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1、轻质GMT板 Glass Mat Reinforced Thermoplastics,轻质GMT板材产品介绍,一、产品介绍 二、产品测试,目录,轻质GMT板材产品介绍,一、产品介绍,轻质GMT板材介绍 （长）玻纤增强聚丙烯热塑性复合片材,轻质GMT板材产品介绍,(一) 前言,GMT（Glass Mat Reinforced Thermoplastics）材料 ，它是一种以热塑性树脂为基体 、以长玻璃纤维或连续玻纤毡为增强材料的复合材料，一般做成片状以半成品供应。 GMT材料由于其具有比强度高、可制得轻质部件、能重复加工成型等特点和边角余料可收回利用 ，不污染环境，减少了材料消耗，降低成本等方面
2、的诸多优势，成为汽车工业的青睐者。GMT材料从上个世纪90年代开始在国外被广泛应用于汽车工业中。,轻质GMT板材产品介绍,1、 GMT复合材料,轻质GMT板材为（长）玻纤增强聚丙烯热塑性复合片材简称，是一种新型GMT（Glass Mat Reinforced Thermoplastics）材料。 轻质GMT板材比传统的GMT材料密度要低，传统的GMT材料密度为1.0-1.25g/cm3，而轻质GMT板材密度为0.15-0.80g/cm3。同时该材料还保留传统GMT材料比强度高、吸音性能优异、导热系数低、尺寸变化率小以及可回收再利用等特点，可以广泛用于对密度、隔热和吸音性能有要求的领域，如：汽车
3、内饰顶 、门隔板、噪音屏避罩、行李架等。,2、轻质GMT板材,轻质GMT板材产品介绍,汽车内饰应用 内饰顶 遮阳板 门板 结构板 行李箱盖板 顶板 后挡板 承载板 高架箱 其它内饰材料 座椅背板,制造商 型号 日期比亚迪 F6 2008广州丰田 凯美瑞 2007一汽丰田 马自达6 2006重庆重汽 各型重卡 2005陕西重汽 重卡 系列 2005广州丰田 雅阁 2004昌河铃木 利亚那 2004广州本田 奥德赛 2003道奇 Dakota 2001 铃木 Axium 2001 本田 Civic 2000Acura MDX 2000尼桑 Xterra 1999,国外内饰顶应用举例,3.应用介绍,
4、轻质GMT板材产品介绍,尼桑Xterra内饰顶 （表面为织物）一次成型,与聚氨酯泡沫复合板相比的优点： 可回收性 优良的模压性能 在气候循环测试中尺寸稳定性好 符合环保要求，无气味和散发性良好,内饰顶,门板,重量轻极好的承载性能极好的延展性（在-40 ）一次成型设备费用低设计费用低,轻质GMT板材产品介绍,承载板,减轻重量尺寸稳定符合环保要求，无气味和散发性好设计自由、整体性好减少劳动强度,使用轻质GMT板材做为中间层，表面使用符合要求的织物、聚丙烯发泡材料或地毯一次成型。,优点:,座椅背板,前座椅背板,可看到的一面复合热塑性弹性体，ABS等。,对于PU的优点：重量减轻30%在气候循环测试中尺
5、寸稳定符合环保要求，无气味和散发性好,轻质GMT板材产品介绍,轻质GMT板材产品介绍,轻质GMT片材与PU板相比 强度方面 轻质GMT片材强度高、刚性好、可制作高拉伸内饰件(商务车、重型卡车、大客车、轿车、工程机械车的顶棚系列产品);PU板刚性差强度低。 冲击韧性方面 轻质GMT片材冲击韧性好，富有弹性,从而不易折断,适合做轿车的行李箱、搁物架、新型地垫以及商务车和客车的空调通道,底护板等饰件;而PU板冲击韧性差,易折断,生产损坏率高。 气味方面 目前PU面临的最大问题是在气味难以达标,在轿车中无法达到要求.而轻质GMT在100以下几乎没有任何气味。 回收、环保方面 轻质GMT片材属热塑性材料
6、，是可回收、无公害的环保材料；PU板不可回收,一旦折坏只能抛弃。,轻质GMT片材与麻板相比 重量方面 轻质GMT片材单位面积质量小，能更好降低内饰件的重量，例如某轿车的衣帽架，麻纤板需要2400g/m的材料制作，而轻质GMT片材只需1500-1700g/m的材料。 耐热性能方面 轻质GMT片材的耐热温度（92-100 ）要高于麻板（最高约80 ）； 吸潮霉变方面 麻板易吸潮，在多雨的热带雨林区和梅雨季节时易生菌，霉变，用它作汽车内饰件易因吸潮而变形。而轻质GMT板材不存在吸潮和霉变情况。,轻质GMT板材产品介绍,轻质GMT片材与木粉板相比 木粉板 木粉板主要用于制作中低档轿车和微型车、面包车的
7、热压成型类门护板，其他内饰件以及少量客车、卡车的成型顶棚等。由于比重大、韧性差、隔音防震效果差、易吸潮、热变形温度低（80C左右）等原因，该材料在上世纪80年代后期即已被欧美地区及日本、韩国等汽车产业达到国家淘汰。 轻质GMT板材 在同样要求下，使用轻质GMT片材相比与木粉板相比将大大降低材料的重量：例如桑塔纳门护板，采用2.5mm厚比重1.18-1.2g/cm的木粉板制作，每平方米在3kg左右，若改用轻质GMT片材每平方米仅有1.4kg,而从一部轿车（4个门）的重量降低4-5kg。,轻质GMT板材产品介绍,(二) 主要研制过程,熔融浸渍工艺又称为干法工艺，其工艺原理是：首先将纤维材料预热，再
8、与挤出机挤出的热塑性树脂膜层合，经过双带压机热压浸渍后，固结、冷却、切割成一定尺寸的片材。介质悬浮工艺又称湿法（或抄纸法），其工艺原理是：首先将剪切后的纤维、树脂粉末和悬浮助剂加入介质中，借助悬浮助剂和搅拌将纤维和树脂粉末均匀地分散在介质中。再将这种均匀的悬浮液通过流浆箱和成形网，滤去介质形成湿片，再经过干燥、压轧形成热塑性片材。流态化床工艺，其工艺原理是：将一定粒度的树脂粉末放在容器中的多孔床上，通入空气使粉末流态化。再让连续纤维从容器中通过，使纤维周围附着上树脂粉末。再经过切断切成定长，落在输送网带上，通过热轧区和冷却区后制成片材。,国外生产GMT材料主要工艺介绍,国外工艺存在缺点：设备昂
9、贵或加工粉状聚丙烯费用贵。,轻质GMT板材产品介绍,a、生产的轻质GMT板材采用“多混合和双重加固”制造工艺，使聚丙烯纤维和长玻璃纤维分布均匀、相互浸润，有效地提高了轻质GMT板材的拉伸性能和尺寸稳定性。b、采用自行设计的长玻璃纤维共混设备，使共混、复合过程中玻璃纤维能保持适当的长度（L15mm）。c、组分设计创新，采用聚丙烯纤维和长玻璃纤维共混。,1、本项目产品的特点：,轻质GMT板材产品介绍,产品可以根据要求在复合设备复合表面物，即制作成轻质GMT板材。,2、轻质GMT板材采用独特的“多混合和双重加固”新工艺制作。,该工艺优点：1、无需将聚丙烯磨成粉状或制成膜再浸润。 2、无需高压复合机，
10、只需普通的低压复合机。 3、解决了在加工过程中长玻璃纤维的磨损、断裂问题。,轻质GMT板材产品介绍,1）“多混合和双重加固”新工艺,混合1：改进型混料机。,共混工艺的关键设备主要是混合13。,混合1设备模拟图,特点：有利于混合。,混合1,加料设备、共混设备、成型设备、定型设备、收卷设备和低压复合设备。,轻质GMT板材产品介绍,混合2设备：改进型开松机,混合2设备模拟图,特点：减少纤维的损伤；提高混合程度。,混合后物料状态模拟图,轻质GMT板材产品介绍,混合3：改进型精梳机,混合3设备模拟图,特点：减少玻璃纤维的磨损、断裂； 刺辊a、b中针密度比混合2大，针尺寸比混合2要小，保证混合均匀度。,混
11、合后物料状态模拟图,轻质GMT板材产品介绍,加固设备：欧洲公司的低压复合设备,低压复合设备模拟图,轻质GMT板材产品介绍,3) 保证玻璃纤维长度的特殊设备,GMT材料中玻璃纤维长度与片材力学性能关系密切，如下图：,通过改进开松机和改进梳理机，有效地减少了纤维的损伤尤其是玻璃纤维的磨损、断裂。生产的轻质GMT板材中玻璃纤维长度平均大于15mm。,自：克劳斯玛琲,轻质GMT板材产品介绍,通过以上技术的攻关和创新，现公司生产的轻质GMT板材具有以下特点：,a、轻质GMT板材中聚丙烯和玻纤分布均匀，密度低，比强度高。,轻质GMT板材不同部位拉伸强度数据及偏差：,轻质GMT板材与PU复合板（1200g/
12、m2厚度约为2.5mm）成型后性能比较：,轻质GMT板材产品介绍,b、轻质GMT板材吸音性能优异，导热系数低,表4为轻质GMT板材与PP板、PP中空板、铝中空复合板导热系数比较 单位：W/(m.k),下图为轻质GMT板材与玻璃棉、PU硬泡、PU板材及碳纤维板材的吸音性能比较：,轻质GMT板材产品介绍,c、轻质GMT板材具有可发性，予以产品更多用途和设计更灵活,可发性原理示意图,轻质GMT板材产品介绍,由于轻质GMT板材具有可发性能，经过三种混合设备混合后的聚丙烯、长玻纤半成品，在复合时可以控制复合机的温度、压力和间隙生产不同密度（0.150.80 g/cm3）的轻质GMT板材。,不同工艺条件下
13、密度变化情况 ：,轻质GMT板材产品介绍,轻质GMT板材产品介绍,d、轻质GMT板材的热塑性及可回收性,A、 热塑性基于轻质GMT板材的聚丙烯树酯基材。 B、轻质GMT板材制作过程中产生的边角料，还能经混合1设备再重复利用。 C、片材经复合及模压后的边角料和废品，经粉碎或切粒，经本公司实验，可以用于玻纤增强聚丙烯颗粒。,轻质GMT板材产品介绍,轻质GMT板材与国外类似产品的性能比较,1、板材平方克重1520g/m2，厚度6.35mm,2、板材为平方克重825g/m2，厚度2.5mm,轻质GMT板材产品介绍,产品经长安汽车、昌河汽车公司、东风商用车有限公司等模压成型为车顶棚、后隔板及门板，送至重
14、庆长安、昌河、陕西重卡、D310等汽车总装公司，经汽车上的实际应用，产品符合车顶棚、后隔板及门板等标准要求。现产品已经批量供货。,轻质GMT板材产品介绍,三、 产品测试情况,轻质GMT板材测试报告,轻质GMT板材产品介绍,轻质GMT板材经上海乐来和广州SGS监测机构检测指标如下：,性能指标大于等于企业标准、达到计划书要求、符合客户需要。,轻质GMT板材产品介绍,轻质GMT板材产品介绍,轻质GMT板材产品介绍,轻质GMT板材产品介绍,轻质GMT板材产品介绍,轻质GMT板材产品介绍,轻质GMT板材产品介绍,轻质GMT板材产品介绍,轻质GMT板材产品介绍,总结,玻纤增强聚丙烯复合材料从上个世纪90年
15、代开始在国外被广泛应用于汽车工业中。目前在我国玻纤增强聚丙烯复合材料还没有形成规模化生产。本公司研制生产的长玻纤增强聚丙烯热塑性复合片材（GFP）具有比强度高、可制得轻质部件、能重复加工成型等特点和边角余料可收回利用，不污染环境，减少了材料消耗，降低成本等方面的诸多优势，成为汽车工业的青睐者，也是国家提倡应用和鼓励发展的产品。因此，轻质GMT板材无论在工艺、成本、价格等方面都比PU复合材料具有更大的社会效益。,环境效益,PU复合板材由于不能降解及回收再利用，所产生的固体废弃物对环境的污染较大。而本产品是采用玻纤和聚丙烯等无害物混合加工而成，无任何废气、废水、废渣，边角料和不合格品可以回收再利用， 所以不会产生任何污染，不存在环保问题，有较高的环境效益。,综上所述，轻质GMT板材具有良好的应用性能，同时具有较好的经济、社会和环境效益。,轻质GMT板材产品介绍,社会效益,
