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帝斯曼高性能熱塑性復合材料應用于汽車天然氣儲罐

2014年11月04日  來源：慧聰塑料網

    慧聰塑料網訊：作為全球領先生命科學和材料科學公司，荷蘭皇家帝斯曼集團表示，通過結合兩種最具創新性的熱塑性技術而成功打造的高性能壓力容器，非常適合用作壓縮天然氣(CNG)或氫燃料汽車的輕型儲氣罐。利用兼具內層襯膽和外層復合纖維加固的解決方案，帝斯曼能夠將儲氣罐的重量大幅減少70%。

    氫氣和天然氣在汽車燃料經濟性和低碳性方面占有重要地位。天然氣儲量較高的國家逐漸發現使用CNG作為替代燃料的優勢，與當前的汽油或柴油解決方案相比，CNG可使二氧化碳排放量減少15%。

    傳統的40L鋼罐重量約60千克，而采用Akulon®燃油阻隔內膽的復合IV型罐僅重20千克。車輛重量每減少10千克，則每公里里程的二氧化碳排放量大約減少1克。

    IV型壓力容器采用塑料基材和纖維纏繞加固，不同于含有金屬成分的I,II和III類容器。在10月中旬于德國舉辦的Fakuma展上，帝斯曼展出了一款配備利用Akulon燃油阻隔(一種具有極高碳氫化合物阻隔性的聚酰胺基工程塑料)吹塑型內膽的儲氣罐。該罐可以用熱固性或熱塑性樹脂為基材的復合纖維進行包覆，如EcoPaXX®聚酰胺410等制成的膠帶。

    CNG儲罐的內膽材質

    Akulon燃油阻隔采用一種含有特殊添加劑的配方，可進一步提升PA6強大的阻氣性，并且使其在低溫下(低至-60°C)也具有極高的耐沖擊性。HDPE內膽的滲透性過高，導致無法在車輛內安裝含有此類內膽的復合IV型儲罐。但是，相對于HDPE材料，Akulon燃油阻隔內膽材料可以讓排放因子至少降低150，從而能夠在汽車內成功使用IV型儲罐。

    Akulon燃油阻隔的產品組合增加了一個新品級，適合公共汽車和卡車等重型車輛用大壓力容器內膽的吹塑成型。一般聚合物的熔體強度相對較低，通常很難利用PA6進行大型吹塑成型，但該品級具有足以為長度超過2米的儲罐創建穩定型坯的熔體強度，可以確保高精度的壁厚控制。

    CNG罐的復合纖維材質

    在當前IV型壓力容器中，復合纖維加固包含采用環氧樹脂或不飽和聚酯等熱固性聚合物制成的玻璃或碳纖維。帝斯曼利用熱塑性材料，如EcoPaXX聚酰胺410或Akulon的另一個品級，開發出用于容器包覆的復合纖維，從而成功實現了下一代V型壓力容器的聯合研發。

    V型壓力容器的重量比鋼罐減少了約70%，并且比IV型壓力容器更輕。此類材質比鋼更耐用，具有更好的耐化學性(抗腐蝕)，并且可完全回收。EcoPaXX另一個優勢就是其聚合物全部采用可再生資源制成，因此整個生命周期內的碳排放總量為零。

    Covess董事TonyVanswijgenhoven是先進熱塑性復合材料容器的研究專家，擁有各類應用專知，目前正在與帝斯曼展開密切合作。他表示，“在Covess制造V型壓力容器的研發過程中，可以利用玻璃、碳或混合纖維實現重量、性能和經濟性的完美平衡。無論你選擇哪種纖維，最后容器都會比現有類似的IV型儲罐更輕盈。”

    帝斯曼–繽紛科技，美好生活™

    112年荷蘭皇家帝斯曼集團以科技為立足之本，在全球范圍內活躍于健康、營養和材料領域。帝斯曼擁有生命科學和材料科學領域的專長，并運用兩者的獨特結合不斷推動經濟繁榮、環境改善和社會進步，為所有利益相關方創造可持續的價值。帝斯曼服務于食品和保健品、個人護理、飼料、醫療設備、汽車、涂料與油漆、電子電氣、生命防護，替代能源以及生物基材料等終端市場，在全球范圍內創造可持續的解決方案，促進營養、增強和保證產品功效、提高產品性能。帝斯曼全球24,500名員工為公司創造了約100億歐元的年銷售額。公司已在紐約-泛歐交易所上市(NYSEEuronext)。如需更多信息，請訪問www.dsm.com。

    帝斯曼在中國

    帝斯曼早在1963年開始對華貿易，并于上世紀90年代初在中國建立了首個銷售代表處和首個生產場地。帝斯曼中國地區總部和研發中心位于上海。目前，公司在中國擁有包括25個生產場地在內的42個分支機構，員工約3,400名。帝斯曼在華業務健康穩步增長，2013年中國銷售額超過17億美元。欲了解更多信息，請訪問www.dsm.com.cn。

    編緝結語：

    我國的熱塑性樹脂基復合質料開始于20世紀80年代末期，近十年來取得了快速生長，與發達國家存在差距。所用的基體質料仍以PP、PA為主，增強質料以玻璃纖維為主，少量為碳纖維，在熱塑性復合質料方面未能有龐大突破。我國納米科技為聚合物改性及應用提供了良好的機會，工業化程度不高，大多數只處于實行室研究階段，沒有完全推廣實用，聚合物納米復合質料所具備的特性和潛能，在以后很長一段時間內都要靠納米科技開創先河和提高。以是熱塑性塑膠為基體的復合質料已經成為復合質料各人庭中緊張的一員。對付聚合物質料的聚合改性，技能難度高，聚合物基體的復合質料改性已經在種種高端范疇取得很好結果，且在工業范疇和民用范疇也已經得到非常普遍且有效的應用，熱塑性復合質料的應用將越來越多！    

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