工程塑料油箱

第50问五大工程塑料在汽车领域有哪些应用？工程塑料用于汽车的主要作用是使汽车轻量化，从而达到节油高速的目的。

发达国家将汽车用塑料量作为衡量汽车设计和制造水平高低的一个重要标志，世界上汽车塑料单用量最大的是德国，塑料用量占整体材料的15%。

近年来我国汽车产业发展迅速，目前汽车年产量超过2702万辆，按照国外塑料用量预测，汽车行业年用改性塑料在350万吨以上，这其中工程塑料占了很大一部分比例，五大工程塑料性能特性各不相同，在汽车上的用途也各有偏重。

一、尼龙PA:尼龙主要用于汽车发动机、马达转子及发动机周边部件，主要品种是PA6+GF、PA66+GF、增强阻燃PA6等产品。

（1）在汽车发动机周边部件上的应用:由于发动机周边部件主要是发热和振动部件，其部件所用材料大多数是玻纤增强尼龙。

这是因为尼龙具有较好的综合性能，用玻纤改性后的尼龙，主要性能得到很大的提高，如强度、制品精度、尺寸稳定性等均有很大的提高。

另外，尼龙的品种多，较易回收循环利用，价格相对便宜等，这些因素促成尼龙成为发动机周边部件的理想选择材料。

进气歧管是改性尼龙在汽车中最为典型的应用，1990年德国宝马汽车公司，首先将以玻纤增强尼龙为原料制造的进气歧管应用在六汽缸发动机上；以后美国福特与杜邦公司合作，共同用玻纤增强PA66制造的进气歧管应用在V6发动机上，以后世界各大汽车公司纷纷跟进，改性尼龙进气歧管得到广泛的应用。

（2）在汽车发动机部件上的应用:发动机盖，发动机装饰盖，汽缸头盖等部件一般都用改性尼龙作为首选材料，与金属材质相比，以汽缸头盖为例质量减轻50%，成本降低30%。

除了发动机部件外，汽车的其他受力部件也可使用增强尼龙，如机油滤清器，刮雨器，散热器格栅等。

尼龙的韧性、化学惰性、耐热性和低重量特定是其在汽车配件领域能够替代金属和其它塑料。

通过变化增强等级和聚合物化学性质，树脂生产者可以为指定用途设计配方。

与尼龙相比，热固性聚合物在某些汽车配件领域依然具有相当的竞争力，尤其是在北美。

汽车常用通用塑料、工程塑料和特种塑料一览塑料种类繁多，在汽车上的应用分为内饰件、外装件和功能件。

根据名种塑料不同的使用特性，通常将塑料分为通用塑料、工程塑料和特种塑料三种类型。

01、通用塑料一般是指生产量大、成型性好、价格便宜、广泛使用的塑料。

通用塑料包含五大品种，聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS）、丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS），都是热塑性塑料。

1、PP聚丙烯，俗称百折胶，类似白色蜡状，透明、质轻，注塑时流动性好，吸水性低于0.02%。

PP收缩率为1.0-3.5%，合适的薄厚为1.5-2.5mm。

PP在汽车领域的广泛使用主要存在两个问题：易燃烧（会滴落燃烧物）和低温环境呈脆性。

针对这两个问题，在工业的实际应用中掺加合适的添加剂，做PP改性。

易燃烧会添加阻燃剂；低温环境下呈脆性，主要采用加入其它韧性材料、刚性粒子或弹性体进行各种改性增韧，如橡胶（EPDM）、滑石粉（TD）、玻纤（GF）等。

用PP树脂制造的汽车用制品很多，有各种仪表板、门护板、立柱护板、保险杠、水箱、装饰板，PP在汽车上的应用有越来越多的趋势。

2、PE聚乙烯，最轻的塑料之一，半透明白色腊状材料，耐水性好，耐酸碱，耐有机溶剂，电绝缘性优良。

收缩率1.5——4.0%，合适的薄厚1.0-2.5mm。

PE作为汽车材料最大的缺点是容易燃烧，最简单、常用的方法是加入合适的阻燃剂来改善PE的燃烧性能。

用PE制造的汽车制品主要有油箱、风管，前座椅装饰盖，风道总成（HDPE）、左右通风管总成、上下风向叶片连接杠、左右脚通风口总成等。

3、PVC聚氯乙烯，常用PVC是多组份的塑料，因为各组份的含量不同，就形成了各种机械性能差异很大的不同硬度的PVC颗粒，一般分为软PVC和硬PVC两大类。

收缩率：硬质PVC为1-1.5%，软质PVC为2-2.3%，合适的薄厚2-3.5mm。

在汽车塑料制品中最常用的塑料原材料当属聚氯乙烯，用PVC塑料制造的汽车塑料制品随处可见，PVC仪表板蒙皮、PVC塑料方向盘、PVC塑料衬板、PVC塑料汽车铺地材料。

柴塑料油箱的厚度设计标准通常在5mm至10mm之间。

这个厚度的范围可以满足大多数汽车和卡车的需求。

然而，具体的厚度可能因油箱的尺寸、形状、用途和所装载的燃料类型等因素而有所不同。

例如，大型卡车可能需要更厚的油箱以承受更大的压力和重量。

此外，油箱的材料和设计也会影响其厚度。

例如，如果油箱是由高强度塑料制成的，那么厚度可能会更小，因为高强度塑料通常能够承受更大的压力。

总之，柴塑料油箱的厚度设计标准是一个范围，具体的厚度应该根据油箱的具体需求和条件来确定。

如果您需要更详细的信息或建议，请咨询专业的汽车工程师或设计师。

汽车塑料燃油箱技术条件汽车塑料燃油箱技术条件1 范围本标准规定了乘用车塑料燃油箱的术语和定义、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存等内容。

本标准适用于以汽油为工作介质的乘用车塑料燃油箱（以下简称燃油箱），以其它燃料为工作介质的塑料燃油箱参照执行。

2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。

凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB 17930 车用汽油GB 18296 汽车燃油箱安全性能要求和试验方法QC/T 572-1999 汽车清洁度工作导则测定方法3 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。

3.1额定容量燃油箱设计参数中规定加注燃油的容积。

3.2塑料燃油箱固定于汽车上用于存贮燃油的独立箱体总成，本体采用塑料制作，由燃油箱本体、加油管、加油口、燃油箱盖、管接头及其他附属装置（例如：进气阀等）装配成的整体。

4 技术要求4.1 基本要求4.1.1 燃油箱应按经规定程序批准的图样和技术文件制造，并符合本技术条件的要求。

4.1.2 燃油箱应具有通过国家认证机构的产品认证书。

4.1.3 燃油箱外观应光滑，不得有划痕、开裂等缺陷。

4.1.4 燃油箱安全性能要求必须满足GB 18296的有关规定。

4.1.5 材料塑料燃油箱必须采用具有低渗透的EVOH为阻隔层、以HDPE为骨架、以改性LLDPE为粘结材料的多层共挤工艺制造。

4.1.6 壁厚要求燃油箱要求最小壁厚不得小于3.5mm，最大壁厚不得大于6mm。

4.1.7 清洁度要求燃油箱内部应保持清洁，按5.1进行试验，内部清洁度按质量计算每升额定容量不大于1.5mg。

4.2 燃油箱性能要求4.2.1 燃油箱总成蒸发污染物排放要求燃油箱按5.2进行试验，燃油箱蒸发污染物（即：碳氢化合物）排放量不得大于550mg。

4.2.2 燃油箱盖的密封性燃油箱按5.3进行试验，柴油箱盖的最大泄漏量不得大于20g/min，汽油箱盖不允许泄漏。

常用工程塑料特点及应用常用工程塑料指的是在工程中广泛应用的一类塑料材料，具有优良的物理性能和化学稳定性，强度高、耐磨损、耐高温、耐腐蚀等特点。

下面就聚甲醛、尼龙、有机玻璃和聚四氟乙烯四种常用的工程塑料进行特点及应用的介绍。

一、聚甲醛（POM）特点：1.强度高，具有较高的刚性和韧性，适用于各种机械零件的制造。

2.耐磨损，摩擦系数低，耐磨性好，适用于制造轴承、齿轮等高负荷工作的零件。

3.耐化学腐蚀性能好，耐溶剂，适用于制造化学药品容器、管道等。

4.稳定的机械尺寸和热尺寸，具有低线膨胀系数和优异的尺寸稳定性。

应用：1.汽车工业：用于制造汽车发动机部件、燃油喷嘴、方向机齿条等。

2.电子电气工业：用于制造电器插座、开关、绝缘子等。

3.易碎件制造：用聚甲醛制成的外壳具有良好的抗冲击性能，适用于制造手机壳、相机外壳等。

二、尼龙（PA）特点：1.良好的耐磨损性和擦伤性能，适用于制造高速运动的机械零件。

2.耐油脂和耐化学溶剂，具有较好的耐腐蚀性能。

3.比重小，具有较轻的重量和较高的强度，适用于制作轻量化的零件。

4.耐高温和耐冷温度范围广，适用于各种恶劣环境中的使用。

应用：1.汽车工业：用于制造汽车零部件、油箱、油泵等。

2.电子电气工业：用于制造连接器、电缆套管等绝缘零件。

3.机械制造工业：用于制造齿轮、轴承、滑轮等设备零件。

三、有机玻璃（PMMA）特点：1.透明度高，光透过率达92%，具备良好的透明性。

2.强度高，具有较好的机械强度和刚性，不易变形。

3.耐候性好，耐紫外线和可见光线的影响，长时间使用不易变黄。

4.易于加工，可热成型、注塑成型等，可制作出各种形状。

应用：1.建筑行业：用于制作工程车库、遮阳棚、广告牌等建筑装饰材料。

2.广告行业：用于制作广告灯箱、展示架、宣传材料等。

3.家具制造：用于制作桌子、椅子、柜子等家具。

4.照明行业：用于制作LED灯罩、灯具等。

四、聚四氟乙烯（PTFE）特点：1.优异的耐化学性，具有优良的耐酸碱、耐溶剂性能。

塑料燃油箱均采用高密度聚乙烯（HDPE）作原材料。

由于高密度聚乙烯热塑性显著，所以塑料燃油箱加工成型工艺通常有挤出吹塑成型、滚塑成型、注塑成型、真空吸塑成型等多种形式，其中挤出吹塑成型和滚塑成型为两大主流工艺。

挤出吹塑成型是将软化状态的高密度聚乙烯用挤出机挤出型坯后放入成型模内，用两半片模具将型坯夹紧，然后通入压缩空气，利用空气压力使坯料沿模腔变形，经冷却脱模得成品燃油箱。

其原材料分子量极高，力学强度优异，但设计和制造成本较高，多用于结构紧凑、批量大的乘用车。

滚塑成型是将低密度聚乙烯加入模具中，然后模具沿两垂直轴不断旋转并被加热，模内的坯料在重力和热能作用下逐渐均匀涂布、熔融粘附于模腔的整个表面，待完全塑化达到要求厚度后，往模具夹套内注入冷水经冷却定型而成制品。

这种制品壁厚相对均匀，易于安装金属类紧固镶件，模具简单，但材料难以符合汽车燃油箱性能要求且成型周期较长，能耗大，多用于空间大、批量小的商用车领域。

目前主要有以下三种增加油箱阻隔性的工艺：第一种：在基体中添加阻隔性树脂，这是一种物理方法。

第二种：对燃油箱进行氟化或硫化处理，在箱体表面上形成化学反应的燃油阻隔层，这是一种化学方法第三种：采用多层共挤技术，将阻隔材料与聚乙烯分层同时挤出吹塑成型，这是一种物理方法。

目前常用的多层燃油箱或注油管一般为六至七层，其结构是：从外到内分为新料层（HDPE）、回料层、粘结层（LLDPE）、阻隔层（EVOH）、粘结层（LLDPE）、新料层（HDPE），注油管还增加一层导电聚乙烯层。

其中，内新料层为高密度聚乙烯，起成型、强度、骨架等作用，而外新料层为了确保耐火性添加黑色母。

阻隔层多采用尼龙或（乙烯/乙烯醇）共聚物，尼龙阻烃性好而（乙烯/乙烯醇）共聚物阻甲醇性好。

由于高密度聚乙烯是非极性物质，（乙烯/乙烯醇）共聚物是极性物质（一OH 基团），高密度聚乙烯和（乙烯/乙烯醇）共聚物之间没有粘结强度，高密度聚乙烯层与（乙烯/乙烯醇）共聚物层之间必须通过一个粘结层来连接，所以粘结层用的粘结剂对阻隔材料和高密度聚乙烯均要有较强的粘结力、良好的粘结耐久性能和加工性能，通常用于多层共挤塑料油箱的粘结剂是由聚乙烯、马来酸酐、有机过氧化物在一定温度下通过双螺杆挤出机经过熔融反应而成。