玻璃纖維增強熱塑性片(板)材種類及廠商概況--GMTex

    1.3 高性能片材GMTex  
    對要求更高的用途,則可使用一種用織物補強的高性能GMT,這就是QPC公司制售的GMTex片材。它是用普通GMT與機織物或縫編織物的多層結構在一種熱塑性基體(通常為聚丙烯)中浸漬后在雙帶壓機上一次壓固形成,然后切割成坯料供貨。所用織物是用玻璃纖維、聚合物纖維或玻璃/聚合物復合纖維制成的,強度很高。  
    GMTex的模塑成型與普通GMT一樣方便,可以采用熱沖壓或流動模塑工藝。后者是更常使用的。先把片材在紅外線爐或對流熱風爐中預熱,在此使基體聚合物館融透過坯料的整個厚度。然后把坯料送入模腔,鋪放在下模中。壓機迅速閉模,壓縮片材,使之填充模腔。模具在15~25 MPa壓力下保持閉合,直到制件固化。在用織物補強的坯料中,玻璃纖維氈(非織造部分)在成型時會流動,填充模具,而機織物或縫編織物則保持在進模的位置。  
    據稱這種GMTex片材是普溫GMT、LFT(長纖維增強熱塑性塑料)和許多熱固性復合材料都不能匹敵的。它具有很高的剛度、強度和抗沖擊性,能有效地傳遞荷載,特別是在高蠕變、高疲勞或高應變率條件下。  
    這種片樹非常適合于制造汽車保險杠,特別是保險杠中的縱向結構件。保險杠歷來是用鋼型材或鋁型材制作,或者用單向補強的GMT制作。但在過去幾年中,由于對車輛減重、零件集成化、高能量吸收率和高速下功能穩定性的要求日增,GMTex成為了此用途的佳選。
    除保險杠外,GMTex還普遍用于汽車備胎架、貨車舉升式后欄板、后軸支架、越野車底部防護板和新一代座位結構等。
    1.4 競爭促進創新  
    GMT問世40余年來,它一直是工程師們認為性能較好、價格適中的熱塑性復合材料。在國外,GMT迄今仍占纖維增強熱塑性復合材料的主要份額(約40%)。但近年來,它受到LFT日益劇烈的竟爭,致使其增長減緩。但這一競爭也激勵了它的求新和發展,所以GMT在近10年的發展比它在前30年的變化還要多。

    GMT的組成已超過了玻璃纖維/聚丙烯的范疇。其一,增強纖維可使用玄武巖纖維和天然纖維。例如,AZDEL公司推出了品名為Volcalite的玄武巖纖維GMT,它用較長的短切玄武巖纖維制成,是專為日本汽車市場之車項內社和內飾板而研發的。QPC公司洞過其子公司生產多種以聚丙烯為基體,以洋麻、大麻和亞麻混合料為增強材料的GMT產品,其單重范圍為300~3000 g/m2。其二,GMT的樹脂基體已擴展到多種工程塑料。AZDEL公司在其SuperLite品牌低密度GMT產品中增添了以聚碳酸酯和聚醚酰亞胺為基體的品種。由于這些材料固有的阻燃性和在低密度高剛度板材中較好的熱性能,它們的目標市場是公共交通和航空應用。QPC公司還推出了短切纖維氈增強聚酰胺的GMT品種,已在歐洲汽車制造業中試用。 
    在應用方面,GMT以汽車工業起家,后來在一般工業、材料貯運、農業、園藝等市場獲得應用,現在正進入建筑行業。一位經營GMT的資深人士稱,GMT原本為取代金屬片材和壓鑄件而開發,現在由于LFT也進入了其應用領域,今后GMT發展快的用途將是作為平板材料用來代替木材膠合板、欒木板、熱固性復合材料及其他材料,諸如混凝土模板、腳手板、大集裝箱、軌道車輛和卡車拖車的側板和底板、公共汽車的承重板等。通過調節玻纖含量、片材厚度、所用樹脂、著色劑及其他添加劑種類,或把GMT片材與其他材料結合制成夾芯板材,GMT還可進入全新的用途。