多层塑料燃料箱及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种多层塑料燃料箱，包括用于封闭箱体壁上的开口的经磺化的部件。该经磺化的部件相对于箱体独立制造。本发明专利技术还涉及一种制造包括这样的经磺化的部件的箱体的方法：通过吹塑或压模来模制箱体壁，该壁具有开口，并且环绕开口将经磺化的部件焊接到箱体壁上。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种多层塑料燃料箱。
技术介绍
用于工业或各种类型的公共交通工具(board vehicles)的各种液体和气体燃料箱通常必须满足密封性和渗透性标准，该密封性和渗透性标准是与其被设计的用途类型和其必须符合的环境要求相关的。目前，无论是在欧洲还是全世界，通常在限制污染物排入大气和环境中方面有非常严格的要求。因此，液体或气体燃料箱的设计正朝着能够在各种工作条件下提供更好的密封和安全保证的技术方向快速前进。而且，各厂家也在尽可能努力减少由各种与燃料箱连接的管道和配件所引起的损耗。一种先前使用过的方法是将某些配件和管路整合在箱体内，这样消除了配件和管路与外部环境之间的接触面。此外，基于多层结构的包括一层或多层非渗透性材料的箱体已经投入使用。为了能够将配件插入这些箱体内，在将配件整合入箱体内时产生了以下问题如何密封在那里形成的开口以使其不可渗透(密封)。而且，来自配件的排放物比起固有渗透率远远低于传统箱体的多层箱体来说重要得多。欧洲专利EP-0 732 363 B1公开了对于碳氢化合物和醇具有低渗透性的燃料箱的生产方法，其是通过将聚亚烷基亚胺加入到塑料中、用SO3磺化处理燃料箱的内壁、并用多胺化合物中和的方式进行的。然而，该方法涉及对箱体本身进行磺化处理，并且没有披露对安装在箱体上的配件的处理。况且，在专利EP-0 732 363 B1中没有提到具有多层结构的箱体。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种多层塑料燃料箱，其包括塑料配件、然而却符合最新的燃料排放标准。为此目的，本专利技术涉及一种多层塑料燃料箱，该多层塑料燃料箱的壁上具有至少一个开口以及至少一个用于封闭该开口的塑料部件，由此该部件在至少与箱体的内体积相接触的部分上被磺化。术语“燃料箱”应理解为设计用于盛装燃料的各种密闭容器，一般对外是密封的，其可以配备有各种内部配件或各种穿过容器壁的配件。燃料箱可以是气体箱、液体箱或设计用于气液混装的箱体，优选地，其为液体燃料箱或含有气相的液体燃料箱，该气相由燃料蒸气组成，可能混有空气。术语“燃料”在本文中是指任何一种可用在内燃机和燃料电池中的燃料。尤其是指含10个以下碳原子的碳氢化合物和醇，以及其混合物。根据本专利技术的燃料箱是一种塑料燃料箱。术语“塑料”应理解为任何一种合成的聚合物材料，不管是热塑性的还是热固性的，其在环境条件下呈固态，以及这些材料中的至少两种的混合物。这些可以使用的聚合物包括均聚物和共聚物(尤其是二元或三元共聚物)。这些共聚物的实例包括，但不限于无规共聚物、线型嵌段共聚物和其它嵌段共聚物，以及接枝共聚物。优选为热塑性聚合物，包括热塑性弹性体。根据本专利技术的塑料燃料箱的形式为具有多层结构的箱体。该箱体优选包括至少一高密度聚乙烯(HDPE)层。特别优选的箱体是那些结构上进一步包括至少一由防渗材料做成的内层的箱体。也就是说，这种防渗材料通常本质上是聚合的，其对某些液体和气体具有非常高的不渗透性。例如，可以使用已知的防渗成分，如那些用来使燃料箱不渗透的防渗成分。这些防渗成分的实例包括，但不限于基于聚酰胺或共聚酰胺的树脂，无规乙烯/乙烯醇共聚物(EVOH)，或热致液晶聚合物(LCP)，如对羟基苯甲酸和6-羟基-2-萘甲酸的共聚脂以及对羟基苯甲酸与对苯二酸和4，4’-联苯二酚的共聚酯(例如以商标名VECTRA和XYDAR销售的共聚酯)。根据本专利技术的燃料箱具有一个或多个开口，即，由于各种原因出现的穿过箱体壁的圆形或非圆形切口。这些原因中的一个例子是，例如，为了能够将在箱体的生产过程中不可能整合入箱体的一个或多个配件至少部分地引入箱体。因此，在能够将燃料箱用于液体或气体的储存和密封的正常用途之前，有必要设计安装一种能够在引入配件的至少一部分之后，尽可能气密地密封该箱体的闭合系统。根据本专利技术，至少一个塑料部件密封箱体壁上的开口。优选地，箱体的每个开口用一个单独的部件密封。用于密封开口的部件是经磺化的，也就是说，例如在其生产过程中将其整合入根据本专利技术的箱体之前，该部件已经用三氧化硫(SO3)进行过磺化处理。根据本专利技术，该部件在至少与箱体的内体积相接触的部分上被磺化。最经常地，该部件在与可能占据箱体内容积的液体和/或气体燃料接触的整个部分上被磺化。同样有利地，该部件可以在其整个外表面上被磺化。用于密封位于根据本专利技术的箱体壁上的开口的塑料部件可以通过各种原有的公知成形技术生产。优选地，该部件选自注塑制件、挤塑制件、吹塑制件和压模制件。根据本专利技术的优选具体实施例，该部件至少在其磺化部分含有相当于该部件磺化部分的全部材料的至少0.1％重量的聚亚烷基亚胺。几种不同的聚亚烷基亚胺也可以作为混合物用于经磺化的部件。优选地，聚亚烷基基团包括含有1至5个碳原子的亚烷基单元。亚烷基亚胺单元的均聚物或共聚物也同样适合。这些聚合物可以是未经取代的、支链的或直链的。它们也可以在至少一些亚胺官能团上用烷基或酰基基团取代。这些聚亚烷基亚胺的平均分子量通常可以在300至1,000,000的范围内变化。该平均分子量优选为至少1000。用聚乙烯基亚胺得到了优异的结果。当该部件在其整个表面区域上被磺化时，可以使聚亚烷基亚胺分散于整个部件中。而当该部件仅在对应于其表面的那一部分被磺化时，聚亚烷基亚胺可以只分散于该部件被磺化的那部分。根据本专利技术的箱体的优选具体实施例，该部件是燃料箱的配件。术语“配件”一般应理解为经由其使液体或气体燃料通过的任何装置，或与液体或气体燃料接触的任何装置，以及专门对部分由箱体形成的燃料系统实现特定功能的任何装置，该特定功能包括在另外两个设备之间输送液体和/或气体的功能。这些配件的实例包括，但不限于闭合板、油箱放空阀和/或截止阀、用于液体和/或气体流动的输送管、用于至少一种电缆和/或至少一种光纤的连接器、用于泵量具模块的连接插口(connectionsockets for pump-gauge modules)、注油软管、安全阀和辅助添加剂箱。根据本专利技术的箱体特别适合被安装在机动车辆上。术语“机动车辆”应理解为指的是汽车、卡车和摩托车。本专利技术还涉及多层塑料燃料箱的制造方法，该多层塑料燃料箱包括在其壁上的至少一个开口以及至少一个用于封闭该开口的塑料部件，由此，按照给出的顺序实施以下步骤a)利用一种模制技术制造该箱体的壁的至少一部分，该模制技术包括选自吹塑和压模的至少一种操作；b)用经磺化的塑料部件封闭开口；以及c)将用于封闭开口的部件固定在箱体的壁上。在本方法中，这些通用术语具有与在上文给出的该箱体的描述中相同的含义。在箱体壁上的开口可以在制造该壁的步骤中制成。可选替换地，也可以在制造好壁之后在后续的机械加工步骤中制成。在实施根据本专利技术的工艺(方法)的优选方法中，该部件是通过焊接固定在箱体壁上的。优选地，该部件被焊接到箱体的外壁上。根据实施本专利技术的工艺方法的一种具体方法，经磺化的部件事先就由三个步骤制造好，这三个步骤按顺序包括a)模制塑料部件的第一步骤，模制的塑料部件至少在该部件的一部分中包括相对于该部件的磺化部分的全部材料为至少0.1％重量的聚亚烷基亚胺；b)磺化步骤，将该部件的至少与液态或气态SO3相接触的那部分磺化；以及c)最后的洗涤步骤，接着用碱性溶液中和该部件的至少接触磺化的部分。模制部件的步骤可以通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多层塑料燃料箱，具有至少一个位于其壁上的开口和至少一个用于封闭所述开口的塑料部件，其特征在于，所述部件在至少与所述箱体的内体积相接触的部分被磺化。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：埃里克杜波依斯，迪诺费尔哈托维奇，
申请(专利权)人：因勒纪汽车系统研究公司，
类型：发明
国别省市：BE[比利时]