阅读说明：本技术 一种玻璃钢板材及其制备工艺 (Glass fiber reinforced plastic plate and preparation process thereof ) 是由 不公告发明人 于 2018-06-26 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种玻璃钢板材及其制备工艺,属于玻璃钢板材生产技术领域,该玻璃钢板材包括无异味的胶衣层、基层,胶衣层与基层连接,基层包括玻璃纤维层和用于浸润玻璃纤维层的浸润层。本发明中的玻璃钢板材具有无异味且对人体无害、强度大、还可应用于食品领域的优点。(The invention discloses a glass fiber reinforced plastic plate and a preparation process thereof, belonging to the technical field of glass fiber reinforced plastic plate production. The glass fiber reinforced plastic plate has the advantages of no peculiar smell, no harm to human bodies, high strength and capability of being applied to the field of food.)

一种玻璃钢板材及其制备工艺

技术领域

本发明涉及玻璃钢板材生产技术领域，更具体地说，它涉及一种玻璃钢板材及其制备工艺。

背景技术

传统的玻璃钢板材采用不饱和聚酯树脂进行制造获得。由于不饱和聚酯树脂中含有较多的苯乙烯，其在制造玻璃钢板材的过程中无法完全与不饱和聚酯树脂发生交联反应，从而造成苯乙烯在形成的玻璃钢板材中残留，导致玻璃钢板材的气味过大，不利于人体健康，且玻璃钢板材的强度不够大，也限制了该种玻璃钢板材在食品领域的应用。

因此，一种具有气味低且对人体无害、强度大、还可应用于食品领域的玻璃钢板材，具有较大的商业价值。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的一在于提供一种玻璃钢板材，具有无异味且对人体无害、强度大、还可应用于食品领域的优点。

为实现上述目的一，本发明提供了如下技术方案：

一种玻璃钢板材，包括无异味的胶衣层、基层，所述胶衣层与基层连接，所述基层包括玻璃纤维层和用于浸润玻璃纤维层的浸润层。

通过上述技术方案，玻璃纤维层被浸润在浸润层中，有助于增加形成的基层的力学强度。而将胶衣层与基层连接，从而增加形成的玻璃钢板材的整体力学性能。此外，胶衣层和基层均无异味，对人体无害，可用于食品领域。

进一步优选为：所述胶衣层包括如下重量份数的组分：

不饱和聚酯树脂100份；

固化剂CHP为0.5-1.0份；

引发剂1.3-2.25份；

所述胶衣层中的引发剂包括引发剂BPO、过氧化物、钴促进剂中的至少一种。

通过上述技术方案，不饱和聚酯树脂中含有一定量的苯乙烯，不饱和聚酯树脂与苯乙烯之间可形成交联反应。

固化剂CHP为过氧化氢异丙苯，常温下为无色透明液体，可对不饱和聚酯树脂起到固化的作用。

引发剂中，引发剂BPO为过氧化二苯甲酰，可作为引发剂和交联剂进行使用，并且对不饱和聚酯树脂具有固化的作用。过氧化物中，包含了有机过氧化物和无机过氧化物，可引发不饱和聚酯树脂的聚合反应，有助于提高形成的玻璃钢板材的整体强度。

在本申请中，固化剂CHP和引发剂相互配合，有助于使不饱和聚酯树脂中的苯乙烯与不饱和聚酯树脂之间形成充分的交联反应，一方面，不易使苯乙烯产生残留；另一方面，苯乙烯充分与不饱和聚酯树脂发生交联反应，有助于提高形成的玻璃钢板材的固化效果和力学强度。

进一步优选为：所述胶衣层的引发剂由重量份数为0.2-0.6份的引发剂BPO、1.0-1.5份的过氧化物、0.1-0.15份的钴促进剂组成；所述过氧化物包括质量百分含量为35-45％的过氧化甲基乙基酮、20-45％的邻苯二甲酸二甲脂、10-20％的二乙二醇、3-7％的甲基乙基酮、1-5％的过氧化氢中的至少三种。

通过上述技术方案，由上述范围内的BPO、过氧化物、钴促进剂相互配合组成引发剂，有主要进一步提高引发剂的效果。

在本申请中，过氧化物中，过氧化甲基乙基酮、邻苯二甲酸二甲脂、二乙二醇、甲基乙基甲酮、过氧化氢对不饱和聚酯树脂具有较好的增塑效果，可引发不饱和聚酯树脂的聚合反应，有助于提高形成的玻璃钢板材的整体强度。引发剂在上述质量百分含量范围内的各个组分相互配合，任意组合，有助于进一步提高不饱和聚酯树脂与其他组分之间的混合效果，降低生产加工条件，并且还可提高形成的玻璃钢板材之间的力学强度。

进一步优选为：所述浸润层包括如下重量份数的组分：

不饱和聚酯树脂100份；

固化剂CHP为0.5-1.0份；

引发剂1.3-2.25份；

乙烯基单体多元共聚物1-2份；

所述浸润层中的引发剂包括引发剂BPO、过氧化物、钴促进剂中的至少一种。

通过上述技术方案，消泡剂里的乙烯基共聚物对玻璃纤维具有较好的润滑效果，有助于使玻璃纤维被浸润层所浸润，也不易在玻璃纤维的周边产生小气泡，进而提高玻璃纤维与浸润层之间的连接紧密程度，从而也提高了形成的基层的强度。

浸润层中所采用的组分以及用量范围与胶衣层中所采用的组分以及用量范围相同，而基层包括玻璃纤维层以及用来浸润玻璃纤维层的浸润层，因此，胶衣层与浸润层之间可实现更加紧密的连接，最终可提高形成的玻璃钢板材的整体强度。

进一步优选为：所述浸润层中的引发剂由重量份数为0.2-0.6份的引发剂BPO、1.0-1.5份的过氧化物、0.1-0.15份的钴促进剂组成；所述过氧化物包括质量百分含量为35-45％的过氧化甲基乙基酮、20-45％的邻苯二甲酸二甲脂、10-20％的二乙二醇、3-7％的甲基乙基酮、1-5％的过氧化氢中的至少三种。

通过上述技术方案，在本申请中，引发剂在上述质量百分含量范围内的各个组分相互配合，任意组合，有助于进一步提高不饱和聚酯树脂与其他组分之间的混合效果，降低生产加工条件，并且还可提高形成的玻璃钢板材之间的力学强度。

浸润层中的固化剂CHP与引发剂BPO、钴促进剂、过氧化物形成的引发剂相互配合作用，有助于使不饱和聚酯树脂中的苯乙烯与不饱和聚酯树脂之间形成充分的交联反应，一方面，不易使苯乙烯产生残留；另一方面，苯乙烯充分与不饱和聚酯树脂发生交联反应，有助于提高形成的玻璃钢板材的固化效果和力学强度。

进一步优选为：所述胶衣层的厚度为0.2-0.6mm，所述基层的厚度为0.5-4mm。

通过上述技术方案，当胶衣层和基层的厚度在上述范围内，有助于使形成的玻璃钢板材的厚度适中，还可具有较好的强度。

进一步优选为：所述不饱和聚酯树脂中含有28-34wt％的苯乙烯。

通过上述技术方案，本申请中选用含有上述范围内的苯乙烯的不饱和聚酯树脂，可实现更好的苯乙烯与不饱和聚酯树脂之间的交联作用，一方面，可将苯乙烯充分反应，在最大程度上降低苯乙烯的残留，进而使获得的玻璃钢板材无异味，达到食品安全级别；另一方面，可使获得的玻璃钢板材具有更好的力学强度，在使用过程中更为安全且寿命较长。

进一步优选为：所述过氧化物由质量百分含量为35-45％的过氧化甲基乙基酮、20-45％的邻苯二甲酸二甲脂、10-20％的二乙二醇、3-7％的甲基乙基酮、1-5％的过氧化氢组成。

通过上述技术方案，在上述质量百分含量范围内的各种组分相互配合，任意组合，有助于进一步提高不饱和聚酯树脂与其他组分之间的混合效果，降低生产加工条件，并且还可提高形成的玻璃钢板材之间的力学强度。

进一步优选为：所述玻璃纤维的密度为2.4-2.7g/cm³。

通过上述技术方案，玻璃纤维在上述密度范围内，有助于使形成的玻璃钢板材具有更为优异的力学性能。

本发明的目的二在于提供一种玻璃钢板材的制备工艺，其解决了生产过程容易造成玻璃钢板材的气味过大、强度不够大的问题，具有使制备获得的玻璃钢板材无异味并达到食品级别，同时具有较大的强度的优点。

为实现上述目的二，本发明提供了如下技术方案：

一种玻璃钢板材的制备工艺，包括如下步骤：

步骤一，按照重量份数，将胶衣层中包含的不饱和聚酯树脂、促进剂BPO、钴促进剂充分混合，再加入过氧化物，充分混合；再加入固化剂CHP，充分混合，形成第一树脂混合物；

步骤二，在PET薄膜的基础上，将步骤一中获得的第一树脂混合物通过上料泵、刮板均匀的涂覆在PET薄膜的表面，将PET薄膜以及涂覆在PET薄膜上的第一树脂混合物一同在80-130℃的温度下连续烘烤2.5-3min，固化形成胶衣层；

步骤三，按照重量份数，将浸润层中包含的不饱和聚酯树脂、促进剂BPO、钴促进剂、消泡剂充分混合，再加入过氧化物，充分混合；再加入固化剂CHP，充分混合，形成第二树脂混合物；

步骤四，将步骤三中获得的第二树脂混合物平铺于步骤二中形成的胶衣层的表面，形成浸润层，将玻璃纤维均匀置于液态状的浸润层中，将玻璃纤维充分浸润，形成基层；

步骤五，在步骤四中形成的基层的表面上均匀覆盖一层PET薄膜，再在80-130℃的温度下连续烘烤5-5.5min，固化形成玻璃钢板材，撕除PET薄膜。

通过上述技术方案，在步骤一中，在常温条件下，将不饱和聚酯树脂与促进剂BPO、钴促进剂相互混合，有助于促进不饱和聚酯树脂与其中所包含的苯乙烯发生反应，并且可使交联反应在较低的温度下进行。再加入过氧化物，在混合过程中，有助于在较低的温度下进一步提高不饱和聚酯树脂与苯乙烯的交联反应。再加入固化剂CHP后，充分混合，有助于使不饱和聚酯树脂与苯乙烯的交联反应持续稳定进行交联，使获得的第一树脂混合物中的苯乙烯被充分反应，从而使第一树脂混合物无异味。步骤三中采用同样的方法制备第二树脂混合物。

步骤二中，将第一树脂混合物涂覆在PET薄膜上，经过充分的固化，形成胶衣层。步骤四中，使玻璃纤维被第二树脂混合物充分且均匀浸润，形成基层，而玻璃纤维的表面由于被第二树脂混合物浸润，当再覆盖一层PET薄膜时，则会使PET薄膜之前的产品在密闭的空间内交联更加完全，不溢出苯乙烯气体，形成的玻璃钢板材的整体性强、无异味。

在本申请中的方法里，采用PET薄膜包覆在胶衣层和基层形成的玻璃钢板材的外部，使形成玻璃钢板材在封闭的环境下更好地完全固化，并减少气味，在产品固化后，包覆在外部的PET薄膜脱除。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

固化剂CHP和引发剂BPO、过氧化物、钴促进剂中的至少一种相互配合，使不饱和聚酯树脂中的苯乙烯与不饱和聚酯树脂之间在较低的加工温度下形成充分的交联反应，一方面，不易使苯乙烯产生残留，从而使形成的玻璃钢板材没有异味；另一方面，苯乙烯充分与不饱和聚酯树脂发生交联反应，有助于提高形成的玻璃钢板材的固化效果和力学强度，同时还能节约电能。

附图说明

图1是实施例1中玻璃钢板材的截面示意图。

图中，1、胶衣层；2、基层。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。

实施例1：一种玻璃钢板材，如图1所示，包括从上向下依次包括基层2、胶衣层1，其中，胶衣层1与基层2连接；基层2则是由玻璃纤维层和用于浸润玻璃纤维层的浸润层组成。胶衣层1、浸润层中所包括的组分及其相应的重量份数分别如表1和表2所示，过氧化物同消泡剂中所包括的组分及其相应的重量份数如表3所示。且玻璃钢板材通过如下步骤制备获得：

步骤一，将胶衣层1中包含的不饱和聚酯树脂、促进剂BPO、钴促进剂充分混合，再加入过氧化物，充分混合；再加入固化剂CHP，充分混合，形成第一树脂混合物；

步骤二，在PET薄膜的基础上，将步骤一中获得的第一树脂混合物通过上料泵、刮板均匀的涂覆在PET薄膜的表面，将PET薄膜以及涂覆在PET薄膜上的第一树脂混合物一同在80℃的温度下连续烘烤3min，固化形成胶衣层1；

步骤三，将浸润层1中包含的不饱和聚酯树脂、促进剂BPO、钴促进剂、消泡剂充分混合，再加入过氧化物，充分混合；再加入固化剂CHP，充分混合，形成第二树脂混合物；

步骤四，将步骤三中获得的第二树脂混合物平铺于步骤二中形成的胶衣层1的表面，形成浸润层，将玻璃纤维均匀置于液态状的浸润层中，将玻璃纤维充分浸润，形成基层2；

步骤五，在步骤四中形成的基层2的表面上均匀覆盖一层PET薄膜，再在80℃的温度下连续烘烤5min，固化形成玻璃钢板材，撕除PET薄膜。

其中，不饱和聚酯树脂中含有32wt％的苯乙烯；玻璃纤维的密度为2.4g/cm3；

最终形成的胶衣层1的厚度为0.5mm，基层2的厚度为1.5mm。

不饱和聚酯树脂、CHP购自新天和树脂(上海)有限公司；过氧化物购自AKzoNobel。消泡剂购置上海泰格聚合物技术有限公司；BPO购自上海泌威化工有限公司；钴促进剂购自上海舟飞工贸有限公司。

实施例2-4：一种玻璃钢板材，与实施例1的区别在于，胶衣层1、浸润层中所包括的组分及其相应的重量份数分别如表1和表2所示。此外，实施例2中，步骤二和步骤五的温度分别为130℃，130℃；实施例3中，步骤二和步骤五的温度分别为90℃，90℃；实施例4中，步骤二和步骤五的温度分别为100℃，100℃。

表1胶衣层1中所包括的组分及其相应的重量份数

表2浸润层中所包括的组分及其相应的重量份数

实施例5：一种玻璃钢板材，与实施例1的区别在于，胶衣层1的厚度为0.2mm，基层2的厚度为4.0mm。

实施例6：一种玻璃钢板材，与实施例1的区别在于，胶衣层1的厚度为0.4mm，基层2的厚度为0.5mm。

实施例7：一种玻璃钢板材，与实施例1的区别在于，不饱和聚酯树脂中含有的苯乙烯为28wt％。

实施例8：一种玻璃钢板材，与实施例1的区别在于，不饱和聚酯树脂中含有的苯乙烯为34wt％。

实施例9：一种玻璃钢板材，与实施例1的区别在于，步骤二中，固化的温度为90℃，固化的时间为3min；步骤五中，固化的温度为90℃，固化的时间为5.5min。

对比例1：一种玻璃钢板材，与实施例1的区别在于，采用固化剂H-5代替固化剂CHP。

对比例2：一种玻璃钢板材，与实施例1的区别在于，去掉过氧化物同钴促进剂的加入。

试验一：感官评价和理化指标试验

试验样品：选取实施例1-9中获得的玻璃钢板材作为试验样1-9，选取对比例1-2中获得的玻璃钢板材作为对照样1-2。

试验方法：根据GB4806.7-2016的规定，分别对试验样1-9、对照样1-2进行感官上的判断，记录并分析；

对试验样1分别根据GB31604.8、GB31604.2、GB31604.9、GB31604.7进行总迁移量、高锰酸钾消耗量、重金属、脱色试验这四项理化指标进行检测，记录数据。

试验结果：对试验样1-9、对照样1-2的感官评价如表3所示；试验样1的理化指标如表4所示。

表3对试验样品1-9、对照样品1-2的感官评价

试验样品	感官评价
		试验样1	色泽正常，无异臭和不洁物
试验样2	色泽正常，无异臭和不洁物
		试验样3	色泽正常，无异臭和不洁物
试验样4	色泽正常，无异臭和不洁物
		试验样5	色泽正常，无异臭和不洁物
试验样6	色泽正常，无异臭和不洁物
		试验样7	色泽正常，无异臭和不洁物
试验样8	色泽正常，无异臭和不洁物
		试验样9	色泽正常，无异臭和不洁物
对照样1	异味较大
		对照样2	异味较大

由表3可知，试验样1-9均色泽正常，无异臭和不洁物，符合GB4806.7-2016的规定，可适用于食品行业。而对照样1-2的异味较大，不适于食品行业。说明固化剂CHP和促进剂BPO、过氧化物、钴促进剂的相互配合，有助于大大降低苯乙烯的残留同降低加工温度。

表4试验样1的理化指标

由表4可知，试验样1的各项理化指标正常，符合国家食品安全标准。

试验二：力学性能检测试验

试验样品：选取实施例1-9中获得的玻璃钢板材作为试验样1-9，选取对比例1-2中获得的玻璃钢板材作为对照样1-2。

试验方法：取试验样1-9、对照样1-2，每种样品各3个，对每种样品进行拉伸强度、弯曲强度、抗冲击强度检测，每种样品取3个分别进行每种试验，取平均数值后四舍五入，进行记录并分析。

试验结果：试验样1-9、对照样1-2的力学强度如表5所示。

表5试验样1-9、对照样1-2的力学强度

由表5可知，对比对照样1-2，试验样1-9具有更好的拉伸强度、弯凹强度、抗冲击强度，说明固化剂CHP、促进剂BPO、过氧化物、钴促进剂的相互配合，在较低的加工温度下有助于提高形成的样品的力学强度，使样品的使用寿命得到延长。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。