树脂基复合材料有热固性和热塑性之分,前者俗称玻璃钢,发展较早,目前我国已年产数十万t左右,目前汽车行业使用的主要为片状模塑料(SMC)。热塑性复合材料的研究是从20世纪50年代开始,1968年才真正进入实用阶段,发展速度比热固性复合材料快得多,热塑性基体树脂品种多,从通用塑料PP到超耐热树脂聚醚酮(PEEK)均可根据需要进行选择,可以利用不同的加工条件得到所需性能的材料,以满足各种不同的使用要求。与热固性复合材料相比,热塑性复合材料以其快速成型特性和可回收利用的优势日益受到人们的瞩目,被称为21世纪的”绿色工业材料”。目前,全世界用量已近100万t,其中90%是玻璃纤维毡增强聚丙烯及其它热塑性塑料,其最广泛的应用是制造各类车辆零部件。GMT通常厚1~4mm,可像薄板一样运输、储存和成型,与SMC相比:制品成型周期短,是SMC的1/3~1/4,可回收利用,无二次污染,冲击韧性好。目前全世界开发、研制GMT片材的公司有:美国的Azdel、Exxon,西欧的Shell、BASF、Exxon、Chemie、Linz、Arjomari等公司。欧洲GMT的消耗量增长速度较高,尤其是在大型复杂的汽车零部件方面,目前用量已超过30万t/a。
由于片材用不同类型的玻璃纤维毡和热塑性树脂基体可以复合成多品种多规格GMT材料,结构不同,其制造工艺也各不相同,采用的工艺有熔融法、悬浮沉淀工艺和静电吸附热压工艺等等。目前,世界范围内玻璃纤维的先进技术高度集中在著名的三大厂商:美国欧文斯-康宁公司(Owens-Corning)、法国SaintGobainVetrotex公司、美国匹兹堡工业公司PPGIndustries,生产量占世界的80%。
德国PK公司建立的生产线获得VW公司的认证许可,生产前端托架系列产品,已实现全线自动化生产。该公司在PEINE建厂PKT(PeineKunststoffTechnik),PKT公司有四条生产线生产四种前端托架,年消耗1万tGMT片材。PK同时开拓海外市场,在西班牙建立了一个合资厂生产PP/GMT前端,1994年投产,日产前端托架3000个。PK公司产品80%用于汽车工业, 其主顾包括MercedesBenz、Volkswagen、Audi、BMW、Seat、Man和Bruck。
意大利TGS公司与意大利汽车厂商联合开发各种零部件,使用GMT为在意大利生产的新车型加工结构前端、门内层部件和底板。
发达国家立法严格限制汽车噪音,严格的噪音标准迫使西欧国家所有汽车发动机都必须安装噪音封装罩。目前这类隔音罩中绝大多数以GMT为材料,而以SMC、BMC为材料的仅占10%~20%。
许多世界著名的汽车生产厂商和材料供应厂商经过多次筛选,选用Azdel的GMT片材,用来生产隔音罩。Ford、Mercedes-Benz、Porsche、BMW、Audi、VW和Jaguar等公司均有多种车型选用Azdel PP-GMT。
德国VW公司生产的A4平台上所生产的所有轿车、AudiV6轿车的电池托架由GMT制成,材料用量为0.2kg/辆。通用汽车公司推出了EV1电动汽车,全车共用塑料225kg,整车采用铝框架结构,仅重1320kg。EV1电动汽车DE1电池系统由27个电池组构成,电池托架材料是Exxon公司Taffen牌GMT。
为满足安全法的要求,保险杠还有能量吸收层,吸收能量一般采用PU或聚烯烃泡沫层,增强横梁可以用钢,也可以用改性高强度SMC或GMT。美国Azdel GMT用于Jaguar系列车中Jaguar300车保险杠,废弃保险杠经回收可与GMT新料按20/80比例掺混使用,性能无明显下降。
GMT,既可保证一定的尺寸稳定性,又有很强的承载能力。GMT在这一制品上的应用越来越多。仪表板是最主要的内饰件,不仅有功能性和装饰性,而且对车的安全性也很重要。目前仪表板除了少量使用金属外,几乎全部用塑料制造。
德国Mitras公司有两条自动化GMT制品生产线,生产Audi80车椅背骨架等GMT制品,GMT片材消耗量超过1万t/a。
奔驰公司生产的新款MercedesC级轿车前后座椅骨架均采用Azdel牌PP/GMT,整车座椅重量明显降低,其中后座椅骨架减轻了4kg,且性能与安全性均未降低。采用GMT不仅能大幅度减重,而且使装配简便、快速,在整车内节约空间。
美国热塑性复合材料生产商 斥资2000万美元在韩国建新工厂美国热塑性复合材料生产商 斥资2000万美元在韩国建新工厂隶属于韩国韩华综化有限的美国热塑性复合材料生产商HanwhaAzdel公司在6月19日宣布，该公司正斥资2000万美元在韩国新建一座工厂，生产用于交通运输和工业领域的塑料复合材料。
新厂将生产该公司的“Superlite”品牌轻型增强热塑性复合材料(LWRT)，该厂位于韩国芙江，定于2014年投产，该公司还在当地从事玻璃纤维板热塑性复合材料(GMT)的生产。
总部设于美国密歇根州Fenton的Hanwha Azdel公司的全球销售与市场总监BillMills表示：“随着全球对这种材料的需求日增，我们做出了这一战略投资决定，通过扩大产能为我们在全球的客户提供支持，以便在亚洲地区保证轻型热塑性复合材料的持续供应。”
新LWRT厂和现有的GMT工厂主要将供应跨国汽车、重型卡车和休旅车制造商及工业企业在亚洲的生产厂。该公司称，据预计，现在起到2020年，全球复合材料需求将以每年7-10%的速度增长。据该公司介绍说，其生产的LWRT材料是GMT材料的低密度版本，相比传统的GMT，这种新材料可降低质量和成本，同时改进声学阻尼。此外，该公司在美国阿拉巴马州Opelika也建有一座汽车注塑工厂，生产基于GMT和发泡聚丙烯泡沫的零部件。
Hanwha Azdel业务部是该公司在2007年买下的，当时名为Azdel公司，原先为总部位于美国马萨诸塞州Pittsfield的沙特基础创新塑料部和匹兹堡的PPG工业公司共同所有。
荷兰FRT带材公司研发了一种独特的高压浸渍技术，可使浸渍带和片材达到极高的纤维体积含量。目前，FRT带材公司可以生产纤维体积含量为45%～72%的玻璃纤维或碳纤维预浸带，但他们自信还能把它提升到更高的标准。该公司基于一种直熔浸渍技术，此技术不仅能制成品质稳定的高纤维体积预浸带，而且具有独特的纤维扩展和纤维拉直之间的平衡体系。该公司设有自己的分切工段，能够把带或片材切成5mm至120mm的宽度。带长度可达到2000m。该公司希望在纤维增强热塑性复合材料民用用途的发展中发挥重要的作用。它制造了自己的机器设备，每年可生成1000吨产品。
北京化工大学采用独特的浸渍工艺，成功开发了连续玻纤增强聚丙烯浸渍带材/片材，该片材或带材是由连续玻纤、聚丙烯和其它加工助剂组成，经挤出机熔融塑化的聚丙烯和均匀排布的连续玻纤带在浸渍机头处预浸渍，预浸渍的连续玻纤带材再经过辊压装置使聚丙烯熔体充分浸渍玻纤，从而可以制备性能优异、浸渍充分的高强、高模连续玻纤增强聚丙烯浸渍带材/片材。该片材或带材可广泛应用于制备各种高强度板材、运动器械、汽车零部件、民用部件（安全头盔、鞋头、座椅）等，实现真正意义上的以塑带钢。
结论
在GMT加工方面,欧洲领先于世界。欧洲目前每年加工30万t GMT材料,其中大多数是PP基,GMT占有欧洲增强塑料消耗量的12%。主要用于汽车工业70%的欧洲汽车将使用一体化前端,其中63%是复合材料。PP/GMT在西欧国家的应用量远远超过北美、亚洲、南美等地区,31.5%的GMT用于生产前端托架,21.5%的用于生产保险杠。
我国目前GMT片材还属于研究开发阶段,尚没有工业化装置。从20世纪90年代开始,华东理工大学、哈尔滨玻璃钢研究所、武汉理工大学等院校开始进行有关GMT片材的基础研究和开发研究,已初步解决了界面、浸渍、连续化三大技术难题。据中国汽车工业总公司统计,2000年全国汽车产量达到190万辆,汽车用塑料约13万t,而增强塑料目前采用不到1万t,在我国目前生产的车型中,只有引进的车型主要是德国大众公司的各种型号的轿车上有用GMT材料,所用材料均由国外进口,自主生产的车型中尚未采用。国内已经有不少企业开始涉足GMT材料的产业化工作,主要集中在挡泥板、发动机罩、前端托架、仪表板骨架、座椅骨架、电池托架的研究开发工作上。
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