玻璃纤维毡增强热塑性复合材料（GMT）加工工艺简介

玻璃纤维毡增强热塑性复合材料（Glass Mat Reinforced Thermoplastic，简称GMT）是指以热塑性树脂为基体，以玻璃纤维毡为增强骨架的新颖、节能、轻质的复合材料，是目前国际上极为活跃的复合材料开发品种，被视为世纪新材料之一，广泛应用于汽车，建筑，船舶，电子电气等领域。

图 韩华高级GMT的应用案例  来源：韩华官网

GMT的增强纤维可以是短切玻璃纤维或连续的玻璃纤维毡，热塑性树脂基体可以是通用塑料、工程塑料或高性能塑料。GMT一般可以生产出片材半成品，然后直接加工成所需形状的产品。

图 GMT-PP玻纤板  来源：盛道科技

一、GMT片材制备

与热固性SMC相似，GMT是片状的热塑性玻璃纤维复合材料的半成品，制造方法有熔体浸渍法与悬浮浸渍法两种。

01.熔体浸渍法（干法）

熔体浸渍法是70年代初由美国 PPG公司开发的一种 GMT生产方法，主要工艺过程：将两层玻璃纤维毡夹在三层PP树脂之间，其中间层是熔化的PP，而顶层和底层既可以是PP薄膜，也可以是熔化的PP，将这种夹层结构置于高于PP熔点之下，用履带式压机进行压塑，随后使之冷却，再切成规格各异的不同片材 ，供模压制造厂家使用。

图 熔体浸渍法工艺示意图 来源：AZoM.com

采用这种制造工艺生产GMT材料时，玻璃纤维的种类不同，GMT材料的性能亦不同。如果片材的性能需要各向同性，玻璃纤维毡中的纤维取向是可以完全随意的；若片材的性能需要各向异性，则纤维毡中的纤维是按所需方向排列的。在制品成型时，若仅需要较低的流动性，则可采用通常的短切原丝毡或连续纤维毡，如果需要较高的流动性能，则应采用玻璃纤维无捻粗纱制造的专用针刺毡。 

此法以美国PPG公司Azdel为代表，其玻璃纤维一般量为20%~45%（重量比）。

02.悬浮浸渍法（亦称抄纸法）

悬浮浸渍法是由法国 Arjomari 公司和英国 Wiggins Teape 公司开发的，用这种方法生产的 GMT材料特点是其流动性好，特别适合于制造复杂几何形状和薄壁结构的部件。工艺流程：将6~25mm 长的短切玻璃纤维原丝与热塑性塑料粉、乳胶、絮凝胶剂等在水中搅匀，原材料呈悬浮状，落在输送网带上，滤去水分；将干燥后的片材在高于热塑性树脂熔点温度下进行加热加压，冷却固结并切割一定长度。

图 悬浮浸渍法工艺示意图 来源：AZoM.com

用抄纸法制作 GMT 材料的特点是玻璃纤维均匀地分散在整个片材中，可以根据终端产品的性能要求，制成不同密度和厚度的片材，生产工艺的灵活性和产品的多样化是这种工艺的主要优点。

为使产品具有更高的刚度或硬度、更好的机械性能、符合汽车要求的表面外观、阻燃性或 EMI 屏蔽性能等等，在混合料中可加入任何纤维和添加剂，在生产办公设备外壳的 EMI/ FRI 屏蔽材料方面，加入导电纤维可获得最佳性能价格比。此外，这种 GMT 的极好流动性能，成为制作复杂几何形状和薄壁结构应用的理想材料。

此法以 Azdel 公司、Arjomari 公司和新日铁集团，国内哈尔滨玻璃钢研究所的产品为代表，玻璃纤维重量比20%~70%。

一、GMT制品冲压成型

GMT片材通常使用高速压机或冲压机成型为制品。冲压成型是先将GMT片材根据制品尺寸切裁，将其在比热塑性基体熔点高20℃的温度下预热，装入模具，快速合模加压，然后在模具内冷却脱模，再经修边成制品。冲压成型压力一般为10~20 MPa，加压速度30~100mm/s，模具温度一般为室温或60~80℃。

图 GMT模压成型示意图 来源：AZoM.com

GMT冲压成型的特点是：成型制品周期短，成型压力小，自动化程度高。

GMT具备复杂的设计功能，以及出色的抗冲击性，制品易于组装和再加工，并且因其强度和轻巧性而倍受赞誉，使其成为替代钢并减少质量的理想结构部件。

艾邦建有热塑性复合材料微信群，欢迎Sabic、东丽、朗盛、巴斯夫、科思创、俊尔、广州金发、振石集团、常州汉耀韩华、上海杰事杰华航复材、集威新材料、江苏科悦、深圳市科聚新材料、浙江华正新材料、浙江胜钢新材料、浙江遂金复合材料等热塑性复合材料企业，主机厂，零配件厂商，玻纤供应商，助剂，设备等企业加入我们微信群。

活动推荐：

2020年热塑性复合材料产业峰会

2020年10月31日

地点：苏州日航酒店

暂定议题：

NO	暂定议题
1	热塑性复合材料的发展趋势及应用
2	热塑性复合材料的汽车轻量化应用进展
3	热塑性复合材料在消费电子领域应用
4	热塑性预浸带的制备方法及设备
5	连续纤维增强热塑性复合材料制品成型工艺介绍
6	热塑性复合材料在鞋材领域的创新应用
7	高性能纤维在连续纤维增强热塑性复合材料中的应用
8	热塑性复合材料增强蜂窝板材的制备及应用
9	相容剂对连续纤维增强热塑性复合材料性能的影响
10	连续纤维增强热塑性复合材料在航空领域的应用展望
11	热塑性复合材料在轨道交通领域的应用
12	高性能连续纤维增强PEEK/PPS/PA复合材料的开发和应用
13	碳纤维预浸带成型技术介绍
14	连续纤维增强热塑性复合材料零件焊接创新解决方案
15	芳纶纤维增强热塑性复合材料介绍
16	热塑性复合材料成型自动化解决方案
17	高档表面热塑性复合板工艺及应用
18	TPU热塑性复合材料
19	PC热塑性复合材料
20	CFRTP复合管材的制备及应用

报名方式：

方式一：加微信并发名片报名

肖小姐：18476350855（同微信）

邮箱：service@aibang360.com

方式二：在线登记报名

报名链接:

https://www.aibang360.com/m/100053

或者识别二维码进入报名页面登记信息

阅读原文，在线报名！

原文始发于微信公众号（艾邦高分子）：玻璃纤维毡增强热塑性复合材料（GMT）加工工艺简介