专利名称：节油减排塑料油箱材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于制造车、船内燃发动机燃料油箱(如汽车、船舶的 汽油发动机或柴油发动机使用的油箱)的材料，特别涉及一种节油减排塑料 油箱材泮牛。
背景技术：
汽车、船舶的汽油发动机或柴油发动机使用的油箱属汽车、船舶部件中 重要的机能件和安全件之一。随着塑料应用领域的增大，塑料油箱也广泛出 现在许多汽车、船舶之上。塑料油箱之所以能够广泛地用于汽车上，主要是 因为塑料燃油箱具有诸多优于金属油箱之处，比如，形状设计自由度大，生
产效率高，成本低，经济效益好；重量轻，耐腐蚀，耐冲击，强度好；燃烧 时不引起爆炸，燃油渗漏量小，耐久性能优异等。
由于油箱属于汽车的结构件、功能件，又是重要的安全部件之一，因此 用于制造油箱的塑料材料首先应具有耐寒、耐热、耐蠕变、耐应力开裂、耐 大气老化、耐溶剂及化学药品等性能，而耐沖击、抗渗漏、阻燃、防爆等特 性又尤为重要。鉴于此，塑料燃油箱的材料通常采用高分子量聚乙烯作为基 材，辅以粘接和阻隔材料(尼龙或乙烯-乙烯醇共聚物即EVOH)。现有塑料 油箱材料大体有两种类型 一 种是分子量为50~80万的聚乙烯
(HMWHDPE),经吹塑成型的单层结构的塑料油箱，其箱体内壁进行不同 方法的表面处理，以提高其抗燃油的渗漏性。另一种是以高分子量的聚乙烯
(HMWHDPE)为基材，辅以阻隔材料或粘接材料，吹塑成型制备的单层及 多层复合结构的塑料油箱(塑料油箱的有关内容请参见作者颜发清在《汽车 研究与开发》杂志1999年第5期，第36~43页上发表的论文一一 "塑料燃 油箱在汽车工业中的应用与发展趋势，，)。
然而，当今世界，石油资源日渐紧张，燃油价格居高不下，而另一方面 由此产生的二氧化碳等污染气体的排放量不断增加。目前世界各国政府都在 大力倡导节能和环保，顺应这一趋势，众多科研人员把目光注视到节油环保 产品及方法的研究开发中。目前，现有用于制造塑料油箱的材料除了具备上 述性能和特点而外，不具备节油减排的效果。
发明内容
本发明提供一种节油减排塑料油箱材料，目的是解决现有的塑料油箱材
料不具备节油减排的问题。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是 一种节油减排塑料油箱材 料，原料配方由下列质量百分含量的材料组成
其中
所述远红外负离子材料选择下列材料之一
A、 托玛琳；
B、 托玛琳与锗矿石组成的混合物，托玛琳与锗矿石两者之间的质量比例 为7 8: 2 3;
C、 托玛琳与贵阳石组成的混合物；托玛琳与贵阳石两者之间的质量比例 为7 8: 2 3;
D、 托玛琳、锗矿石和贵阳石组成的混合物；托玛琳、锗矿石和贵阳石三 者之间的质量比例为7~8: 1~2: 1;
所述抗静电剂为JMT抗静电母料；
所述填充剂选择炭黑、云母、滑石粉和碳酸钙中的至少一种； 所述扩散剂为EBS扩散剂； 所述相容剂为万能合金相容剂T-605; 所述偶联剂选4奪下列材料之一
Y - (2, 3环氧丙氧基)丙基三曱氧基硅烷(KH-560)、； Y-(曱基丙烯酰氧基)丙基三曱氧基硅烷(KH-570); 异丙基三异硬脂酰基钛酸酯(TTS); 异丙基三(二辛基磷酰基)钛酸酯(NDZ-201)。 上述技术方案中的有关内容解释如下
1、上述方案中，所述托玛琳也叫碧玺，矿物学名为电气石，英文名叫 Tourmaline,是一种晶体状的天然矿物质。如中国的碧玺、外国的祖母绿等 都属于托玛琳材料。托玛琳主要生产于巴西及我国的新疆、西藏、云南等地，
高密度聚乙烯 远红外负离子材料
71%~82%; 5% 18%; 0.7%~1.3%; 5%~7%;
填充剂 相容剂 扩散剂 偶联剂
4.5% 5.5%; 0.7% 1.3%; 0.06%~0.1%;
由铁(Fe)、锰(Mn)、镁(Mg)、锂(Li)等微量元素组成，由于主要化学 成分的不同而呈现出黑、粉红、绿、紫等不同的颜色。化学式为Na(Mg， Fe, Mn， Li， AO 3Al6[Si6018](B03)3(OH, F)4。托玛琳具有独特的压电效应 和热电效应，可发射被称为"生命之光"的波长4-14微米的远红外，还可 释放被称为"空气维生素"的负离子。如新疆电气石远红外发射率为88%, 负离子为4260个/立方厘米。
2、 上述方案中，所述贵阳石为功能性环保矿物中的又一类产品，同时为 结晶体矿物，颜色为白色、红色两种。远红外线放射性强，而且其负离子发 射量为矿物中之最，发射率为7000 12000个/立方厘米。其化学成分如下
Si02: 66-77% A1203: 12-19% Fe203: 0.1-0.7% Ti02: 0.02-0.03% CaO: 0.18-0.4% MgO: 0.06-0.11% K20: 4-6.5% Na203: 3.5-6.5% 其他 8.5-13 %以上 贵阳石产品可从天津鸿雁天山石业纳米技术有限公司购得，商标为"鸿 雁"，产品全部从新疆的天山山脉以及巴西选耳又优质原材料加工，纯度高， 性能比同等产品高5-10倍。产品粒径从75纳米-200纳米之间，主要广泛应 用涂料、油漆、化妆品、保健品、日用化工、环保、建筑材料、医疗、工艺 品、塑料等等。
3、 上述方案中，所述锗矿石是一种天然锗矿石原矿材料，这种材料锗矿 石可以辐射远红外线和释放负离子，溶出锗元素及其他对人体有益的微量元 素，其中，负离子作用比远红外线更强。比如，我国桂林新竹大自然生物材 料有限公司(地址广西，桂林市，国家高新技术产业开发区留学人员创业 园B座，邮政编码541004)生产的锗矿石磨圆颗粒，是该公司的负离子材 料制品，产品编号ZL-30,它是用广西特产天然锗矿石原矿经过破碎、滚磨、 筛选分级而成。负离子材料还可以有桂宝石、神州石和奇水石等。这些负 离子材料可以单独使用，也可以两者或两者以上组合使用。
4、 上述方案中，所述偶联剂可以增加无对几物与有4几物之间的亲和力，它 是一类具有两性结构的物质。偶联剂在无机物和聚合物之间，通过物理的缠
绕或者进行化学反应，形成牢固的化学键，从而使两种性质不相同的材料紧 密结合起来。
5、 上述方案中，EBS润滑剂(乙撑双硬脂酰胺)是一种优良的塑料润滑 剂，广泛应用于PVC、 ABS、 PS、 PA、 EVA、聚烯烃等塑料和橡胶制品的成 型加工中，可有效提高产品的流动性和脱模性，从而提高产量，降低能耗， 使制品表面具有很高的光洁性、平滑性。
6、 上述方案中，所述的JMT抗静电母料的产品型号为JMT601-4PE,购 自杭州吉玛塑料有限公司(地址浙江省杭州市下沙经济技术开发区，浙江 省杭州市体育场路259号天合写字楼516-518,邮政编码310003 )。
7、 上述方案中，相容剂是为了改善多种聚合物或其它物质在共混时，相 容性不好的缺点，以形成稳定的结构。在本发明中聚合物即高密度聚乙烯和 远红外负离子材料共混，远红外负离子材料含硼为特征的铝、钠、铁、锂环 状结构的(聚晶体、单晶体、纤维)硅酸盐矿物。所述万能合金相容剂T-605 为带活性官能团烯烃类单体的三元共聚物，另再复配高效分散剂而成，具有 高效相容性。购自欧龙优(康盟得)高分子材料有限公司。地址广东省惠 州市惠阳区新圩镇红田村金泰源工业园A4栋，邮政编码516223。
本发明工作原理是各种燃油均为不同分子量的碳氢化合物， 一般均为 碳原子和氢原子依靠价键而结合成的烷类分子。而氢原子与碳原子的共价结 合使得分子成为极性分子。分子之间借助于偶极矩的静电引力结合成大分子 团，这种力称为范德华力，因此形成大分子团，影响了燃油的充分燃烧。油 分子在范德华力的作用下，通常处于分子聚集状态，不能充分燃烧。而本实 用新型采用远红外负离子塑料油箱材料的方案，制成的车船油箱既有储存燃 料油的功能，又有节油器功能，即油箱也是一个大型节油器。这种油箱在储 存燃油同时利用远红外负离子材料发出的远红外和负离子直接作用于燃油。 燃油分子在远红外和负离子作用下，将油分子之间的范德华力破坏，而变成 单个分子，形成长链式有序排列，由"长链"变成"短链，，，甚至单个分子，使 得分子间平均距离增大，燃油浓度下降，流动性提高，尤其是雾化性能大幅 提高，从而更便于与空气的混合，使燃烧更加充分，减少了废气中有害气体 的含量，提高了燃油的燃烧值，达到节油，提高马力和降低污染的目的。 由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点和效果 本发明的油箱塑料材料与现有的油箱材料相比，增加了能够产生远红外
负离子的材料如托玛琳、锗矿石、贵阳石，从而制成的油箱既具有储油功能， 也具有节油功能。
具体实施例方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述
实施例一 一种节油减排塑料油箱材料，原料配方由下列质量百分含量 的材料组成
高密度聚乙烯 73%;
远红外负离子材料 13.3%;
抗静电剂 1.2%;
填充剂 6.5%;
相容剂 4.6%;
扩散剂 1.3%;
偶联剂 0.1%;
其中，远红外负离子材料为托玛琳；抗静电剂为JMT抗静电母料；填充 剂为炭黑；扩散剂为EBS扩散剂；相容剂是万能合金相容剂T-605;偶联剂 为Y - (2, 3环氧丙氧基)丙基三曱氧基硅烷(KH-560)。
制备方法向塑料中空吹塑机中首先加入高密度聚乙烯，维持螺杆温度 为加料段在140~ 150。C使高密度聚乙烯熔融，然后加入远红外负离子材料托 玛琳、万能合金相容剂T-605、 JMT抗静电母料、炭黑、EBS扩散剂和y-(2， 3环氧丙氧基)丙基三曱氧基硅烷(KH-560)混合，然后在压缩段160~ 170°C,均化段175~ 185。C,机头温度170~ 180°C;储料温度为175°C;模具 温度为40°C;吹气压力为0.45 ~ 0.65 MPa;螺杆转速为30 ~ 70 r/min;注料 压力为9~ 11 MPa。
实施例二 一种节油减排塑料油箱材料，原料配方由下列质量百分含量 的材料组成
高密度聚乙烯80%;
远红外负离子材料7.6%;
才元^争电剂1%;
填充剂5.5%;
相容剂4.6%;
扩散剂1.23%;
偶联剂0.07%;
其中，远红外负离子材料为托玛琳与锗矿石组成的混合物，托玛琳与锗质量之比为7: 3;抗静电剂为JMT抗静电母料；填充剂为云母；扩散剂为 ebs扩散剂；相容剂是万能合金相容剂t-605;偶联剂为y-(曱基丙烯酰氧基) 丙基三曱氧基硅烷(KH-570 )。 制备方法同实施例一。
实施例三 一种节油减排塑料油箱材料，原料配方由下列质量百分含量
的材料组成
高密度聚乙烯 76.5%;
远红外负离子材料 10.81%;
^U争电剂 0.9%;
填充剂 5.5%;
相容剂 5.4%;
扩散剂 0.8%;
偶联剂 0.09%;
其中，远红外负离子材料为托玛琳与贵阳石组成的混合物，托玛J林与贵 阳石质量之比7.5: 2。抗静电剂为JMT抗静电母料。填充剂为炭黑和碳酸钙， 两者之间的质量比为1: l.扩散剂为EBS扩散剂。相容剂是万能合金相容剂 T-605。偶联剂为异丙基三异硬脂酰基钛酸酯(TTS)。
制备方法同实施例一。
实施例四 一种节油减排塑料油箱材料，原料配方由下列质量百分含量
的材料组成
高密度聚乙烯 73.5%
远红外负离子材料 14.2%;
抗静电剂 0.72%;
填充剂 5.6%;
相容剂 5%;
扩散剂 0.9%;
偶联剂 0.08%;
其中，所述的远红外负离子材料为托玛琳和贵阳石组成的混合物(两者 质量之比为8: 3);所述的抗静电剂为JMT抗静电母料；所述的填充剂为炭 黑、云母、滑石粉和碳酸钙的混合物(四者之间的质量比例比例为1: 1: 1.2: 0.9);所述的扩散剂为EBS扩散剂；所述的相容剂是万能合金相容剂T-605; 所述的偶联剂为异丙基三(二辛基磷酰基)钛酸酯(NDZ-201)。
制备方法同实施例一。
实施例五 一种节油减排塑料油箱材料，原料配方由下列质量百分含量 的材料组成
高密度聚乙烯 79%; 远红外负离子材料 9.1%;
抗l争电剂 1%;
填充剂 5%;
相容剂 4.53%;
扩散剂 1.3%;
偶联剂 0.07%;
其中，所述的远红外负离子材料为托玛琳、锗矿石和贵阳石组成的混合 物；托玛琳、锗矿石和贵阳石三者之间的质量比例为7: 1.5: 1;所述的抗 静电剂为JMT抗静电母料；所述的填充剂为滑石粉和碳酸钙的混合物(两者 之间的比例为2: 1);所述的扩散剂为EBS扩散剂；所述的相容剂是万能合 金相容剂T-605;所述的偶联剂为Y-(曱基丙烯酰氧基)丙基三曱氧基硅烷 (KH-570 )。
制备方法同实施例一。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项 技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保 护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明 的保护范围之内。
权利要求
1、一种节油减排塑料油箱材料，其特征在于原料配方由下列质量百分含量的材料组成高密度聚乙烯71％～82％；远红外负离子材料5％～18％；抗静电剂0.7％～1.3％；填充剂 5％～7％；相容剂 4.5％～5.5％；扩散剂 0.7％～1.3％；偶联剂 0.06％～0.1％；其中所述远红外负离子材料选择下列材料之一A、托玛琳；B、托玛琳与锗矿石组成的混合物，托玛琳与锗矿石两者之间的质量比例为7～8∶2～3；C、托玛琳与贵阳石组成的混合物；托玛琳与贵阳石两者之间的质量比例为7～8∶2～3；D、托玛琳、锗矿石和贵阳石组成的混合物；托玛琳、锗矿石和贵阳石三者之间的质量比例为7～8∶1～2∶1；所述抗静电剂为JMT抗静电母料；所述填充剂选择炭黑、云母、滑石粉和碳酸钙中的至少一种；所述相容剂为万能合金相容剂T-605；所述扩散剂为EBS扩散剂；所述偶联剂选择下列材料之一γ-(2，3环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷；γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷；异丙基三异硬脂酰基钛酸酯；异丙基三(二辛基磷酰基)钛酸酯。
全文摘要
一种节油减排塑料油箱材料，由高密度聚乙烯71％～82％与远红外负离子材料5％～18％组成的基体材料和助剂构成。所述的远红外负离子材料为托玛琳、锗矿石和贵阳石。本发明的油箱塑料材料与现有的油箱材料相比，增加了能够产生远红外负离子的材料托玛琳、锗矿石、贵阳石，从而制成的油箱既具有储油功能，也具有节油功能。本发明使用的原材料便宜易得，但是制成油箱后获得了良好的经济效益。
文档编号C08K3/34GK101353457SQ200810196569
公开日2009年1月28日 申请日期2008年9月11日 优先权日2008年9月11日
发明者郭一新, 洁 高 申请人:新康电脑科技(苏州)有限公司