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1、中空吹塑成型汽车油箱吴正中 1043002086摘要高密度聚乙烯（HDPE）经过表面处理或者多层共挤出改性，通过中空吹塑成型可以制成型面复杂，抗燃油阻隔性能好的汽车油箱。由于HDPE的优良性能，塑料油箱将逐步取代金属油箱。关键字：高密度聚乙烯（HDPE）；中空吹塑；塑料油箱1. 前言燃油箱塑料化是现代汽车塑料化的一个重要方向。随着汽车轻量化的要求以 及 HDPE 树脂的优异性能，塑料在汽车上的应用越来越广泛，汽车燃油系统是塑 料应用较多的一个领域，其中燃油箱是其典型代表。汽车用塑料燃油箱是目前产 量最大的汽车用中空吹塑部件，其发展是塑料中空吹塑制品高技术、高附加值的 象征。汽车塑料燃油箱与金属
2、油箱相比，形状设计自由度大，重量轻，耐腐蚀性 好，特别在寒冷地区，可以防止冰、盐带来的金属锈蚀而且生产工艺简单，效率 高，规模化生产具有较高的经济效益。2. 原料与以往的铁制油箱相比，HDPE燃油箱有着显著的优点：重量轻、防腐能力 强、造型随意、具有较长使用寿命、安全性高、加工工艺简单等。汽车油箱要求 材料具有很好的抗燃油渗透性能，目前多采用共挤出法或者表面化学处理法提高 HDPE 作为油箱的阻隔性。层状共混阻隔改性的机理：起阻隔作用的阻隔树脂 （尼龙或乙烯一乙烯醇共 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
3、途径的长度，因而增加 了容器的阻隔性能。福特、通用、大众、雷诺、雪铁龙、克莱斯勒等汽车公司都 已使用该技术生产的油箱。表面化学处理是改变制品表面的化学性质（如提高塑料制品表面极性和内聚 能密度等）以达到提高阻隔性能的目的。主要方法有氟化法、磺化法和等离子处 理法等。氟化法是利用反应活性高的氟气作为氟化试剂改性HDPE。通常被称为 直接氟化。氟原子取代聚合物链上的氢而在容器的表面发生化学反应，从而使极 性、内聚能、密度和表面张力发生变化以改善HDPE燃油阻隔性。但氟化处理的 缺点是只能提高对非极性溶剂的阻隔性，对极性溶剂的阻隔性较差。磺化氯磺 化法的基本原理和生产设备与氟化法基本一致，生产技术成
4、熟应用广泛。等离子 体法其基本原理是用电场加速电子成亚稳态离子，使其击断PE分子链上的键(如 C-H, C-C等)，再接上单体或其他物质，使聚乙烯表面积附一层超密度(1.7g/cm3) 的阻透膜。3. 成型工艺中空吹塑成型是将树脂通过普通挤出或者注塑成型制成型胚，再把型胚直接 或者间接至于吹塑模具中，静压缩空气吹胀，使型胚贴近模具型腔，在冷却定型 得到与模具几何形状相同塑料中空制品。中空吹塑成型对于成型截面复杂的中空 制品具有独特优势。塑料油箱形状较复杂，均匀的型坯在吹塑过程中，各部位的变形不均匀，导 致制件壁厚不均匀。根据制件各部位变形情况，设计异形型坯和口模，改善了挤 出吹塑形状复杂的塑料
5、油箱制件的壁厚均匀性。也可以通过型坯壁厚控制轴向控制 (AWDS)和径向控制(PWDS)两种形式实时监控产品质量。由于 LDPE 是高结晶材料冷却变形收缩比较大，冷却不均容易造成应力集中 和壁厚不均匀等问题，影响使用性能。可以通过外部冷却与内部冷却同时进行， 适当的升高冷却水温度保证结晶充分，延长冷却时间保证收缩均匀，同时发给足 够的压力保证形状稳定性。4总结i对于塑料油箱这样一类形状复杂的工业中空制件，采用异形口模调节型坯的 径向壁厚分布与型坯壁厚纵向调节系统配合，能生产出壁厚较均匀、质量较轻、 形状较复杂的中空工业制件，从而使挤出吹塑工业制件的原材料消耗降低，冷却 时间和成型周期缩短，生产效率提高，能源消耗降低，经济 效益大幅度上升。参考文献1 张超.HDPE汽车燃油箱专用树脂现状及发展方向J.塑料包装,2009年第19卷 第 6 期 .2 兰小蓉.塑料在汽车油箱中的应用现状与发展趋势J.科协论坛,2007年第7期 （下）. 张德鹏等.提高HDPE阻隔性能的方法J.合成树脂及塑料,2011年28卷.4吴智华、杨其.高分子材料成型工艺学.四川大学出版社2010年9月1 版.
