CN109777280B - 一种燃油系统油箱保温工艺 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种燃油系统油箱保温工艺，发泡剂导热系数低，附着力良好，可以有效阻止油箱内外进行热量交换。具体步骤为：(1)全水基改性聚氨酯闭孔发泡剂配料；(2)油箱管线接口、扎带区防护；(3)全水基改性聚氨酯闭孔发泡剂喷涂；(4)发泡后修型；(5)燃油箱安装固定；(6)油箱底部喷涂阻尼胶；本发明是针对高寒地区常规动力燃油系统燃油箱开发的一种保温工艺，具有保温、防水、耐高温等优点，解决高寒地区车辆冬季燃油变蜡结晶、启动困难的问题。

Description

一种燃油系统油箱保温工艺

技术领域

本公开属于燃油系统油箱领域，具体涉及一种燃油系统油箱保温工艺。

背景技术

这里的陈述仅提供与本公开有关的背景信息，而不必然构成现有技术。

目前，公知的燃油系统油箱构造外壳一般由金属制造，无法有效隔绝与外界空气进行热交换，尤其高寒地区会造成燃油凝结。大多高寒地区油箱无法隔绝低温，造成燃油凝结，影响机械设备正常使用。

CN 204003197U提供一种辐助加热保温的柴油燃油箱，所述箱体设为内外双层金属壳体，所述内外双层金属壳体中间填充有聚氨脂保温材料构成聚氨脂保温层。然而由于保温材料填充于双层金属壳体之间，使得燃油箱的整体抗震能力较差，材料接缝容易发生渗漏，缩短了燃油箱的使用寿命。

发明内容

针对背景技术，本公开提供一种燃油系统油箱保温工艺，防止燃油箱的油液结冰。发泡剂导热系数低，附着力良好，可以有效阻止油箱内外进行热量交换。

在本公开的第一个方面，提供一种燃油系统油箱保温工艺，该工艺具体包括：

(1)全水基改性聚氨酯闭孔发泡剂配料；

所述全水基改性聚氨酯闭孔发泡剂配料是由以下质量份原料组成：

异氰酸酯200～300份、组合聚醚多元醇20～40份、催化剂5～10份、阻燃剂25～40份、发泡剂25～40份、增稠剂0.01～0.05份和助剂1～3份；

(2)油箱管线接口、扎带区防护；

(3)全水基改性聚氨酯闭孔发泡剂喷涂；

(4)发泡后修型；

(5)燃油箱安装固定；

(6)油箱底部喷涂阻尼胶。

在本公开的第二个方面，提供采用上述工艺制备得到的燃油系统油箱。

与本发明人知晓的相关技术相比，本公开其中的一个技术方案具有如下有益效果：

本公开是针对高寒地区常规动力燃油系统燃油箱开发的一种保温工艺，通过该保温工艺制备得到的油箱具有保温、防水、耐高温、阻燃等优点，解决高寒地区车辆冬季燃油变蜡结晶、启动困难等的问题。

本公开通过油箱外部喷涂保温层提高整体保温性能，这种燃油系统油箱保温方式可以解决不同规格油箱的保温问题，且结构简单合理，操作简便。

附图说明

构成本公开一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。

图1是燃油系统油箱。

图2和图3是喷涂保温材料后的油箱实物图。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作和/或它们的组合。

在本公开的第一个典型的实施方式中，提供了一种燃油系统油箱保温工艺，该工艺具体包括：

(1)全水基改性聚氨酯闭孔发泡剂配料；

(2)油箱管线接口、扎带区防护；

(3)全水基改性聚氨酯闭孔发泡剂喷涂；

(4)发泡后修型；

(5)燃油箱安装固定；

(6)油箱底部喷涂阻尼胶。

在本公开的一个或一些的实施方式中，步骤(1)中，全水基改性聚氨酯闭孔发泡剂配料是由以下质量份原料组成：

异氰酸酯200～300份、组合聚醚多元醇20～40份、催化剂5～10份、阻燃剂25～40份、发泡剂25～40份、增稠剂0.01～0.05份和助剂1～3份。

在本公开中，所述异氰酸酯为多亚甲基多苯基异氰酸酯(简称PAPI)；所述聚醚多元醇为羟值为250～300mgKOH/g的组合聚醚多元醇，所述组合聚醚多元醇包括聚醚多元醇和聚酯多元醇，两者的质量比例为1：(1～2)。

进一步的，所述聚醚多元醇为羟值为250～300mgKOH/g的蔗糖聚醚多元醇，蔗糖聚醚多元醇是以蔗糖、甘油和环氧丙烷为原料合成的。所述聚酯多元醇为羟值为250～

300mgKOH/g的苯酐聚酯多元醇。

本公开主要从聚氨酯材料的保温效果和强度效果来选择异氰酸酯、聚醚多元醇和聚酯多元醇的种类以及用量，经过试验验证，选择以上种类的异氰酸酯、聚醚多元醇和聚酯多元醇能够获得保温效果优异的聚氨酯材料，并且该材料抗变形能力强，不易开裂。

从获得较高的催化效率来讲，所述催化剂为美国空气公司的A-1，它是由70w/w％双(二甲胺基乙基)醚及30w/w％二丙二醇组成溶液，简称A-1。

从获得较好的阻燃效果来讲，所述阻燃剂包括但不仅仅限于：磷酸三丁酯、磷酸甲苯-二苯酯等。经过试验验证，在料液中加入少量的阻燃剂能够使最终得到的保温层的阻燃效果十分优异，它的软化点可达到280摄氏度以上，仅在较高温度时才会出现分解。

从优异的发泡效果和保温效果来讲，所述发泡剂为水，经过试验验证，采用水就可以能够产生稳定和丰富的泡沫，适宜经过一定加热后粘度为2000mpa.s的料液的发泡。

配料的粘度会影响保温层材料的流平性，关系到保温层质量的好坏，本公开通过添加适量增稠剂，加热后使配料形成一定粘度2000mpa.s。所述增稠剂为羧甲基纤维素或羧甲基羟乙基纤维素。经过试验验证，可采用微量羧甲基纤维素或羧甲基羟乙基纤维素调节料液的粘度，适合后续喷涂的需要；并且还能起到良好的乳化效果，使各原料分散均匀。

从后续喷涂的效果来讲，所述助剂为促进剂TMTD，化学名称为N,N’-四甲基二硫双硫羰胺，加入助剂后，使保温层的流平性更好，保温层质量更加稳定。经过试验验证，加入1～3份的助剂能够显著改善喷涂效果。

上述原料经均匀混合后，加热至50-60℃下发泡，冷却降温形成保温层聚氨酯材料。

采用以上配方制备得到的全水基改性聚氨酯闭孔发泡剂配料具有以下优势：全水基改性聚氨酯闭孔发泡剂导热系数低。当全水基改性聚氨酯闭孔发泡剂密度为38～42kg/m³时，导热系数仅为0.017～0.0223w/(m.k)，优于常规聚氨酯保温材料；全水基改性聚氨酯闭孔发泡剂具有防潮、防水性能。经检测全水基改性聚氨酯闭孔发泡剂的闭孔率在97％以上，憎水率≥98.5％，属于憎水性材料，不会因吸潮增大导热系数，优于常规聚氨酯保温材料；全水基改性聚氨酯闭孔发泡剂防火，阻燃，耐高温，阻燃性能A-0mm/min级，它的软化点可达到280摄氏度以上，仅在较高温度时才会出现分解，另外，聚氨酯在燃烧时会在其泡沫表面形成积碳，这层积碳有助隔离下面的泡沫。能有效地防止火焰蔓延。而且，在高温下也不产生有害气体，优于常规聚氨酯保温材料；全水基改性聚氨酯闭孔发泡剂粘附性好，对油箱的附着性优异；其原材料配方充分考虑到环保的要求，在喷涂过程中及喷涂完成后均无任何对环境有害的物质释放。

在本公开的一个或一些的实施方式中，步骤(2)中，由于全水基改性聚氨酯闭孔发泡剂粘附性较好，考虑到后续管线连接需要，需要用遮蔽膜进行防护；同理，扎带区域如果先发泡后安装固定，由于发泡材料硬度低会造成燃油箱固定不牢固。

在本公开的一个或一些的实施方式中，步骤(3)中，采用聚氨酯高压喷涂机喷涂，所述喷涂法的主要工作条件为：启动功率20KW，加热温度50-60℃，供气压力3-6MPa，输出压力800-1000KPa。

其中，供气压力和输出压力为影响喷涂质量和效果的重要因素，经过试验验证，采用上述工艺条件，表面喷涂均匀、严密，膨胀效果明显，控制喷涂流量，分层喷涂，量少多次喷涂，发泡喷涂完毕后，不起皱且无明显收缩、塌泡等缺陷。

步骤(4)中，人工修型，发泡厚度控制在15±5mm。

步骤(5)中，揭除遮蔽膜并用铁扎带将发泡后的油箱固定至相应位置。

步骤(6)中，阻尼胶为采用多种高分子水性树脂复配而成，喷涂于油箱底部，有阻尼减震保温的作用。要求先防护好放油螺栓，阻尼胶要求喷涂均匀、严密，不漏底。

优选的，采用以丙烯酸树脂为基体、胺类固化剂组分组成的丙烯酸阻尼胶，市售购买得到。

优选的，喷涂的阻尼胶厚度为1～2mm。

为得到喷涂效果较好的保温层材料，优选上述工艺条件。

本公开采用聚氨酯高压喷涂机喷涂，不仅效率高，而且使得全水基改性聚氨酯闭孔发泡剂良好地吸附在油箱上，还能够提高保温材料的质量，保温性能好。

在本公开的第二个典型的实施方式中，提供采用上述工艺制备得到的燃油系统油箱。

为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本公开的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本公开的技术方案。

实施例1

(1)全水基改性聚氨酯闭孔发泡剂配料；

全水基改性聚氨酯闭孔发泡剂配料是由以下质量份原料组成：

多亚甲基多苯基异氰酸酯200份、蔗糖聚醚多元醇4110 20份、苯酐聚酯多元醇(RAYNOL-3152)20份、A-1 5份、磷酸三丁酯25份、水25份、羧甲基纤维素0.01份和促进剂TMTD 1份；

将各原料混合混匀；

(2)油箱管线接口、扎带区防护：

由于全水基改性聚氨酯闭孔发泡剂粘附性较好，考虑到后续管线连接需要，需要用遮蔽膜进行防护；同理，扎带区域如果先发泡后安装固定，由于发泡材料硬度低会造成燃油箱固定不牢固。

(3)全水基改性聚氨酯闭孔发泡剂喷涂：

喷涂之前将步骤(1)中的配料加热至60℃，全水基改性聚氨酯闭孔发泡剂初始喷涂时性质不稳定，需要在规定试喷区域进行试喷，发泡试喷效果合格后喷涂油箱。

采用聚氨酯高压喷涂机喷涂，所述喷涂法的主要工作条件为：启动功率20KW，加热温度50-60℃，供气压力4MPa，输出压力800KPa。采用分层喷涂整个油箱，量少多次喷涂。

(4)发泡后修型：

喷涂后对于不平整的地方需要修整，发泡厚度控制在15±5mm。

(5)燃油箱安装固定：

揭除遮蔽膜并用铁扎带将发泡后的油箱固定至相应位置。

(6)油箱底部喷涂阻尼胶：

采用以丙烯酸树脂为基体、胺类固化剂组分组成的丙烯酸阻尼胶，喷涂于油箱底部，喷涂厚度为2mm，有阻尼减震保温的作用。要求先防护好放油螺栓，阻尼胶要求喷涂均匀、严密，不漏底。

结构如图1，制备得到的油箱实物图如图2。

对比例1

与实施例1的区别是：步骤(1)中，全水基改性聚氨酯闭孔发泡剂配料是由以下质量份原料组成：

多亚甲基多苯基异氰酸酯200份、松香聚酯多元醇800 20份、A-1 5份、磷酸三丁酯25份、水25份；

步骤(4)中，采用人工喷涂；

其他步骤与实施例1相同。

应用实验：在对比例1中油箱和实施例1中油箱分别添加水和柴油进行观察，结果如下表。

实施例2

(1)全水基改性聚氨酯闭孔发泡剂配料；

全水基改性聚氨酯闭孔发泡剂配料是由以下质量份原料组成：

多亚甲基多苯基异氰酸酯260份、蔗糖聚醚多元醇4110 15份、苯酐聚酯多元醇(RAYNOL-3152)15份、A-1 8份、磷酸三丁酯35份、水30份、羧甲基纤维素0.02份和促进剂TMTD 2份；

将各原料混合混匀；

(2)油箱管线接口、扎带区防护：

由于全水基改性聚氨酯闭孔发泡剂粘附性较好，考虑到后续管线连接需要，需要用遮蔽膜进行防护；同理，扎带区域如果先发泡后安装固定，由于发泡材料硬度低会造成燃油箱固定不牢固。

(3)全水基改性聚氨酯闭孔发泡剂喷涂：

喷涂之前将步骤(1)中的配料加热至60℃，全水基改性聚氨酯闭孔发泡剂初始喷涂时性质不稳定，需要在规定试喷区域进行试喷，发泡试喷效果合格后喷涂油箱。

采用聚氨酯高压喷涂机喷涂，所述喷涂法的主要工作条件为：启动功率20KW，加热温度50-60℃，供气压力4MPa，输出压力900KPa。采用分层喷涂整个油箱，量少多次喷涂。

(4)发泡后修型：

喷涂后对于不平整的地方需要修整，发泡厚度控制在15±5mm。

(5)燃油箱安装固定：

揭除遮蔽膜并用铁扎带将发泡后的油箱固定至相应位置。

(6)油箱底部喷涂阻尼胶：

采用以丙烯酸树脂为基体、胺类固化剂组分组成的丙烯酸阻尼胶，喷涂于油箱底部，喷涂厚度为2mm，有阻尼减震保温的作用。要求先防护好放油螺栓，阻尼胶要求喷涂均匀、严密，不漏底。

制备得到的油箱实物图如图3。

对比例2

与实施例2的区别是：步骤(1)中，全水基改性聚氨酯闭孔发泡剂配料是由以下质量份原料组成：

多亚甲基多苯基异氰酸酯350份、苯酐聚酯多元醇(RAYNOL-3152)35份、A-1 5份、磷酸三丁酯25份、水10份、羧甲基纤维素0.01份和促进剂TMTD 1份；

其他步骤与实施例2相同。

应用实验：在对比例2中油箱和实施例2中油箱分别添加水和柴油进行观察，结果如下表。

实施例3

(1)全水基改性聚氨酯闭孔发泡剂配料；

全水基改性聚氨酯闭孔发泡剂配料是由以下质量份原料组成：

多亚甲基多苯基异氰酸酯300份、蔗糖聚醚多元醇4110 20份、苯酐聚酯多元醇(RAYNOL-3152)20份、A-1 10份、磷酸甲苯-二苯酯40份、二氯四氟乙烷30份、羧甲基纤维素0.04份和促进剂TMTD 3份；

将各原料混合混匀；

(2)油箱管线接口、扎带区防护：

由于全水基改性聚氨酯闭孔发泡剂粘附性较好，考虑到后续管线连接需要，需要用遮蔽膜进行防护；同理，扎带区域如果先发泡后安装固定，由于发泡材料硬度低会造成燃油箱固定不牢固。

(3)全水基改性聚氨酯闭孔发泡剂喷涂：

喷涂之前将步骤(1)中的配料加热至70℃，全水基改性聚氨酯闭孔发泡剂初始喷涂时性质不稳定，需要在规定试喷区域进行试喷，发泡试喷效果合格后喷涂油箱。

采用聚氨酯高压喷涂机喷涂，启动功率20KW，加热温度50-60℃，供气压力6MPa，输出压力1000KPa。采用分层喷涂整个油箱，量少多次喷涂。

采用分层喷涂整个油箱，量少多次喷涂。

(4)发泡后修型：

喷涂后对于不平整的地方需要修整，发泡厚度控制在15±5mm。

(5)燃油箱安装固定：

揭除遮蔽膜并用铁扎带将发泡后的油箱固定至相应位置。

(6)油箱底部喷涂阻尼胶：

采用以丙烯酸树脂为基体、胺类固化剂组分组成的丙烯酸阻尼胶，喷涂于油箱底部，喷涂厚度为2mm，有阻尼减震保温的作用。要求先防护好放油螺栓，阻尼胶要求喷涂均匀、严密，不漏底。

对比例3

与实施例3的区别是：不喷涂阻尼胶；

其他步骤与实施例3相同。

应用实验：在对比例3中油箱和实施例3中油箱分别添加水和柴油进行观察，结果如下表。

上述实施例为本公开较佳的实施方式，但本公开的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本公开的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本公开的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种燃油系统油箱保温工艺，其特征是，该工艺具体包括：

（1）全水基改性聚氨酯闭孔发泡剂配料；

所述全水基改性聚氨酯闭孔发泡剂配料是由以下质量份原料组成：

异氰酸酯200~300 份、组合聚醚多元醇20~40 份、催化剂5~10 份、阻燃剂25~40 份、发泡剂25~40 份、增稠剂0.01~0.05 份和助剂1~3 份；

（2）油箱管线接口、扎带区防护；

（3）全水基改性聚氨酯闭孔发泡剂喷涂；

（4）发泡后修型；

（5）燃油箱安装固定；

（6）油箱底部喷涂阻尼胶；

步骤（1）中，所述聚醚多元醇为羟值为250～300mgKOH/g 的组合聚醚多元醇；

所述组合聚醚多元醇包括聚醚多元醇和聚酯多元醇，两者的质量比例为1：（1~2）；

所述聚醚多元醇为羟值为250～300mgKOH/g 的蔗糖聚醚多元醇；所述聚酯多元醇为羟值为250～300mgKOH/g 的苯酐聚酯多元醇；

步骤（1）中，所述发泡剂为水；

步骤（1）中，所述异氰酸酯为多亚甲基多苯基异氰酸酯；

所述催化剂为由70w/w%双(二甲胺基乙基)醚及30w/w%二丙二醇组成溶液；所述阻燃剂为磷酸三丁酯或磷酸甲苯-二苯酯，所述助剂为促进剂TMTD；

所述增稠剂为羧甲基纤维素或羧甲基羟乙基纤维素。

2.如权利要求1 所述的保温工艺，其特征是，步骤（2）中，考虑后续管线连接需要，采用遮蔽膜进行防护。

3.如权利要求1所述的保温工艺，其特征是，步骤（3）中，采用聚氨酯高压喷涂机喷涂，喷涂的工作条件为：启动功率20KW，加热温度50-60℃，供气压力3-6MPa，输出压力800-1000KPa，采用分层喷涂整个油箱，量少多次喷涂。

4.如权利要求1 所述的保温工艺，其特征是，步骤（4）中，人工修型，发泡厚度控制在15±5mm。

5.如权利要求1 所述的保温工艺，其特征是，步骤（5）中，揭除遮蔽膜并用铁扎带将发泡后的油箱固定至相应位置。

6.如权利要求1 所述的保温工艺，其特征是，步骤（6）中，采用以丙烯酸树脂为基体、胺类固化剂组分组成的丙烯酸阻尼胶。

7.如权利要求1 所述的保温工艺，其特征是，步骤（6）中，阻尼胶厚度为1～2mm。

8.采用权利要求1~7中任一项所述的工艺制备得到的油箱。

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