玻璃钢在高纯水和食品领域中的应用

一、前言
随着玻璃钢制品的优越性得到很好的体现，越来越多的厂家采用了玻璃钢容器用于食品级处理，以及用于高纯水装置的制作。但在食品级FRP器制作中还存在一些具体的技术细节，在此我们根据多年的产品应用经验一并总结给业界用户以及最终用户。
二、概述
这是玻璃钢应用的一个新领域，玻璃钢优良的耐蚀性能意味着这种材料具有活泼、不污染的特性，理所当然地成为高度清洁物品如贮存高纯水、药品、酒、牛奶之类的可选用材料。与一般耐腐蚀FRP不同，在食品、高纯水领域的应用，对玻璃钢有着严格的要求，并受到食品、卫生检验部门的法律限制。
三、食品级及高纯水级设备制作要求
3.1树脂及辅料的选择
食品级树脂和食品级玻璃钢制品是互相连贯而密不可分的两个方面。要使玻璃钢制品成为可经常接触食品的制品，必须先使树脂成为食品级树脂，树脂中必须不含不利于身体健康的化学成分，或在单体状态虽有害于健康但可确保在交联固化后无害，所以在制作食品级FRP时，首先要选择具有食品级认证的树脂。应选用食品级乙烯基酯和食品级双酚A型不饱和聚酯树脂。但不能用环氧酚醛型乙烯基酯和氯化溴化等阻燃型不饱和聚酯。由于目前树脂选择的丰富性，所以选择环氧树脂用于食品级FRP容器的制作比较少，但环氧树脂也可用于食品级制作，但应该尽量选用水基环氧树脂，或者选用大分子量的胺类固化剂，而不应T31等常规的环氧固化剂，所以一般厂家选用较少，在此就不详述了。
此外对不饱和树脂用的固化剂的品种和用量均有规定：
（1）促进剂
总量不能超过树脂总重量的1.5％的可用的促进剂有环烷酸钴，环烷酸钙；限量0.4％的促进剂有N，N-二甲基苯胺、N，N-二乙基苯胺；限量0.05％的促进剂有乙烯基氢氯化胍、氯化苄基三甲铵、氯化三甲基铵。
（2）引发剂
总量不超过树脂总重量的1.5％。如单独用过氧化甲乙酮，总量可不超过2％。允许应用的引发剂包括过氧化甲乙酮，过氧化苯酰，过氧化氯苯酰，过氧化月桂酰，过苯甲酸叔丁酯，异丙苯过氧化氢，过氧化二异丙苯，偶氮二异丁腈。
3.2制造工艺
对成型工艺的要求是固化程度高，残留苯乙烯含量低的玻璃钢，玻璃钢必须要在固化后，在使用前必须经过清洗和消毒处理，有时设备表面还须用专门方法进行处理，不同的处理方法效果也是不同的。
3.2.1玻璃钢的固化程度控制
食品级工业用的玻璃钢要求固化完全，固化程度高。因此，在不饱和树脂的制作中，推荐使用过氧化甲乙酮（MEKP）、钴促进液和二甲基苯胺（DMA）复合的固化系统，但一般不推荐直接用BPO+DMA的固化系统，加入引发剂量要确定，如过氧化甲乙酮，通常为树脂量的1％，只改变促进剂的量来控制固化速度，温度对固化速度有较大的影响，要控制适当。固化速度太快，容易开裂，生成聚合物分子量低，影响耐蚀性。
3.2.2残留苯乙烯含量的控制
残留苯乙烯的量对食品级玻璃钢制品是一个重要的技术指标。残留的苯乙烯给制品带来难闻的臭味，迁移给接触的食品，对健康也有轻度的影响。当残留苯乙烯含量低于0.1%，玻璃钢性能呈最佳状态，也达到了食品级玻璃钢的卫生指标要求。 降低残留苯乙烯含量可采取以下措施：①表层制品，添加抑制苯乙烯散发剂，防止苯乙烯的损失而使固化不完全；②若所用树脂的苯乙烯含量低于40％，则需补加苯乙烯，否则交联剂量不足，造成固化不完全；③施工温度应不低于15℃。
3.2.3FRP制品的后处理
遵循上述限定的原材料范围及合理的成型工艺制得的FRP制品，还不能满足食品级的要求。此时存在的突出问题是残余的游离苯乙烯会由玻璃钢材料中迁移到所接触的食品中。在食品容器用玻璃钢中要求苯乙烯残留量控制在0.1％左右。为使玻璃钢制品达到食品级要求，必须在室温固化后，增加后固化工艺，并必须经过最终的蒸汽冲洗。玻璃钢的设计要有利于内外清洗的方便，因此设计上对进出口、接口、喷嘴及支撑等处均要特别考虑周到，此外对玻璃钢接触食品的表面要求每平方英寸内玻璃钢中的萃取物应不超过0.1mg，因此，玻璃钢单位面积所含容积的大小也有影响，一般大容器单位面积含容积大则要求低些，小容器则要求高。另外，由于食品直接与玻璃钢接触的是其表面层，因此对玻璃钢表面更求严格，一般可采用多层结构形式。表面层要求是符合卫生标准要求，具有好的防腐蚀性和防渗漏性。可采用胶衣或富树脂层。