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超越以往

如今使用塑料油箱已经司空见惯了,不仅是汽车,摩托车、船只等其他水上交通工具,各种以内燃机为动力的机械,都装上了塑料油箱。所谓以内燃机为动力的机械,包括割草机、风机叶片、移动式发电机等。塑料油箱具有诸多优势。然而,不是所有的材料都能可靠地防止汽油蒸汽的泄漏。

诸多优势

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塑料油箱备受设计师们的青睐,这其中有几大原由:首先,塑料油箱几乎可以依据周围的部件,塑造成任何形状,从而实现完美贴合。此外,因为塑料油箱不像金属油箱需要复杂的焊接工艺,这使得它的生产成本更低。与此同时,塑料油箱的重量更轻,因此无论是摩托车还是割草机,操作起来都更加轻便。最后,也是非常重要的一点就是:塑料不会生锈。

 

 

 

一个小缺点

塑料油箱的确有一个小小的缺点:它们不是完全防渗漏的。尽管塑料油箱不至于造成车底漏下一滩汽油的情形,但却无法阻止汽油蒸汽的缓慢逸出。这种现象称作渗透,是由汽油聚合物的大分子结构造成的。渗透可能会造成大量碳氢化合物被释放到大气之中。

I_2_Tanks这解释了为什么美国环境保护局(EPA)最近出台了规定:针对摩托车和其他使用汽油发动机的小型装备,需要降低塑料油箱中燃油渗透的最高限额。现在的最高限额是油箱内壁每平方米、每天不超过1.5克。联合国欧洲经济委员会将很有可能效仿美国环保局的做法,大幅降低摩托车塑料油箱的最高渗透限额。

 

 高性能聚合物阻止油气泄漏

Start_Tanks朗盛因此开发出了一系列高性能聚合物,其特点就是:防止汽油蒸汽渗透的能力超强。其中一款聚合物就是新的塑料产品Durethan (杜立顿)BC 550 Z DUSXBL。“聚酰胺6能够有效地阻止渗透,在美国环保局大幅降低了摩托车油箱的最高渗透限额之后,仍然能够完全满足这一严苛要求。与此同时,该产品抗冲击强度高,意味着用这种材料制成的油箱耐撞击的能力很强。”朗盛的研发工程师Maik Schulte解释道。最重要的是,这种材料是高密度聚乙烯的完美替代品,而后者如今仍然是制造汽油发动机油箱的材料。

由于高密度聚乙烯具有渗透性,因此在更加严格的摩托车油箱渗透最高限额出台之后,它将面临挑战。虽然,氟化工艺可以降低高密度聚乙烯油箱的碳氢化合物可渗透性。但是,如此一来,生产工序增加了。而且由于氟的腐蚀性非常高,造成了整个工艺流程更加复杂,成本也相应提高了。

朗盛新开发的高性能聚合物与其他油箱材料——如铝、钢板、多层塑料复合材料等——相比,还有其他很多优点。

 

生产工艺一步完成

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新的聚酰胺6材料是通过吹塑成型工艺制成油箱的——这是完美的单一材料解决方案,因 为不需要添加任何额外的、用于密封的材料。这种新材料还加装了EVOH(乙烯—乙烯醇共聚物),它为渗透屏障的多层塑料复合材料油箱提供了具有成本效益的 替代选择。这种复合材料中各层材料的层压工艺技术要求非常高,工艺成本相对昂贵。

与钢板和铝板相比,聚酰胺6还为设计提供了更大的自由度,尤其是如今油箱的几何形状日趋复杂。同时,安装架部件等要素可以直接集成到油箱中去,进而方便了之后的组装过程。而且,以钢板为例,相比之下,聚酰胺6不需要成型、冲压、焊接等步骤,因此,成本得到了进一步降低。

 

 适用于生物燃料

同样重要的是,这种新材料针对本世纪的最紧迫的难题之一提出了应对方案——这个难题就是:摆脱对化石燃料的依赖,使用可再生原材料制成的燃油。

朗盛因此努力采取措施,力图确保新的聚酰胺6材料与目前生物燃料中普遍存在的高浓度乙醇兼容。事实上,初步的研究表明,即便对于乙醇浓度达到85%的汽油,这种材料也完全适用。“我们预期我们的新聚酰胺油箱材料能够适用于E85燃油。”Schulte非常肯定地说。

尤其与铝不同的是,不含塑化剂、非强化热塑材料杜立顿 BC 550 Z DUSXBL的优势是不会受乙醇基生物燃料的影响的。乙醇吸水,这意味着内壁没有保护涂层的薄薄的铝制油箱非常容易发生锈蚀。锈蚀造成的颗粒物可能对发动机和附属部件造成损坏。

此外,这种新材料亦是硬质塑料(duroplastic)复合材料的良好替代品,duroplastic是船只油箱材料备受青睐的选择。与它成对比的是,杜立顿 BC 550 Z DUSXBL材料的基质不溶于乙醇。因此使用杜立顿 BC 550 DUSXBL的话,进油阀上就不会产生沉积物堆积的现象,从而避免了发动机受损。