[发明专利]一种GMT板材及其制备方法和用途

说明书

本发明提供一种GMT板材及其制备方法和用途，按重量计，制备GMT板材的原料包括组分：短玻纤40‑60份，PP粉料或PP纤维40‑60份，可膨胀微球1‑5份，分散剂0.1‑0.5份，表面活性剂0.1‑0.5份，消泡剂0.1‑0.5份，硅烷偶联剂0.5‑2份。该制备方法将可膨胀微球引入GMT板材湿法工艺中，整个工艺更加简单，操作更加灵活，更适合连续化生产。本发明的GMT板材可用于制造汽车内饰部件。可膨胀微球发泡以后可以明显降低利用该GMT板材制造的汽车内饰部件的密度，提高其厚度，可满足汽车用GMT板材的轻量化的需要。同时由于可膨胀微球对玻纤和PP材料的协同作用，使得超轻汽车内饰部件的各项物理性能也有一定程度的提升，兼具环保无毒、轻量化、良好的力学性能、防腐蚀性和隔音性的优势。

技术领域

本发明涉及一种GMT板材，更具体地说，涉及一种GMT板材及其制备方法和用途。

背景技术

玻璃纤维增强热塑性复合材料，简称GMT材料，是由玻璃纤维和热塑性的PP材料复合而成的一种新型材料，具有轻质、环保、吸声、隔热、高强、韧性好、优良的抗化学腐蚀和环境适应性的特定，广泛的应用于交通、建筑、航空领域中。现代汽车工业通过降低车身自重为主要的节能降耗发展方向。轻质GMT材料逐步成为制作汽车零部件的主流材料(汽车顶棚、后隔板、护板、发动机盖、车行李箱盖、齿轮箱盖)。同时节能、轻量化和环保等发展趋势也促进了GMT材料在汽车中的应用。GMT材料制造工艺主要有湿法工艺、干法工艺、流化场工艺三种制备工艺。其中湿法工艺设备投资大，工艺复杂，但是板材均匀性好，加热膨胀高度大；干法工艺和流化场工艺设备简单，投资小，但是生产的板材均匀性差，加热膨胀高度小，这是由于玻纤与PP混合的均匀程度不如湿法工艺均匀造成的。

另外，GMT材料中玻纤与PP的连接方式为点对点方式连接，为了改善材料的力学性能，现有方案经常采用的方法提高PP材料的用量，但是这种方法既增加了制造成本，也不利于GMT材料轻量化发展的趋势，导致制备的GMT板材的密度一般在1000g/m²左右，由该板材制备的部件(例如汽车内饰部件)的密度也比较大。

发明内容

针对现有的GMT材料存在的上述缺陷，本发明一方面的目的是提供一种GMT板材，由该GMT板材制备的部件(例如汽车内饰部件)的密度小并且弯曲强度、拉升强度和冲击强度大。为实现本发明的目的，本发明采用的技术方案如下：

一种GMT板材，按重量计，制备该GMT板材的原料包括以下组分：

优选地，上述可膨胀微球的壳体的外表面具有负电性基团。

优选地，上述负电性基团选自羧基、磺酸基、磷酸基或羟基。

优选地，上述短玻纤选自水分散型，长度为3mm～18mm。

优选地，上述PP材料为高熔融指数的PP粉料或PP纤维。

优选地，上述粘合剂选自丙烯酸乳液、聚氨酯乳液、丁苯胶乳、苯丙胶乳、PCV和改性淀粉中的一种或几种的混合物。

优选地，上述絮凝剂选自阳离子聚丙烯酰胺、两性聚丙烯酰胺、碱性氯化铝、非离子聚丙烯酰胺、聚合氯化铝、硫酸铝和聚合硫酸铝中的一种或几种的混合物。

优选地，上述表面活性剂为阳离子和/或非离子表面活性剂。

优选地，上述阳离子表面活性剂选自聚环氧氯丙烷-二甲胺-多胺、双十二烷基二甲基-多胺-双季铵盐、氯化十八烷基二甲基苄基铵、十八烷基胺醋酸盐3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵、氯化二甲基双十六～十八烷基铵、聚-2-羟丙基二甲基氯化铵、聚环氧氯丙烷-二乙醇胺和聚二甲基二烯丙基氯化铵一种或几种的混合物。

优选地，上述非离子表面活性剂选自异构C10醇聚氧乙烯醚、双烷基醇聚氧乙烯醚、全氟醇聚氧乙烯醚、双烷基酚聚氧乙烯醚和聚氧乙烯醚硅氧烷一种或几种的混合物。