增韧尼龙纳米复合材料是1990年日本丰田中央研究所与增韧尼龙树脂厂UBE公司共同开发成功的,是世界最早的聚合物纳米复合材料,用做汽车定时器罩。近年来,基于环保和成本的要求和考虑,利用纳米材料改进增韧尼龙阻隔性在汽车燃油系统的开发和应用备受关注。
意大利Fiat汽车公司已决定用增韧尼龙纳米复合材料作为燃油管阻隔材料,替代原来的PVDF阻隔材料,多层燃油管包括增韧尼龙12外层、PA6/增韧尼龙12共聚物粘接层、含2%纳米粘土的PA6/PA66共聚物阻隔层、PA6内层,这种全增韧尼龙结构燃油管,有便于回收的优点。
PA6和有机改性纳米层状硅酸盐(最高含量30%,重量分数)母料加入HDPE后能提高HDPE阻隔性,甲苯对这种HDPE/增韧尼龙共混物的渗透率与甲苯对纯增韧尼龙相近,用于制备汽车燃油箱和油管内衬,可替代多层复合结构。
日本UBE公司开发出尼龙/粘土纳米复合材料(NCH)牌号,满足越来越严格的对汽车燃油挥发泄漏量限制,有PA6系的1022C2和PA66系的5034C2,氧透过率(23℃,65%RH下,30mm厚)分别为22cc/m2?d和23cc/m2?d,水蒸气透过率(40℃,90%RH下,30mm厚)分别为65g/m2?d和72g/m2?d,均约为一般尼龙牌号一半左右。应用目标为汽车燃油管,纳米复合材料降低汽油、甲醇和有机溶剂渗透率,UBE公司的Ecobesta是PA6/PA66共混物为基础树脂的纳米复合材料,比未填充PA6的对汽油的阻隔性高3倍。