]高分子材料；汽车；应用中图分类号：TP297 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）10-0242-01引言当前汽车工业得到了快速发展，要求在车体结构、车身重量、防止腐蚀、做好隔音减振、节约能源等方面实现突破性进展，要求生产工艺实现自动化、行驶达到高速化。
因此在生产汽车过程中大量应用重量轻、韧性好、不易腐蚀、良好隔音隔热的高分子材料，不但可以在汽车行驶中节约大量的燃料而且也可以提高汽车综合性能。
所以当前高分子材料已普遍应用于汽车生产当中。
1高分子复合材料概念及特点高分子复合材料是指高分子材料和其他不同组成、不同形状、不同性质的物质复合粘结而成的多相固体材料，且拥有界面的材料。
高分子复合材料最大优点是博各种材料之长，如高强度、质轻、耐温、耐腐蚀、绝热、绝缘等性质。
因此，可以根据需要，将高分子材料和其他具有特殊性质的材料进行复合加工，从而制得满足实际需求的复合材料。
高分子复合材料在汽车领域的应用意义：中国不仅是人口大国，而且是汽车大国。
从2009-2016年，我国的汽车保有量一直保持递增的状态。
但是，这也引起了严重的环境污染问题。
随着每辆车的废气排放，二氧化碳引起的气候变暖等问题将越来越严重。
据研究，一辆轿车每减少质量100kg，每百公里燃油消耗就平均减少0.5L，二氧化碳排放就会随之减少500g。
因此，这就要求将更轻、更强的材料应用于汽车上，而由上述可知，高分子复合材料能够很好地满足这一条件，所以说，高分子复合材料在汽车领域的应用具有极为重要的意义。
汽车零部件检测标准大全
ECE R19前雾灯
GB11554-1998汽车及挂车后雾灯配光性能
ECE R38后雾灯
GB15235-1994汽车倒车灯配光性能
ECE R23、SAE J593 OCT95
GB17509-1998汽车及挂车转向信号灯配光性能
ECE R6、SAE J588、
ECE R49压燃式发动机排气污染物
2
压燃式发动机排气可见污染物
0324
0512
GB3847-2005车用压燃式发动机和压燃式发动机汽车排气烟度排放限值及测量方法
ECE R24可见污染物
3
柴油机全负荷烟度
0324
0512
DB11/046-1994汽车柴油机全负荷烟度测量方法
4
车用点燃式发动机及装用点燃式发动机汽车排气污染物
QC/T 38-1992汽车与挂车气压调节保护装置台架试验方法
后下部防护装置
1
后下部防护装置
0324
汽车和挂车后下部防护要求
2
具有后下部防护装置的车辆
储气筒
1
技术要求及试验方法
0324
QC/T 200-1995汽车气制动装置用储气筒技术条件
钢板弹簧
1
性能要求
0324
QC/T29035-1991汽车钢板弹簧技术条件
QC/T 564-1999轿车制动器台架试验方法
2
热衰退及恢复
3
衬片（块）磨损
4
管路失效及加力器失效
5
静效力
0324
QC/T 237-1997汽车驻车制动器性能台架试验方法
6
动效力
7
密封性
0324
燃油系统知识培训
燃油系统分为燃油供给系统与燃 油蒸发排放控制系统
一、燃油供给系统
燃油供给系统主要功能是为发动机提供燃油，保证整车在任何工况下的燃油供 应。主要包括加油管、油箱、燃油泵、输油管、燃油滤清器、口与油箱的管路，按材料来分目前主要有两种：一种属于金属管+ 耐油橡胶管（简称橡胶管），另一种属于尼龙加油管（简称尼龙管）。
手油泵的工作原理
当活塞向上运动，使泵腔中体积扩大形成真 空，于是在弹簧力作用下单向阀2关闭，在大 气压力作用下，单向阀1打开，液体经进油管 吸入泵腔内；当活塞向下运动时，泵腔油压 上升，将单向阀1关闭，而将单向阀2推开， 液体则经出油管排出。这就是最简单的单缸 活塞泵的工作原理。反反复复，形成泵的连 续输油。
2、燃油箱
燃油箱一般设有两个出口：一个是我们直接可以看 到的燃油加注口，一个是用来装入燃油泵和燃油计 量装置的出口。 燃油箱是个相对密闭的系统，油箱上通常设有通风 装置，以防止随着油量的过度消耗而再箱内与大气 的压力差的作用下变形。早期的燃油箱大多由金属 材料制成，后来多改用合成材料以满足轻量化及结 构设计的要求 塑料燃油箱相对于金属油箱有以下优点： 1、重量轻； 2、安全性高，不受热膨胀而爆炸，在-40℃和+90℃ 的情况下仍具有良好的机械性能； 3、防腐性能强，不腐蚀，不会因腐蚀而产生的杂质 通过供油系统进入发动机，导致增加发动机损伤， 降低其使用寿命； 4、抗冲击性能优良； 5、使用寿命长； 6、可充分利用有限的汽车剩余空间，根据汽车厂家 的需求自由造型； 7、成型简便。任何复杂的造型也可以一次成型.
3、燃油泵
一些车主反映在将点火开关打到ON位置还没起动时，能够听到车辆后部传来 嘶嘶噪音，问是怎么回事？ 这可能是电动燃油泵工作的声音，应当是正常的。 当今轿车发动机基本都使用电动燃油泵，大多安装在车辆后部的燃油箱内。当点火 开关打到ON位置时，燃油泵就开始通电供油，目的是建立油压，便于发动机起动， 此时因发动机没有起动，车内比较安静，油泵工作的正常噪音容易被驾驶员听到。 如果在10秒钟之内发动机控制电脑（ECU）没有收到发动机的转速信号，或者转速 低于最小起动转速，或者点火开关回到OFF位置，油泵电源就被切断，油泵停止工 作，目的是防止油泵长期工作、并为出现意外情况时切断油路。在发动机运转过程 中，油泵电源一直是接通的，以保证发动机持续不断的供油。如果燃油泵继电器出 现故障、燃油泵电路或油泵本身出现故障，可能会导致发动机无法正常起动，或者 在行车过程中熄火。
塑料在汽车中的应用
在欧美 国家 ， 程 塑料 ３％ ～ ０ 的 消费都 集 中在汽 车领 域 ； 工 ０ ４％ 在我 国工程 塑料 市场 的消费 比例 中 ， 汽车 用量 已 占到 了
１．２ ， １８ ％ 紧随电子电气之后 （ 其所 占消费 比例为 ３ ．％ ） Ｏ ４ 。因此 ， 业内分析 师称 ， 随着近年汽车行 业对塑料 的迅 猛需求 ， 国塑 我
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论文综述《 ｅ ｉ ｓ Ｒｖ ｗ ） ｅ
［ ］ 刘得 臣 ， ９ 郭清华 ， 郭延 翘． 果腺素 的合成 ［ ］ 精 细化 松 Ｊ．
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料产业和汽车 产业 已形成 “ 一荣俱荣 、 一损俱 损” 之势。由于汽车车身 、 内饰、 保险杠甚至 引擎都 大量使用各 种型号 塑料 ， 内塑 国
料行业 也将伴 随汽车工业 的刺激政策能否迎来新 的发展高峰值得期待。
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汽车设计基础知识
汽车设计基础知识目录前言1、轿车车身2、轿车造型与空气动力学3、导流板与扰流板5、汽车档风玻璃6、汽车档风玻璃28、现代汽车的造型设计9、轿车车身上的三大立柱车身外型设计的两对矛盾汽车风阻的五个组成部分汽车外形的演变车身主要构件轿车的面漆汽车的噪声轿车的降噪措施汽车的色彩汽车内饰件的材料内饰件与模块化汽车木质内饰件电动玻璃升降器电动座椅现代轿车座椅的要求车顶盖轿车的门车用塑料燃油箱轿车的仪表板总成轿车的前照灯未来的轿车大灯汽车上的雨刮器现代轿车音响氙灯——一种新型的前大灯人机工程学与汽车设计现代轿车设计概况“优化设计”与轿车产品材料疲劳——汽车安全的大敌塑料在汽车上的应用镁合金在汽车上的应用车用材料的新发展汽车铝质材料纳米技术和汽车车用钢板新型车身材料绿色浪潮与汽车汽车信息化网络汽车蓝牙技术与汽车汽车移动影院与信息化Wi-Fi与汽车车载燃料电池混合动力汽车汽车保险杠安全气囊前言汽车作为一种商品，首先向人们展示的就是它的外型，外型是否讨人喜欢直接关系到这款车子甚至汽车商的命运。
在全球各大汽车企业中，汽车造型工作都是由公司的最高层直接领导。
当然除了汽车公司自己的设计队伍，还有一些独立的、专业的汽车设计公司，如著名意大利设计大师乔治亚罗的设计公司[ 、意大利博通设计室[ 等等。
好，先让我们看一下什么是汽车造型设计汽车造型设计是根据汽车整体设计的多方面要求来塑造最理想的车身形状。
汽车造型设计是汽车外部和车厢内部造型设计的总和。
它不是对汽车的简单装饰，而是运用艺术的手法科学地表现汽车的功能、材料、工艺和结构特点。
汽车造型的目的是以其的美去吸引和打动观者，使其产生拥有这种车的欲望。
汽车造型设计虽然是车身设计的最初步骤，是整车设计最初阶段的一项综合构思，但却是决定产品命运的关键。
汽车的造型已成为汽车产品竞争最有力的手段之一。
汽车造型设计需要你掌握哪些知识汽车造型主要涉及科学和艺术两大方面。
设计师需要懂得车身结构、制造工艺要求、空气动力学、人机工程学、工程材料学、机械制图学、声学和光学知识。
工程材料在汽车中的应用2000字论文
工程材料在汽车中的应用2000字论文随着汽车工业的发展，我国的汽车产量稳步增长，汽车消费规模日趋庞大。
据中国汽车工业协会发布数据显示，2008年我国产量达到934.51万辆，汽车销量达到938.05万辆。
虽然目前全球经济危机对各国的汽车产业带来了严重影响，但国内汽车厂家积极应对，加上政府政策的支持，近两月来中国的汽车销量开始回升，从整体趋势上看，我国的汽车工业仍将保持一个持续高速增长态势。
浅谈工程塑料在汽车轻量化中的应用进展论文在汽车及相关行业的进步带来巨大机遇的同时，汽车工业也面临着巨大的挑战。
汽车及相关行业的发展对社会能源供给、环境保护等方面的影响日益明显，因此要承受的节能减排的压力也日趋增大。
汽车结构的轻量化和轻量化材料的使用等汽车轻量化技术，可以有目的地减轻汽车自身的重量，又能保证汽车行驶的安全性、耐撞性、抗振性及舒适性，同时满足汽车本身的经济性要求。
汽车轻量化已经成为汽车材料发展的主要方向，节能和环保则是汽车行业的两大课题。
以工程塑料件代替各种昂贵的有色金属及合金材料部件，不仅能减轻车重，降低燃油消耗和碳氢化合物排放，还可提高动力，适应恶劣环境，增加安全性，而且塑料可回收，从而节约了制造过程中的资源消耗，最终使汽车在安全和成本两个方面获得更多的突破。
汽车造型更为美观和设计更为灵活，是降低零部件加工、装配和维修费用的有效途径。
汽车用塑料的使用已经成为衡量汽车工业发展水平的标志之一。
工程塑料作为工程材料，是电子信息、交通运输、航空航天、机械制造业的上游产业，在国民经济中占据着重要的地位，其发展不仅对国家支柱产业和现代高新技术产业起着支撑的作用，同时也推进传统产业改造和产品结构的调整。
近年来，随着我国制造业的迅速发展，工程塑料的应用领域日趋广泛，用量从2000年的39.4万t上升到2007年的182万t，其中汽车行业2007年消费的工程塑料占国内工程塑料市场消耗比例的11.89%。
工程塑料，尤其是高性能工程塑料，因其具有良好的机械性能、综合力学性能，而且耐热性、耐酸、寿命长、可靠性好等特点而越来越广泛地用于汽车工业，其前景非常好，例如发动机上的一些零部件如调速阀、机动盘、气流盘、水泵、输油管、皮带轮罩、冷却风扇、油门踏板等已开始使用PA、PPS、PBT等注塑或吹塑成型。
一汽丰田供应商体系
一起丰田在华供应商体系
一汽丰田在华供应商体系，包括发动机、电子电器、内外饰、通用件等类目的供应商：
机油泵、水泵：爱信宏达、爱信瑞丰
减振器：成都联创、上海北特、一汽东机工
车灯：小糸、斯坦雷、江苏丹阳红光、常州巨峰
铅酸蓄电池、锂电池：风帆、汤浅
玻璃：旭硝子、板硝子、福耀
空调：富奥、电装
天窗：天津（爱信）
燃油填充管：邦迪管路
密封件总成、密封条：天津星光、河北新华欧亚
导航系统：电装、怡利电子、爱导
散热器：电装、富奥、东风
线束：天津中发花冠、天津津住、矢崎、天津津河、浙江九隆、白城金事达、广州新晨
钢板：宝钢新日铁、天津丰田通商
涂料：立邦、敦阳化工、藤仓化成、广西关西
塑料燃油箱：唐山亚普、重庆益弘
发动机盖：上海鑫毅、斯泰必鲁斯、鑫鸿交通
制动器：卢卡斯伟利达廊重、天合富奥、天津爱德克斯、爱信精机、日立
无级变速器：丰田常熟
自动变速器：天津艾达
手动变速器：唐山爱信
轮胎：住友、正新、普利司通发动机系统供应商（1）：
发动机系统供应商（2）：。
※CCC认证的汽车零部件一览表
3C认证实际上是英文名称“China Compulsory Certification”（中国强制性产品认证制度)的英文缩写，也是国家对强制性产品认证使用的统一标志。
作为国家安全认证（CCEE）、进口安全质量许可制度（CCIB）、中国电磁兼容认证(EMC）三合一的“CCC"权威认证,是中国质检总局和国家认监委与国际接轨的一个先进标志，有着不可替代的重要性.它是我国政府按照世贸组织有关协议和国际通行规则，为保护广大消费者人身和动植物生命安全，保护环境、保护国家安全，依照法律法规实施的一种产品合格评定制度。
其主要特点是：国家公布统一的目录，确定统一适用的国家标准、技术规则和实施程序,制定统一的标志标识，规定统一的收费标准。
凡列入强制性产品认证目录内的产品，必须经国家指定的认证机构认证合格，取得相关证书并加施认证标志后，方能出厂、进口、销售和在经营服务场所使用。
目前，中国公布的首批必须通过强制性认证的产品共有十九大类一百三十二种。
主要包括电线电缆、低压电器、信息技术设备、安全玻璃、消防产品、机动车辆轮胎、乳胶制品等。
作用
3C标志一般贴在产品表面,或通过模压压在产品上，仔细看会发现多个小菱形的“CCC"暗记。
每个3C标志后面都有一个随机码，每个随机码都有对应的厂家及产品.认证标志发放管理中心在发放强制性产品认证标志时，已将该编码对应的产品输入计算机数据库中，消费者可通过国家认监委强制性产品认证标志防伪查询系统对编码进行查询。
汽车标准件及基础标准
汽车标准件
防松动螺纹配合
汽车标准件
汽车标准件
尼龙锁紧螺母 DIN985 Nylon lnsert Lock nut
➢内饰软化件 ➢减震隔音件 ➢电子电器件 ➢油液脂类
……
车用非金属材料
非金属材料的优点
质量轻：轻量化 防锈：美观，装饰性好 吸震：舒适性、噪声 设计自由度大:改进汽车结构，提高性能的设计 成型性好：降低零件数量 耐环境性好 通过改性改变材料的特性（加工性、使用性）
……
车用非金属材料 材料
车用非金属材料
GB5763-1998 《汽车用制动衬片》 范围 规定了汽车用制动衬片的分类、技术要求、试验方法 衬片分类 1类：驻车制动器用 2类：轻、微型鼓式制动器用 3类：中、重微型鼓式制动器用 4类：盘式制动器用 技术要求 外观质量、尺寸公差、摩擦性能 试验方法（略）
车用非金属材料
GB16897-1997《汽车制动软管》 范围 适用于汽车液压、气压、真空制动软管（接头/总成） 技术要求 结构：永久连接 性能：缩颈后孔的通过量，最大膨胀量、爆裂强度、 制动液相容性、挠曲疲劳、抗拉强度、吸水性、耐臭 氧性、耐腐蚀性
汽车标准件基础
➢汽车标准件
✓属于零部件中易于社会化生产、加工工序较少、规格化和
系列化明确、以紧固、蜜蜂、连接、传递为主要功能、便于
在部件、组件总成上使用的零部件
✓根据QC/T 326—1999标准的规定，标准件包括：
•1 —螺栓、螺柱
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汽车用塑料燃油箱 一、引 言 汽车是陆地上主要的灵活交通运输工具,汽车工业是国民经济中极为重要的基础工业之一.随着汽车的大量生产,由此产生了如何节能省油、提高功能、节约用材、简化生产工序和降低成本等问题[1-3]. 汽车塑料化是大势所趋,它是基于三个主要理由,一是节能,二是提高功能,三是简化制造工序与工艺. 汽车燃油箱是汽车部件中重要的机能件和安全件之一.传统的燃油箱是用金属制作的,由于金属加工的特殊性,成型较困难,且焊接缝处的强度也低,生产合格率较低,在使用中经常出问题.近年来,为了减轻汽车的重量以及降低成本,从金属材料到塑料树脂的转化已引起研究者的广泛兴趣. 二、塑料燃油箱的特点 塑料燃油箱则可以较好地解决金属燃油箱出现的问题,因为: (1)塑料的成型加工性好,易规模生产,简化生产制造工艺,改进了安全工作状况. (2)塑料有极好的耐化学腐蚀性,塑料燃油箱有抵御水、污物及其他介质的侵蚀作用并免去维修的麻烦. (3)塑料燃油箱的重量较金属轻,塑料相对密度仅为金属的1/8～1/7,所以与同体积的金属燃油箱相比较,其重量可大大降低,从而有利于减轻车重,提高车速,节省燃料.据资料统计,车重每减轻1kg,则1L汽油可使汽车多行驶0.1km. (4)塑料燃油箱形状设计自由度大,空间利用率高,可以加工成各种复杂形状,有利于充分利用车体的空间,从而可以增加燃油的载重量,提高汽车的续航力,例如PASSAT塑料燃油箱重3.5kg,容量51L加安全系数7 L,同金属燃油箱相比容量大6L,重量轻1.5kg. (5)塑料燃油箱有较好的热绝缘性,在车辆着火时汽油柴油不会很快升温,可延迟爆炸而使乘员在意外事故中增加生存的希望. (6)塑料燃油箱耐久性能优异,例如用高分子量聚乙烯材料长期稳定性能好,从而可使燃油箱的使用寿命达10年之久. 在欧洲,塑料燃油箱首先由德国大众汽车工业公司于1973年开发成功并大规模生产,车种由PASSAT开始,之后,塑料燃油箱在汽车工业发达的国家,从原料到加工生产设备,发展得极为迅速,成为一门专门的加工行业. 三、目前汽车塑料燃油箱成型工艺 目前,汽车塑料燃油箱的使用受到广泛关注,进而其加工成型工艺得到广泛的研究和开发.概括起来塑料燃油箱的成型工艺有以下几种. 1.回转成型 轻的金属模可安装在回转成型机的机架上进行三维方向旋转,塑料粉加入热模具内,当旋转时,塑料粉不断熔融粘贴在热模具内壁,待完全塑化达到要求厚度后,往模具夹套内注入冷水进行冷却,然后脱模得制品.该法不足之处是很难保证转角处和狭窄断面处壁厚的均匀性.该法所需材料要求受热后在模具内壁形成紧密又均匀的融体.但是具备上述条件的材料却不能符合汽车燃油箱对性能的要求. 2.阳离子聚合(单体浇铸) 阳离子聚合法是用己内酰胺单体注入受热回转模具内,阳离子聚合,冷却脱模.其优点是模具造价低,易于喷漆.由于此法只限于浇铸尼龙,不能完全满足汽车燃油箱要求的条件,故通常不采用此法. 3.注塑 由于脱模受到限制,采用注塑生产燃油箱需分成两半件,然后再用粘合剂或热熔焊接将两半件粘合成整体.粘合强度往往随材料品种不同而有强弱,又注塑模具要承受高压(60～130MPa)注射,模具结构复杂,制造费用昂贵,以上是缺点.注塑的优点在于获得的成品壁厚易于控制,非常均匀,又在注塑模具内可以装配所需要的嵌件,可将燃油箱箱体与附属零部件注射组熔成一体. 4.真空吸塑成型 将塑料板材加热用真空吸塑成型制成燃油箱两半件,然后再用粘合剂或热熔焊接将两半件粘合成一整体.它与注塑不同处:前者不能制成形状结构复杂的箱体,而且无法在成型时装配各种嵌件,又模具多为铝合金材料,强度要求相对低,结构简单,因而造价也低.缺点是也存在粘合问题. 5.中空吹塑 探索和比较各种塑料燃油的成型工艺,中空吹塑成型是制造燃油箱最佳成型方法.目前塑料燃油箱主要采用此法.燃油箱中空吹塑成型时,物料连续加热熔融挤出,送进蓄料器中储存,再通过模芯模套由上往下挤出形成型坯,用两半片(哈夫)模具将型坯夹紧,然后往型坯内鼓气吹胀贴牢模腔内成型,经冷却脱模得成品燃油箱.该方法是最佳成型方法,既可以大规模生产,又简化了生产工序,也不存在粘接问题. 四、目前常用的阻隔性塑料、塑料燃油 箱用料及加工工艺 不是所有的塑料都适宜于制造汽车燃油箱,首先材料必须能长时间承受高温与低温交变负荷,甚至能承受-40℃下的骤然变形,经测试必须符合安全技术条件和政府颁布的标准,还要有非常好的阻渗性.按照国际标准,现在汽车油箱的渗油量每天不超过2g,以后逐年减少,所以必须选用有阻隔性的塑料来作汽车燃油箱.常见的阻隔性树脂[4-7]有:聚偏氯乙烯(PVDC)、乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)、聚丙烯腈(PAN)、聚酰胺(PA)、聚酯(PET)、新型尼龙(MXD6)、液晶(LCP)和含氟塑料等,其中液晶和含氟塑料不仅成本高而且加工也比较困难;聚偏氯乙烯虽然具有高度的阻气性、耐蒸煮性、透明性、耐化学腐蚀性,热收缩性小,安全卫生和成本低等优点,但其熔点(200℃)与分解温度(210℃)相近,成型加工十分困难,经济价值不大;EVOH虽然在干态和常温下有比PA和PVDC好的阻隔性,但是由于其韧性不够而不具备单独作为包装材料或容器的物性,必须与其他塑料复合;尼龙和其他阻隔性聚合物相比,具有低温和高温使用性能优异、力学性能好,在高温、高湿度下其阻隔性优于EVOH和PVDC的特点,因此作为高分子阻隔材料越来越得到广泛应用.考虑阻隔性、加工性及成本,通过一系列试验与尝试,高分子量、高密度聚乙烯非常适宜于制造汽车燃油箱,但其阻隔性不好,渗油率比尼龙高得多.其优点是:在低温甚至-40℃下仍不失其韧性,易于吹塑成型,易于摩擦焊接、热元件焊接、高频焊接、以及热空气焊接,由于密度小,所以塑料燃油箱重量远轻于金属.但是聚乙烯的阻油性差,使其受到了限制.目前,常用的聚乙烯塑料燃油箱主要采用以下生产方法[8-10]来提高和改善中空容器阻隔性: (1) 内壁进行表面处理的单层塑料燃油箱的方法,常用方法: ① 环氧喷涂法,此法较落后,效果也差,现已基本被淘汰; ② 磺化(SO2气体)处理法,该法较成熟,美国、日本等国家迄今仍在使用; ③ 氟气(F2)处理法,该方法是在吹塑成型过程中,同时向油箱内部吹入含有1%氟的氮气,使其油箱内层形成防燃油渗透的含氟层.氟化处理是在整个正常吹塑成型周期内实施的,通过由氟原子取代聚合物链上的氢而使容器的内表面发生化学变化,即在极性、内聚能、密度和表面张力方面发生变化,这种变化降低了湿润、扩散和最终的非极性液体的挥发.由于这种变化仅发生在表面(深度为5～10nm),所以抗张、冲击强度均没有发生明显变化.经氟化处理后,油箱的渗透汽油量降低效果比较显著,可由16g/24h降至0.5g/24h.但是,上述三种方法中的后两种方法,均要造成公害,引起环境污染,不宜采用. (2) 聚乙烯与阻隔树脂共混改性使阻隔树脂在基体树脂中形成层状的方法.一般认为层状共混阻隔改性的机理是:起阻隔作用的阻隔树脂(尼龙或乙烯-乙烯醇共聚物即EVOH)分散相呈层状分布于连续相机体树脂中,阻隔层与基体组成多层结构,使得容器中溶剂分子穿透途径变得迂回曲折,增加了途径的长度,因而增加了容器的阻隔性能,为了得到这种层状结构,原料必须满足下列条件: ① 基体树脂必须易于加工,并在特定的设备内加工,它必须具有较低的流动活化能,其粘弹特性应与阻隔树脂相匹配; ② 阻隔树脂应与基体树脂不相容,它在加工温度下有较高的熔点和粘度,并应具有足够的熔体拉伸性,以至受到剪切而形成大的片状; ③ 必须加一定量的相容剂,控制阻隔树脂与基体树脂间的界面张力.为了使阻隔树脂能以层状分散于基体树脂中,还必须选择合适的加工工艺条件.在加工过程中,如果流场较弱,阻隔树脂没有被足够拉伸,而以较大颗粒状分布于基体树脂中,共混物的阻隔性能不好;反之,流场过度,阻隔树脂由于受到过强的剪切而被破裂成微粒,不形成片状,共混物的阻隔效果同样得不到改善.例如在高密度聚乙烯中加入7%阻隔尼龙片,可以使材料对燃油的渗透性比纯HDPE燃油箱减少97%,该产品已用于LousElan车上,但制备工艺复杂,成本高. (3)另一种途径是采用多层共挤技术,即HDPE层、粘结层、阻隔层(PA或EVOH)、粘结层、HDPE层5层共挤出成型,其中阻隔层用的是具有阻隔性的树脂如尼龙或乙烯-乙烯醇共聚物等;粘结层用的粘结剂对阻隔材料和HDPE有较强的粘结力、良好的粘结耐久性能和加工性能;HDPE作为内层和外层,起成型、强度、骨架等作用.该方法的优点是:成品质量优良,特别是抗燃油渗透性能优异.但这一方法对设备要求高,工艺控制困难,要求专用的多层中空吹塑成型机.现在,塑料燃油箱已广泛用于汽车上,国产与国外同类产品的性能比较见表1. 五、目前塑料燃油箱的检测 把原料吹塑成型制成塑料燃油箱成品,根据实物对燃油箱进行检测,美国和欧洲对汽车塑料油箱制订了严格的技术标准.目前常用的检测项目如表2. 表1 国产塑料燃油箱材料与国外同类产品的性能比较 项 目单 位齐鲁石化DMDY1158德国GM7746中科院化学所OXU-1中科院化学所OXU-2中科院化学所OXU-3MI(190℃,2.16kg)g/10min 0.0170.0210.050.060.06熔融温度℃138.7136.2137138138拉伸强度MPa47.528.828.827.628.3断裂伸长率%2850809493弯曲强度MPa24.122.623.024.725.0弯曲模量MPa689.5603715724862.0缺口冲击强度J/m533276396394291燃油渗透量g/24h 2.65 2.30 2.06 1.75 表2 常用的汽车燃油箱检测项目 检测项目要 求 指 标 坠落试验箱体内注满冷冻液,在-40℃环境中和常温放置12h,由10m高度自由落下,箱体不破裂,不泄漏摆锤冲击箱体内注满冷冻液,在-35℃环境中放置12h,用1t重的摆锤,冲击能量为4kJ,冲击后箱体不出现裂纹,不泄漏尖锤冲击箱体内注满冷冻液,在-40℃环境中放置12h,用14.7N尖锤,冲击能量为30J,冲击后箱体不出现裂纹,不泄漏燃烧试验箱体内注满50%燃油,置于直接、间接火焰上120s,箱体不破裂和爆炸耐热性试验在95℃的环境中加热1h,无泄漏变形耐冷热交变循环试验按80℃(16h)→室温(1h)→-40℃(6h)→室温(1h)为一个循环,共14个循环后无泄漏变形耐老化性试验大气中暴露一年半后,性能无显著下降耐压试验箱体内注满液体,在0.03MPa的压力,53℃下,加压5h,箱体不破裂、不泄漏耐振动性试验常温、振动加速度28.4m/s2 、振动频率33.3Hz,振动方向和时间:上下(4h),左右(2h),前后(2h),不破裂、不泄漏气密性试验常温,充以0.03MPa(表压)的气压,持续30s不得有任何渗漏现象产生渗透试验箱体内注入50%含芳香烃的燃油,在+40℃温度环境中8周,按西欧、日本标准平均泄漏<20g/d;北美、美国标