CN106810664B - 一种聚氨酯改性有机硅树脂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于3D打印的紫外光固化聚氨酯改性有机硅树脂的制备方法，以带环氧基的烷氧基硅烷为原料，通过水解反应制备带环氧基的羟基封端硅树脂，然后将其与二异氰酸酯与聚醚二元醇反应获得的预聚物反应，获得带环氧基的聚氨酯改性有机硅树脂。接着，将其与紫外光光敏剂混合均匀，经真空脱泡后，制得可用于3D打印的紫外光固化聚氨酯改性有机硅树脂。该聚氨酯改性有机硅树脂经紫外光3D打印机打印后，得到的产品不易翘曲变形，邵氏硬度35～65A，拉伸强度0.3～2.5Mpa，吸水率1％～4.5％，线膨胀系数0.4％～1.4％。

Description

一种聚氨酯改性有机硅树脂的制备方法
技术领域
本发明涉及有机化学技术领域，尤其涉及一种聚氨酯改性有机硅树脂的制备方法。
背景技术
3D打印是20世纪80年代末期产生和发展起来的一种新型的三维模型制造技术，是CAD/CAM、精密机械、激光技术以及材料科学与工程的技术集成，是一门具有强大生命力的新技术。3D打印技术又称为增材制造技术，利用计算机建立物体的三维模型，然后以此为依托直接成型的技术，可在一台设备上通过程序控制自动和精确的制造出仁义复杂形状的物件，解决了许多传统制造方法难以解决的问题，从而缩短了产品的制造周期，大大的提高了生产效率。
目前，紫外光固化3D打印成型聚合物主要是聚丙烯酸酯、环氧树脂等，由基体搭配和配方设计等原因导致固化效率低，制件性能差、刺激性大和成本高等不足之处。有机硅树脂分子主链是一条Si-O-Si键交替组成的骨架，兼有有机聚合物和无机化合物的特性，这种独特的结构使其具有极好的耐高低温性能、优良的电气绝缘性和化学稳定性，但也存在机械强度低，耐有机溶剂性差等缺点。
本发明人考虑，将少量聚氨酯引入有机硅中，提高有机硅的力学强度、耐腐蚀性，从而得到用于3D打印的紫外光固化聚氨酯改性有机硅树脂。
发明内容
本发明解决的技术问题在于提供一种用于3D打印的紫外光固化聚氨酯改性有机硅树脂的制备方法，该聚氨酯改性有机硅树脂的力学性能良好。
有鉴于此，本发明提供了一种聚氨酯改性有机硅树脂的制备方法，包括以下步骤：在催化剂作用下，将带环氧基的有机硅原料与烷氧基硅烷在第一溶剂中进行水解反应，得到带环氧基的羟基封端有机硅树脂预聚物；将二异氰酸酯与聚醚二元醇反应，得到聚氨酯预聚物；将所述羟基封端有机硅树脂预聚物与聚氨酯预聚物在30～80℃下反应0.5～10h，得到聚氨酯改性有机硅树脂；将所述聚氨酯改性有机硅树脂与光引发剂混合，经真空脱泡后得到聚氨酯改性有机硅树脂。
优选的，所述催化剂为磷酸、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、醋酸中的一种或几种。
优选的，催化剂与烷氧基硅烷的质量比为1～8：100。
优选的，所述带环氧基的有机硅原料为γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，3-(2,3环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷，2-(3,4-环氧环己烷基)乙基三甲氧基硅烷中的一种或几种。
优选的，所述烷氧基硅烷为二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、甲基苯基二甲氧基硅烷、甲基苯基二乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、辛基三甲氧基硅烷、辛基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、正硅酸甲酯和正硅酸乙酯中的一种或几种。
优选的，所述第一溶剂为甲苯、二甲苯、石油醚、四氢呋喃中的一种。
优选的，所述得到聚氨酯预聚物的步骤为：按照二异氰酸酯与聚醚二元醇摩尔比1.01～1.2：1，在30～80℃下，将二异氰酸酯滴加至聚醚二元醇和第二溶剂的混合溶液中，反应0.5～8h，然后减压蒸馏除去第二溶剂，得到聚氨酯预聚物。
优选的，所述二异氰酸酯为二异氰酸酯甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、萘二异氰酸酯、已二异氰酸酯中的一种或几种。
优选的，所述聚醚二元醇为PEG 200、PEG 400、PEG 600、PEG 800、PEG 1000、PEG2000、PEG 5000、PEG 10000中的一种或几种。
优选的，所述第二溶剂为甲苯、二甲苯、四氢呋喃、DMF、石油醚中的一种。
本发明提供了一种聚氨酯改性有机硅树脂的制备方法，包括以下步骤：在催化剂作用下，将带环氧基的有机硅原料与烷氧基硅烷在第一溶剂中进行水解反应，得到羟基封端有机硅树脂预聚物；将二异氰酸酯与聚醚二元醇反应，得到聚氨酯预聚物；将所述羟基封端有机硅树脂预聚物与聚氨酯预聚物在30～80℃下反应0.5～10h，得到聚氨酯改性有机硅树脂；将所述聚氨酯改性有机硅树脂与光引发剂混合，经真空脱泡后得到聚氨酯改性有机硅树脂。与现有技术相比，本发明将聚氨酯引入有机硅中，有效提高有机硅的力学强度、耐腐蚀性，从而得到的聚氨酯改性有机硅树脂力学性能良好，适用于3D打印。实验结果表明，本发明制备的紫外光固化聚氨酯改性有机硅树脂经紫外光3D打印机打印后，获得的产品不易翘曲变形，邵氏硬度35～65A，拉伸强度0.3～2.5Mpa，吸水率1％～4.5％，线膨胀系数0.4％～1.4％。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
本发明实施例公开了一种聚氨酯改性有机硅树脂的制备方法，包括以下步骤：在催化剂作用下，将带环氧基的有机硅原料与烷氧基硅烷在第一溶剂中进行水解反应，得到羟基封端有机硅树脂预聚物；将二异氰酸酯与聚醚二元醇反应，得到聚氨酯预聚物；将所述羟基封端有机硅树脂预聚物与聚氨酯预聚物在30～80℃下反应0.5～10h，得到聚氨酯改性有机硅树脂；将所述聚氨酯改性有机硅树脂与光引发剂混合，经真空脱泡后得到聚氨酯改性有机硅树脂。
作为优选方案，所述催化剂优选为磷酸、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、醋酸中的一种或几种。所述催化剂与烷氧基硅烷的质量比优选为1～8：100，更优选为3～8：100。
作为优选方案，所述带环氧基的有机硅原料优选为γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，3-(2,3环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷，2-(3,4-环氧环己烷基)乙基三甲氧基硅烷中的一种或几种。所述烷氧基硅烷优选为二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、甲基苯基二甲氧基硅烷、甲基苯基二乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、辛基三甲氧基硅烷、辛基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、正硅酸甲酯和正硅酸乙酯中的一种或几种。所述第一溶剂优选为甲苯、二甲苯、石油醚、四氢呋喃中的一种。
在制备羟基封端有机硅树脂预聚物的步骤中，各有机硅物料比按照1.20＜＝R/Si＜＝1.60，环氧基百分含量为1.0％～25％。其中，R/Si是指所有硅氧烷中有机基团的物质的量之和，Si则为所有硅氧烷中硅原子的物质的量之和。
所述得到羟基封端有机硅树脂预聚物的步骤具体为：水的用量为有机硅原料与烷氧基硅烷总质量的1～3倍，将第一溶剂、有机硅原料与烷氧基硅烷滴加到盛有水和催化剂的三口瓶中，滴加完毕后加热至50～80℃反应0.5～24h。反应完毕，水洗至中性，并于150℃/20mmHg下蒸出第一溶剂，获得带环氧基、羟基封端的有机硅树脂预聚物。
作为优选方案，所述得到聚氨酯预聚物的步骤优选为：按照二异氰酸酯与聚醚二元醇摩尔比1.01:1～1.2:1，在30～80℃下，将二异氰酸酯滴加至聚醚二元醇和第二溶剂的混合溶液中，反应0.5～8h，然后减压蒸馏除去第二溶剂，得到聚氨酯预聚物。
作为优选方案，所述二异氰酸酯优选为二异氰酸酯甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、萘二异氰酸酯(XDI)、已二异氰酸酯(HDI)中的一种或几种。所述聚醚二元醇为PEG 200，PEG 400，PEG 600，PEG 800，PEG 1000，PEG 2000，PEG 5000，PEG10000中的一种或几种。所述第二溶剂为甲苯、二甲苯、四氢呋喃、DMF、石油醚中的一种。
作为优选方案，得到聚氨酯改性有机硅树脂的步骤中，所述聚氨酯预聚物优选占羟基封端有机硅树脂预聚物与聚氨酯预聚物总质量的5％～40％，更优选为10％～30％。
作为优选方案，本发明采用的光引发剂优选为阳离子型光引发剂，更优选为二芳基碘鎓盐、三芳基硫鎓盐、芳基茂铁盐、二烷氧基苯乙酮；α-羟烷基苯酮中的一种或几种。本发明采用的光引发剂用量优选为带环氧基的有机硅树脂预聚物的0.50～15.0％，更优选为3～12％。
将本发明制备的聚氨酯改性有机硅树脂用于3D打印，3D打印固化温度为40℃～60℃，打印时间为0.5h～8h。
从以上方案可以看出，本发明提供了一种用于3D打印的紫外光固化聚氨酯改性有机硅树脂的制备方法，以带环氧基的烷氧基硅烷为原料，通过水解反应制备带环氧基的羟基封端硅树脂，然后将其与过量二异氰酸酯与聚醚二元醇反应获得的预聚物反应，获得带环氧基的聚氨酯改性有机硅树脂。接着，将其与紫外光光敏剂混合均匀，经真空脱泡后，制得可用于3D打印的紫外光固化聚氨酯改性有机硅树脂。该紫外光固化聚氨酯改性有机硅树脂经紫外光3D打印机打印后，可获得邵氏硬度35～65A，拉伸强度0.3～2.5Mpa，吸水率1％～4.5％，线膨胀系数0.4％～1.4％，不易翘曲变形的产品。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
本发明实施例采用的原料和化学试剂均为市购。
实施例1
(1)向5L干净、氮气保护的三口瓶中加入350g水，1200g甲苯和95g醋酸的混合物，然后在釜温为60℃条件下，用滴液漏斗滴加323gγ―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，450g二甲基二乙氧基硅烷、68g甲基三乙氧基硅烷和41.6g正硅酸乙酯的混合物，滴加完毕后60℃反应4h，然后水洗至中性，150℃/20mmHg下蒸出溶剂，获得R/Si＝1.20、环氧基含量15％、724g羟基封端硅树脂(产率82.0％)，其粘度7850cp。
(2)向盛有400g PEG-400和400g甲苯的1L三口瓶中，40℃下0.5h滴加177.6gTDI，滴加完毕后继续反应4h，并减压蒸出甲苯，得到末端为异氰酸酯基的聚氨酯预聚物577.6g。
(3)取(1)中所得硅树脂500g和(2)中所得聚氨酯预聚物50g，加入到1L三口瓶中，在40℃下机械搅拌2h，获得带环氧基的聚氨酯改性有机硅树脂。
(4)取(3)中所得带环氧基的聚氨酯改性有机硅树脂550g，加入二芳基碘鎓盐55g，混合均匀，室温下脱泡20min后，在30℃下经3D打印机打印，获得邵氏硬度65A，拉伸强度0.3MPa，吸水率2.5％、线膨胀系数0.5％的制件。
实施例2
(1)向5L干净、氮气保护的三口瓶中加入650g水，2400g二甲苯和1.25g磷酸的混合物，然后在釜温为60℃条件下，用滴液漏斗滴加240g 2-(3,4-环氧环己烷基)乙基三甲氧基硅烷，680g二甲基二乙氧基硅烷和120g甲基三乙氧基硅烷的混合物，滴加完毕后50℃反应8h，然后水洗至中性，150℃/20mmHg下蒸出溶剂，获得R/Si＝1.80、环氧基含量5％、780g羟基封端硅树脂(产率75％)，其粘度2350cp。
(2)向盛有500g PEG-5000和500g二甲苯的1L三口瓶中，60℃下0.5h滴加16.99gHDI，滴加完毕后继续反应5h，并减压蒸出二甲苯，得到末端为异氰酸酯基的聚氨酯预聚物517.0g。
(3)取(1)中所得硅树脂500g和(2)中所得聚氨酯预聚物10g，加入到1L三口瓶中，在60℃下机械搅拌8h，获得带环氧基的聚氨酯改性有机硅树脂510g。
(4)取(3)中所得带环氧基的聚氨酯改性有机硅树脂510g，加入芳基茂铁盐15.3g和二烷氧基苯乙酮5.1，混合均匀，室温下脱泡20min后，在30℃下经3D打印机打印3h，获得邵氏硬度35A，拉伸强度1.5MPa、吸水率3.2％、线膨胀系数0.8％的制件。
实施例3
(1)向10L干净、氮气保护的三口瓶中加入1500g水，3600g四氢呋喃和95g磷酸二氢钠的混合物，然后在釜温为70℃条件下，用滴液漏斗滴加323gγ―(2,3-环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷、78g 2-(3,4-环氧环己烷基)乙基三甲氧基硅烷，450g二甲基二乙氧基硅烷、198g苯基三乙氧基硅烷和56g正硅酸甲酯的混合物，滴加完毕后30℃反应12h，然后水洗至中性，150℃/20mmHg下蒸出溶剂，获得R/Si＝1.58、环氧基含量10％、895g羟基封端硅树脂(产率86.0％)，其粘度15500cp。
(2)向盛有500g PEG-1000和400g石油醚的1L三口瓶中，80℃下0.5h滴加112.9gXDI，滴加完毕后继续反应6h，并减压蒸出石油醚，得到末端为异氰酸酯基的聚氨酯预聚物577.6g。
(3)取(1)中所得硅树脂500g和(2)中所得聚氨酯预聚物50g，加入到1L三口瓶中，在40℃下机械搅拌2h，获得带环氧基的聚氨酯改性有机硅树脂。
(4)取(3)中所得带环氧基的聚氨酯改性有机硅树脂550g，加入二芳基碘鎓盐55g，混合均匀，室温下脱泡20min后，在30℃下经3D打印机打印6h，获得邵氏硬度50A，拉伸强度1.8MPa、吸水率1.8％、线膨胀系数0.6％的制件。
实施例4
(1)向5L干净、氮气保护的三口瓶中加入350g水，1200g甲苯和50g磷酸的混合物，然后在釜温为60℃条件下，用滴液漏斗滴加580gγ―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，720g甲基苯基二乙氧基硅烷、198g苯基三乙氧基硅烷和62.4g正硅酸乙酯的混合物，滴加完毕后78℃反应6h，然后水洗至中性，150℃/20mmHg下蒸出溶剂，获得R/Si＝1.40、环氧基含量25％、724g羟基封端硅树脂(产率82.0％)，其粘度12800cp。
(2)向盛有400g PEG-2000和400g四氢呋喃的1L三口瓶中，40℃下0.5h滴加56gMDI，滴加完毕后继续反应4h，并减压蒸出四氢呋喃，得到末端为异氰酸酯基的聚氨酯预聚物456g。
(3)取(1)中所得硅树脂450g和(2)中所得聚氨酯预聚物4.5g，加入到1L三口瓶中，在40℃下机械搅拌2h，获得带环氧基的聚氨酯改性有机硅树脂。
(4)取(3)中所得带环氧基的聚氨酯改性有机硅树脂400g，加入三芳基硫鎓盐4g、二烷氧基苯乙酮4g和α-羟烷基苯酮8g，混合均匀，室温下脱泡15min后，在30℃下经3D打印机打印3h，获得邵氏硬度45A，拉伸强度0.5MPa、吸水率4.5％、线膨胀系数1.4％的制件。
实施例5
(1)向5L干净、氮气保护的三口瓶中加入650g水，2400g石油醚和1.25g磷酸的混合物，然后在釜温为60℃条件下，用滴液漏斗滴加48g 2-(3,4-环氧环己烷基)乙基三甲氧基硅烷，680g二甲基二乙氧基硅烷和120g甲基三乙氧基硅烷的混合物，滴加完毕后50℃反应8h，然后水洗至中性，150℃/20mmHg下蒸出溶剂，获得R/Si＝1.80、环氧基含量1％、780g羟基封端硅树脂(产率75％)，其粘度2350cp。
(2)向盛有500g PEG-5000、100g PEG-10000和500gDMF的1L三口瓶中，60℃下0.5h滴加10.0g HDI和17.4g TDI，滴加完毕后继续反应5h，并减压蒸出DMF，得到末端为异氰酸酯基的聚氨酯预聚物527.0g。
(3)取(1)中所得硅树脂500g和(2)中所得聚氨酯预聚物10g，加入到1L三口瓶中，在60℃下机械搅拌8h，获得带环氧基的聚氨酯改性有机硅树脂510g。
(4)取(3)中所得带环氧基的聚氨酯改性有机硅树脂510g，加入芳基茂铁盐15.3g和二烷氧基苯乙酮5.1，混合均匀，室温下脱泡20min后，在30℃下经3D打印机打印3h，获得邵氏硬度35A，拉伸强度2.5MPa、吸水率1.0％、线膨胀系数0.4％的制件。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。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的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种聚氨酯改性有机硅树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
在催化剂作用下，将带环氧基的有机硅原料与烷氧基硅烷在第一溶剂中进行水解反应，得到带环氧基的羟基封端有机硅树脂预聚物；
按照二异氰酸酯与聚醚二元醇摩尔比1.01～1.2：1，在30～80℃下，将二异氰酸酯滴加至聚醚二元醇和第二溶剂的混合溶液中，反应0.5～8h，然后减压蒸馏除去第二溶剂，得到聚氨酯预聚物；所述二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、萘二异氰酸酯、已二异氰酸酯中的一种或几种，所述聚醚二元醇为PEG 200、PEG 400、PEG 600、PEG800、PEG 1000、PEG 2000、PEG 5000、PEG 10000中的一种或几种；所述聚氨酯预聚物占羟基封端有机硅树脂预聚物与聚氨酯预聚物总质量的5％～40％；将所述带环氧基的羟基封端有机硅树脂预聚物与聚氨酯预聚物在30～80℃下反应0.5～10h，得到聚氨酯改性有机硅树脂；
将所述聚氨酯改性有机硅树脂与光引发剂混合，经真空脱泡后得到聚氨酯改性有机硅树脂，
所述光引发剂为二芳基碘鎓盐、三芳基硫鎓盐、芳基茂铁盐、二烷氧基苯乙酮、α-羟烷基苯酮中的一种或几种，所述光引发剂用量为带环氧基的羟基封端有机硅树脂预聚物的0.50～15.0wt％。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂为磷酸、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、醋酸中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，催化剂与烷氧基硅烷的质量比为1～8：100。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述带环氧基的有机硅原料为γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，3-(2,3环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷，2-(3,4-环氧环己烷基)乙基三甲氧基硅烷中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述烷氧基硅烷为二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、甲基苯基二甲氧基硅烷、甲基苯基二乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、辛基三甲氧基硅烷、辛基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、正硅酸甲酯和正硅酸乙酯中的一种或几种。
6.根据权利要求1～5任意一项所述的制备方法，其特征在于，所述第一溶剂为甲苯、二甲苯、石油醚、四氢呋喃中的一种。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第二溶剂为甲苯、二甲苯、四氢呋喃、DMF、石油醚中的一种。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107974837B (zh) * 2017-12-06 2020-04-24 佛山市顺德区德美瓦克有机硅有限公司 一种含季铵盐聚氨酯改性有机硅共聚物及其制备方法
WO2023150160A1 (en) * 2022-02-04 2023-08-10 Impressio Inc. Stereolithography three-dimensional printing of foam materials containing hollow microspheres
CN116284920B (zh) * 2023-02-28 2024-01-23 中物院成都科学技术发展中心 一种增强3d打印硅橡胶制品的制备试剂盒和制备方法
CN115975150B (zh) * 2023-03-21 2023-07-18 淄博国创中心先进车用材料技术创新中心 用于3d打印的有机硅改性热塑性聚氨酯树脂及其制法
CN116396455B (zh) * 2023-05-26 2023-08-11 广州艾科新材料股份有限公司 一种回收油制备多元醇及聚氨酯的方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5120813A (en) * 1980-02-29 1992-06-09 Th. Goldschmidt Ag Moisture vapor permeable materials
US4948860A (en) * 1989-05-01 1990-08-14 Becton, Dickinson And Company Melt processable polyurethaneurea copolymers and method for their preparation
WO2011052659A1 (ja) * 2009-10-30 2011-05-05 三菱化学株式会社 ポリエステルポリオール、それを用いたポリウレタン及びその製造方法、並びにポリウレタン成形体
CN102417595B (zh) * 2011-11-20 2013-01-02 浙江精业生化有限公司 一种聚氨酯改性有机硅胶的制备方法
CN102585686B (zh) * 2011-12-30 2013-09-11 江苏创基新材料有限公司 室温交联的有机硅-聚氨酯-丙烯酸酯复合涂层剂及其制备方法
CN102559031B (zh) * 2011-12-30 2013-10-02 江苏创基新材料有限公司 有机硅改性的水性聚氨酯-丙烯酸酯复合涂层剂及其制备方法
CN104177815B (zh) * 2014-08-26 2016-09-28 太仓碧奇新材料研发有限公司 3d打印用聚氨酯复合材料及其制备方法
CN104388038A (zh) * 2014-12-11 2015-03-04 北京化工大学常州先进材料研究院 一种可紫外光固化聚氨酯改性有机硅胶粘剂及其制备方法
CN105732915A (zh) * 2016-05-01 2016-07-06 王璐 一种3d打印用高分子聚合物材料及其制备方法

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