[发明专利]塑料燃料储箱

说明书

本发明涉及一种塑料燃料储箱，或者涉及用于这种储箱的一个附件，该储箱或附件对于气体和/或液体是不可渗透的。

空心体，特别是当前用于储存液体和/或气体的这些储箱通常主要是由塑料构成的，这是由于在重量、机械强度、化学耐受性、以及易于使用方面的优点，特别是当它们具有复杂的外部形状时。

塑料储箱在机动车辆中是普遍的，这里它们被用来容纳不同的流体：制动液、挡风玻璃以及前照灯清洗液，用于不同燃料(柴油、汽油、液化石油气)以及多种添加剂的储箱。

对于汽车的使用，经常必须的是要确保车载储箱的不渗透性，特别是在燃料储箱(FT)的情况下。

用于制造不可渗透的塑料物品的不同技术是已知的。两种不同的方法已经导致提出了多种解决方案，这些解决方案已经被使用在这些物品的制造过程中。

首先是基于通过一种等离子体或一种化学试剂(如，硫酸酐或氟气体)的物品表面处理，这种等离子体或化学试剂能够改变物品表面上的这些塑料分子。然而，考虑到事实上由现有的环境法规(例如，欧标V、LEV II、以及PZEV)所规定的排放标准是越来越严格，通过这种技术获得的这些储箱不具有足够高的性能并且在不久的将来可能不再适用。

另一种方法在于在构成该物品的塑料的厚度之中插入一个层，该层包括一种特别材料(通常是一种热塑性塑料)，该材料相对于一种或多种气体或液体具有一种阻挡性质。在后者的情况下，广泛使用了通过共挤出吹气模制的技术来进行加工。作为一种阻挡材料，目前使用的是EVOH(乙烯/乙烯基醇共聚物)、氟聚合物类、聚酰胺类、聚丙烯腈类、聚酯类(PET、PBT、等等)、液晶聚合物类(LCP)、并且还有聚二乙烯卤化物类(PVDF、PVDC)。

这个第二方法的一个缺点在于该共挤出技术的复杂性以及与设备相关的成本，就投资而言单层型坯的挤出是比较简单并且是不太昂贵的。

本发明的目的是要提供基于具有阻挡特性的一种塑料组合物的燃料储箱(用于它的附件)，从而它不要求应用一种特殊的阻挡层。

为此目的，本发明涉及一种塑料燃料储箱(附件)，其特征在于，该塑料燃料箱包括一个基于高密度聚乙烯(HDPE)的层，其中分散了一种阻挡聚合物以组成一种多相材料，该多相材料具有在纳米级尺度上构成的一种形态。

在本发明的背景中，术语“FT”被理解为是指用于机动车辆的汽油储箱、柴油储箱、或添加剂储箱并且还有旨在装备这些储箱的不可渗透的附件。作为用于储箱的附件，可以提及(非限定性地)：加注管、燃料传输管线、旨在包括一种保留燃料蒸汽的组合物的碳罐、不同类型的阀门、等等。

在本发明的背景中，术语“附件”应理解为是指：

·任何功能性的物体或装置，该物体或装置总体上是与在其正常使用或工作的模式中的燃料箱相关联、并且它与燃料箱合作以便完成某些有用的功能；或者

·用于一个或多个这样装置的一个支架。

这类装置的非限制性实例是：一条加注管、一个基板、一个液体泵、一个水准仪、多种传送管、在该燃料箱内部的多个储液区或隔板、多种通风装置(阀门、管道、等等)、以及加固杆。应该理解，当本发明应用于一个附件时，它可能仅于后者的一部分相关(例如：泵壳体)。

表述“多相材料”应理解为是指包括具有不同性质和/或构成的至少两个相的一种材料。根据本发明，这些相之一是基于HDPE的并且另一个是基于一种阻挡聚合物。当然，这种材料可以包括其他的相(例如：处于分散形式的一种固体添加剂或填充剂：见下文)。

表述“在纳米级尺度上构成的形态”事实上应理解为是指这些相中的至少一个具有至少一个亚微米大小的尺度，典型地约为几百(优选几十)纳米或者甚至为几纳米的数量级。

优选地，它是一种共连续结构(即，包括至少两个互相渗透的连续相，它们中的至少一个包括多个纳米级直径的通道)或一种片状结构(包括薄层或管，它们的厚度或直径对应地具有纳米的数量级)。

在本发明的背景下，该阻挡聚合物可以选自以上描述的那些。优选地，它是一种聚酰胺，该聚酰胺可以是脂肪的亦或芳香族的。在脂肪的聚酰胺类之中，优选以下这些：均聚物类，如，聚酰胺6(PA-6)、或聚酰胺6，6(PA-6，6)、或聚酰胺11、或聚酰胺12、或共聚物类，如，PA-6/12、PA-6/6，6、以及基于聚酰胺嵌段和聚醚嵌段的共聚物类。在芳香族的聚酰胺类中，MXD6类型的那些给出了良好的结果。这些是基于间二甲苯二胺(MXDA)的聚酰胺类，该间二甲苯二胺与一种己二酸进行缩聚并且因此在它们的主链中包括一种芳香族环。