此類復(fù)合材料兼具理想的熱性能與力學(xué)性能，不僅可應(yīng)用于建筑工程領(lǐng)域，還能在其他對材料綜合性能有更高要求的市場中替代傳統(tǒng)產(chǎn)品。這款新型熱塑性復(fù)合材料具有優(yōu)異的隔熱性與抗沖擊性，適用于外墻掛板、欄桿扶手、深色圍欄以及門窗構(gòu)件等產(chǎn)品的生產(chǎn)制造。

長玻纖增強復(fù)合材料的性能優(yōu)化與掛板應(yīng)用開發(fā)

2023 年，GaMra 公司啟動新型掛板材料的研發(fā)項目。在研究過程中，研發(fā)團隊發(fā)現(xiàn)這款材料不僅適用于掛板生產(chǎn)，還具備拓展至其他多種產(chǎn)品領(lǐng)域的潛力。憑借對掛板行業(yè)的深入了解，以及在熱塑性材料性能改良方面的豐富經(jīng)驗，該公司成功開發(fā)出一款熱塑性復(fù)合材料掛板，可與纖維水泥板（代表品牌：詹姆斯?哈迪）、定向刨花板（代表品牌：路易斯安那太平洋 明智板）等傳統(tǒng)產(chǎn)品形成市場競爭。

為確保產(chǎn)品具備真正的市場競爭力，GaMra 公司明確了以下核心性能指標(biāo)：支持硬質(zhì)釘固安裝，可生產(chǎn)長度達(dá) 16 英尺（488 厘米）的板材；重量輕盈，單人即可完成搬運與安裝；抗沖擊性能優(yōu)異；熱變形溫度（HDT）不低于 200 華氏度（93.3 攝氏度）；耐候性佳；理想狀態(tài)下可直接接觸地面使用，填補現(xiàn)有材料的應(yīng)用空白，同時兼顧產(chǎn)品的成本效益。

硬質(zhì)釘固安裝能力是該款掛板的核心優(yōu)勢之一。GaMra 公司創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官格雷格?米奇表示：“我們運用經(jīng)典的歐拉壓桿穩(wěn)定方程，確定了材料熱膨脹系數(shù)（COTE）的精準(zhǔn)目標(biāo)值?！?研發(fā)初期，公司采用小型條縫模具開展材料篩選試驗，對聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS）、聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）、丙烯腈 - 丁二烯 - 苯乙烯共聚物（ABS）、聚碳酸酯（PC）等多種樹脂材料進(jìn)行測試，并探索出多種將材料熱膨脹系數(shù)降至目標(biāo)值的工藝方法。

最終，GaMra 公司成功研發(fā)出這款高性能掛板材料，其核心優(yōu)勢包括：可像木質(zhì)掛板、水泥纖維板、定向刨花板一樣進(jìn)行硬質(zhì)釘固安裝；質(zhì)地輕盈且強度充足，單人即可搬運 16 英尺（488 厘米）長板材；可使用常規(guī)木工工具進(jìn)行切割、鉆孔加工；抗風(fēng)能力高達(dá) 170 英里 / 小時（274 千米 / 小時）；在 250 華氏度（121 攝氏度）高溫下仍能保持形態(tài)穩(wěn)定；可抵御直徑 2 英寸（5 厘米）冰雹的撞擊；可直接接觸地面使用，且材料可回收再利用。

這款擠塑成型掛板的主要成分為：約 40 重量 % 的長玻璃纖維，以及 60 重量 % 的聚丙烯共聚物。通過配方與工藝優(yōu)化，其密度降至未改性復(fù)合材料的一半左右。

米奇指出：“據(jù)我所知，目前業(yè)內(nèi)尚無企業(yè)實現(xiàn)長玻纖增強復(fù)合材料的擠塑成型量產(chǎn)。長玻纖增強復(fù)合材料的主流應(yīng)用工藝為注塑成型或模壓成型。而我們自主研發(fā)了一套專利擠塑成型工藝，成功生產(chǎn)出這款獨具特色的掛板產(chǎn)品?！?依托公司內(nèi)部的模具加工車間，定制化模具的研發(fā)周期大幅縮短，工藝試驗的推進(jìn)效率也得到顯著提升。

性能測試與耐候性改進(jìn)

GaMra 公司擁有一支由資深工程師組成的專業(yè)團隊，團隊自主研發(fā)了多套用于檢測掛板產(chǎn)品性能與耐久性的專用測試設(shè)備。

該掛板產(chǎn)品采用共擠出工藝，在基材表面復(fù)合一層厚度約 0.015 英寸（0.04 厘米）的耐候性聚烯烴材料作為表層防護(hù)。這一共擠塑表層不僅為產(chǎn)品提供了質(zhì)感優(yōu)良的外觀飾面，其耐候性也遠(yuǎn)超傳統(tǒng)涂漆工藝。米奇介紹道：“一年多以前，我們就啟動了戶外暴曬老化試驗，旨在全面評估直射陽光與反射陽光對產(chǎn)品性能的影響。此外，我們還對試驗樣品不同部位的溫度變化情況進(jìn)行分鐘級實時監(jiān)測。”

他補充道：“我們認(rèn)為，產(chǎn)品不僅需要接受南向直射陽光的考驗，還需模擬鄰近窗戶、車庫屋頂?shù)冉ㄖ?gòu)件產(chǎn)生的間接熱源影響，這樣的測試才更具實際參考價值。” 目前，GaMra 公司的戶外暴曬試驗基地分別位于威斯康星州哈德遜市與亞利桑那州凱夫克里克市。

截至目前，GaMra 公司已圍繞該項技術(shù)成果提交了兩項美國專利申請。

關(guān)于 GaMra 復(fù)合材料公司

GaMra 復(fù)合材料公司位于美國威斯康星州哈德遜市，是一家專注于塑料異型材擠塑成型加工的企業(yè)。公司由現(xiàn)任首席執(zhí)行官兼所有人格雷格?米奇，以及前技術(shù)總監(jiān)邁克?梅共同創(chuàng)立，至今已有 25 年歷史。

在 25 年的發(fā)展歷程中，GaMra 公司積累了豐富的材料加工經(jīng)驗，加工過的樹脂材料涵蓋聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、丙烯酸酯 - 苯乙烯 - 丙烯腈共聚物（ASA）、聚碳酸酯（PC）、熱塑性彈性體（TPE）、丙烯腈 - 丁二烯 - 苯乙烯共聚物（ABS），甚至還曾加工過聚醚醚酮（PEEK）等高性能特種工程塑料。

目前，公司的產(chǎn)品主要服務(wù)于五大市場領(lǐng)域：住宅門窗、管材芯模、建筑窗戶、商用門窗以及能源管理設(shè)備。公司配備了先進(jìn)齊全的模具加工車間，可自主完成所有模具的設(shè)計與制造工作。

封面圖片說明：GaMra 公司研發(fā)的可直接釘固安裝型掛板產(chǎn)品，已開發(fā)出多種耐候色彩款式。