GMT材料的分类、生产和应用

　 　 GMT实际是一种玻纤热塑料的预浸料,类似热固性的SMC,是玻纤和热塑性塑料预先制成的半成品片材。可以利用加热使其软化,然后置于压机中,经冲压冷却而制成各种制品。上世纪70年代进入工业化生产以来,因为它更适应GFRTP的大型结构件的规模化生产,得以迅速发展。近些年,年均增长率为24%,世界总量已近20万吨。

用做GMT的热塑性塑料主要是PP(约占90%),还有PBT、PET、PA、PC等。按照所用树脂基体材料分,GMT目前有两种,即聚丙烯基GMT及PET(热塑性聚酯基的)。目前大多数GMT都是玻纤增强聚丙烯类,其玻纤含量从22%到50%。

分类

　 　 1)连续玻纤原丝针刺毡。这是PPG早期研发的增强基材,经过特殊浸润剂处理的玻纤原丝退解出来,无序地抛撒在网带上形成毡层,然后经针床针刺形成三维立体结构的玻纤毡。这种连续毡GMT由于其中玻纤大部分是连续形状,故增强效果好。缺点是在冲压成型时纤维流动性差,不能流到复杂形状制品的各个角落,故局部增强不良,另外制品外观中纤维显露,不适宜制作外观要求高的汽车部件。

　 　 2)短切纤维经针刺或粘结剂粘合成短切纤维毡。由于纤维较短,故适宜于制作形状较复杂的制品。目前短纤维GMT的使用比例大于连续纤维GMT。

　 　 3)由于一些特殊制品要求机械强度有方向性,故还有一种在各个方向纤维无序分布的玻纤毡增强GMT。

　 　 此外还有一种湿法成形的GMT,它是将玻纤短切丝与聚丙烯粉料及添加剂在水中形成悬浮液,经造纸机湿法成型,然后经热风干燥并加热使聚丙烯达到塑熔状态,然后经冷却制成片材。这种GMT中玻纤长度可以比较长。美国Azdel有限公司生产的牌号为SaperLite,据称它的优点是重量轻、纤维分布均匀、强度重量比值高,可回收、制造工艺简单、投资成本低、产品重量和强度范围很宽,可以低压加工制品,产品制造周期短等。

　 　 生产

　 　 GMT的主要生产方法有两种,连续纤维毡或针刺毡与热塑性塑料层合而成的多采用熔融浸渍工艺(干法),随机分布的中长玻璃纤维(5～50mm)与粉末热塑性塑料制成的片材为悬浮沉积工艺(湿法)。目前产量上还是后者多于前者。

　 　 比较起来,由于基材形态和工艺的不同,干法玻纤长度较长而且整体成织物,所以复合片材的抗弯模量和冲击强度高,更适应于制作大、厚而形状相对简单的构件。而湿法玻纤较短但分散均匀,所以片材流动性好,更适应于形状较复杂,强度要求不很高的构件。

应用

　 　 近年来,增强热塑性塑料制造的建筑模板已进入市场,相对钢制模板有相当优势。另外GMT还作为集装箱、栈桥、防腐、电气材料应用于交通和其他部门。