CN107151128A - 一种保温材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种保温材料及其制备方法，涉及建筑材料领域，保温材料包括以下重量份的原料：岩棉7‑13份、合成纤维4‑9份、石英砂21‑25份、碎石22‑36份、水泥15‑21份、海绵橡胶15‑31份、膨胀玻化微珠15‑27份、硅藻土13‑23份、磷酸锆载银粉13‑19份、纳米氧化锌15‑25份、废弃发泡水泥21‑35份、废弃聚氨酯泡沫塑料19‑25份、引气剂0.2‑0.6份、膨胀剂0.3‑0.5份、减水剂0.3‑0.7份和水5‑11份；制备方法包括以下步骤：（1）称取原料、（2）粉碎、（3）搅拌、（4）压制成型、烘干、冷却和保存。本发明解决了现有保温材料在应用于对抗压强度、保温隔热和环保节能要求高的建筑上还存在着不足的问题。
Description
技术领域
本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种保温材料及其制备方法。
背景技术
随着社会进步和人民生活水平的提高，人们对建筑材料的要求越来越高，尤其是建筑材料中的保温材料，但是，在现有的保温材料存在着保温效果一般的问题，并且现有的建筑对材料的要求不仅仅局限于单方面的性能，更多的是要求材料具有多种高性能，以方便使用。
为此，现有保温材料在面对高标准要求的建筑时，对其配方和制备方法需要进一步的改进，使其具有抗压强度高、保温隔热性能好和环保节能的特点。
发明内容
为了解决现有保温材料在应用于对抗压强度、保温隔热和环保节能要求高的建筑上还存在着不足的问题，本发明的目的是提供一种保温材料及其制备方法，制得的保温材料具有抗压强度高、保温隔热性能好和环保节能的优点。
本发明提供了如下的技术方案：
一种保温材料，包括以下重量份的原料：岩棉7-13份、合成纤维4-9份、石英砂21-25份、碎石22-36份、水泥15-21份、海绵橡胶15-31份、膨胀玻化微珠15-27份、硅藻土13-23份、磷酸锆载银粉13-19份、纳米氧化锌15-25份、废弃发泡水泥21-35份、废弃聚氨酯泡沫塑料19-25份、引气剂0.2-0.6份、膨胀剂0.3-0.5份、减水剂0.3-0.7份和水5-11份。
本发明的原料中添加了废弃发泡水泥和废弃聚氨酯泡沫塑料，这些建筑废料长期搁置在城市，不仅占用城市用地，而且污染当地的环境，现将这些建筑废料循环再利用，达到了节能环保的目的。
废弃发泡水泥含有大量封闭气孔，具有优良的保温性能；质轻，作为建筑材料可减轻建筑物整体荷载；由于其具有多孔的特点，使得其弹性模量低，使其作为建筑材料能够对外力冲击具有吸收和分散作用；再者由于其具有的独立封闭气泡以及良好的整体性，使其具有一定的防水性；此外发泡水泥还具有良好的隔音性能；而且发泡水泥所需原料为水泥和发泡剂，发泡剂为中性，不含苯、甲醛等有害物质，使得其具有良好的环保性能。
废弃聚氨酯泡沫塑料具有优异的保温隔热性能。
原料中添加了岩棉，制得的保温材料具有良好的保温隔热效果。
原料中添加了海绵橡胶，海绵橡胶为海绵状多孔结构的硫化橡胶，具有绝热隔音多的优点。
原料中添加了膨胀玻化微珠，膨胀玻化微珠为内部多孔、表面玻化封闭、理化性质稳定的绝热材料。
原料中添加了硅藻土，硅藻土具有天然微孔结构，能够实现呼吸调湿，同时其还可以吸附空气中诸如甲醛等的有毒有害物质。
原料中添加了磷酸锆载银粉和纳米氧化锌，纳米氧化锌和磷酸锆载银粉组成的复合抗菌材料，可抑制有害细菌的滋生。
优选地，包括以下重量份的原料：岩棉10份、合成纤维6.5份、石英砂23份、碎石29份、水泥18份、海绵橡胶23份、膨胀玻化微珠21份、硅藻土18份、磷酸锆载银粉16份、纳米氧化锌20份、废弃发泡水泥28份、废弃聚氨酯泡沫塑料22份、引气剂0.4份、膨胀剂0.4份、减水剂0.5份和水8份；
该配方下制备的保温材料的抗压强度、保温隔热和节能环保达到了最优。
优选地，所述合成纤维为聚丙烯腈纤维，聚丙烯腈纤维具有强度高、柔软性好和弹性好的特点。
优选地，所述水泥为铝酸盐水泥，铝酸盐水泥具有凝结硬化快、耐热性好和粘结效果好的特点。
优选地，所述引气剂为脂肪醇磺酸盐类引气剂，提高保温材料的原料流动性、可塑性以及降低保温材料成品的导热系数。
优选地，所述膨胀剂为硫铝酸钙膨胀剂，能够补偿保温材料在拌制过程中的收缩，大大提高保温材料结构的抗裂防水能力。
优选地，所述减水剂为木质素磺酸盐类减水剂，可以减少用水量的10-15%，改善保温材料的和易性。
一种保温材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照保温材料原料的重量份数称取原料；
（2）将废弃发泡水泥和废弃聚氨酯泡沫塑料放入粉碎机中粉碎10-15min，即得粉碎后的粉碎料；
（3）先将步骤（2）中粉碎后的粉碎料、岩棉、合成纤维、石英砂、碎石、水泥、海绵橡胶、膨胀玻化微珠、硅藻土、磷酸锆载银粉和纳米氧化锌加入到搅拌机中搅拌5-10min，再往搅拌机中加入引气剂、膨胀剂、减水剂和水，继续搅拌15-20min，即得搅拌后的混合浆料；
（4）将步骤（3）中的混合浆料倒入模具内使用压制成型机压制成型，压力控制在0.9-1MPa，压制时间控制在30-35min，将加压成型后得到的原料模块送入烘箱中烘干，待冷却后入库保存。
本发明的有益效果是：
1、本发明研制出的保温材料，解决了现有保温材料在应用于对抗压强度、保温隔热和环保节能要求高的建筑上还存在着不足的问题。
2、本发明的原料中添加了废弃发泡水泥和废弃聚氨酯泡沫塑料，这些建筑废料长期搁置在城市，不仅占用城市用地，而且污染当地的环境，现将这些建筑废料循环再利用，达到了节能环保的目的。
3、本发明的原料中添加了废弃发泡水泥，废弃发泡水泥含有大量封闭气孔，具有优良的保温性能；质轻，作为建筑材料可减轻建筑物整体荷载；由于其具有多孔的特点，使得其弹性模量低，使其作为建筑材料能够对外力冲击具有吸收和分散作用；再者由于其具有的独立封闭气泡以及良好的整体性，使其具有一定的防水性；此外发泡水泥还具有良好的隔音性能；而且发泡水泥所需原料为水泥和发泡剂，发泡剂为中性，不含苯、甲醛等有害物质，使得其具有良好的环保性能。
4、本发明的原料中添加了岩棉，制得的保温材料具有良好的保温隔热效果。
5、本发明的原料中添加了海绵橡胶，海绵橡胶为海绵状多孔结构的硫化橡胶，具有绝热隔音多的优点。
6、本发明的原料中添加了膨胀玻化微珠，膨胀玻化微珠为内部多孔、表面玻化封闭、理化性质稳定的绝热材料。
7、本发明的原料中添加了硅藻土，硅藻土具有天然微孔结构，能够实现呼吸调湿，同时其还可以吸附空气中诸如甲醛等的有毒有害物质。
8、本发明的原料中添加了磷酸锆载银粉和纳米氧化锌，纳米氧化锌和磷酸锆载银粉组成的复合抗菌材料，可抑制有害细菌的滋生。
9、本发明中所述合成纤维为聚丙烯腈纤维，聚丙烯腈纤维具有强度高、柔软性好和弹性好的特点。
10、本发明中所述水泥为铝酸盐水泥，铝酸盐水泥具有凝结硬化快、耐热性好和粘结效果好的特点。
11、本发明中所述引气剂为脂肪醇磺酸盐类引气剂，提高保温材料的原料流动性、可塑性以及降低保温材料成品的导热系数。
12、本发明中所述膨胀剂为硫铝酸钙膨胀剂，能够补偿保温材料在拌制过程中的收缩，大大提高保温材料结构的抗裂防水能力。
13、本发明中所述减水剂为木质素磺酸盐类减水剂，可以减少用水量的10-15%，改善保温材料的和易性。
具体实施方式
实施例1
一种保温材料，包括以下重量份的原料：岩棉10份、合成纤维6.5份、石英砂23份、碎石29份、水泥18份、海绵橡胶23份、膨胀玻化微珠21份、硅藻土18份、磷酸锆载银粉16份、纳米氧化锌20份、废弃发泡水泥28份、废弃聚氨酯泡沫塑料22份、引气剂0.4份、膨胀剂0.4份、减水剂0.5份和水8份。
该配方下制备的保温材料的抗压强度、保温隔热和节能环保达到了最优。
本发明的原料中添加了废弃发泡水泥和废弃聚氨酯泡沫塑料，这些建筑废料长期搁置在城市，不仅占用城市用地，而且污染当地的环境，现将这些建筑废料循环再利用，达到了节能环保的目的。
废弃发泡水泥含有大量封闭气孔，具有优良的保温性能；质轻，作为建筑材料可减轻建筑物整体荷载；由于其具有多孔的特点，使得其弹性模量低，使其作为建筑材料能够对外力冲击具有吸收和分散作用；再者由于其具有的独立封闭气泡以及良好的整体性，使其具有一定的防水性；此外发泡水泥还具有良好的隔音性能；而且发泡水泥所需原料为水泥和发泡剂，发泡剂为中性，不含苯、甲醛等有害物质，使得其具有良好的环保性能。
废弃聚氨酯泡沫塑料具有优异的保温隔热性能。
原料中添加了岩棉，制得的保温材料具有良好的保温隔热效果。
原料中添加了海绵橡胶，海绵橡胶为海绵状多孔结构的硫化橡胶，具有绝热隔音多的优点。
原料中添加了膨胀玻化微珠，膨胀玻化微珠为内部多孔、表面玻化封闭、理化性质稳定的绝热材料。
原料中添加了硅藻土，硅藻土具有天然微孔结构，能够实现呼吸调湿，同时其还可以吸附空气中诸如甲醛等的有毒有害物质。
原料中添加了磷酸锆载银粉和纳米氧化锌，纳米氧化锌和磷酸锆载银粉组成的复合抗菌材料，可抑制有害细菌的滋生。
合成纤维为聚丙烯腈纤维，聚丙烯腈纤维具有强度高、柔软性好和弹性好的特点。
水泥为铝酸盐水泥，铝酸盐水泥具有凝结硬化快、耐热性好和粘结效果好的特点。
引气剂为脂肪醇磺酸盐类引气剂，提高保温材料的原料流动性、可塑性以及降低保温材料成品的导热系数。
膨胀剂为硫铝酸钙膨胀剂，能够补偿保温材料在拌制过程中的收缩，大大提高保温材料结构的抗裂防水能力。
减水剂为木质素磺酸盐类减水剂，可以减少用水量的10-15%，改善保温材料的和易性。
一种保温材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照保温材料原料的重量份数称取原料；
（2）将废弃发泡水泥和废弃聚氨酯泡沫塑料放入粉碎机中粉碎10-15min，即得粉碎后的粉碎料；
（3）先将步骤（2）中粉碎后的粉碎料、岩棉、合成纤维、石英砂、碎石、水泥、海绵橡胶、膨胀玻化微珠、硅藻土、磷酸锆载银粉和纳米氧化锌加入到搅拌机中搅拌5-10min，再往搅拌机中加入引气剂、膨胀剂、减水剂和水，继续搅拌15-20min，即得搅拌后的混合浆料；
（4）将步骤（3）中的混合浆料倒入模具内使用压制成型机压制成型，压力控制在0.9-1MPa，压制时间控制在30-35min，将加压成型后得到的原料模块送入烘箱中烘干，待冷却后入库保存。
实施例2
一种保温材料，包括以下重量份的原料：岩棉7份、合成纤维4份、石英砂21份、碎石22份、水泥15份、海绵橡胶15份、膨胀玻化微珠15份、硅藻土13份、磷酸锆载银粉13份、纳米氧化锌15份、废弃发泡水泥21份、废弃聚氨酯泡沫塑料19份、引气剂0.2份、膨胀剂0.3份、减水剂0.3份和水5份。
本发明的原料中添加了废弃发泡水泥和废弃聚氨酯泡沫塑料，这些建筑废料长期搁置在城市，不仅占用城市用地，而且污染当地的环境，现将这些建筑废料循环再利用，达到了节能环保的目的。
废弃发泡水泥含有大量封闭气孔，具有优良的保温性能；质轻，作为建筑材料可减轻建筑物整体荷载；由于其具有多孔的特点，使得其弹性模量低，使其作为建筑材料能够对外力冲击具有吸收和分散作用；再者由于其具有的独立封闭气泡以及良好的整体性，使其具有一定的防水性；此外发泡水泥还具有良好的隔音性能；而且发泡水泥所需原料为水泥和发泡剂，发泡剂为中性，不含苯、甲醛等有害物质，使得其具有良好的环保性能。
废弃聚氨酯泡沫塑料具有优异的保温隔热性能。
原料中添加了岩棉，制得的保温材料具有良好的保温隔热效果。
原料中添加了海绵橡胶，海绵橡胶为海绵状多孔结构的硫化橡胶，具有绝热隔音多的优点。
原料中添加了膨胀玻化微珠，膨胀玻化微珠为内部多孔、表面玻化封闭、理化性质稳定的绝热材料。
原料中添加了硅藻土，硅藻土具有天然微孔结构，能够实现呼吸调湿，同时其还可以吸附空气中诸如甲醛等的有毒有害物质。
原料中添加了磷酸锆载银粉和纳米氧化锌，纳米氧化锌和磷酸锆载银粉组成的复合抗菌材料，可抑制有害细菌的滋生。
合成纤维为聚丙烯腈纤维，聚丙烯腈纤维具有强度高、柔软性好和弹性好的特点。
水泥为铝酸盐水泥，铝酸盐水泥具有凝结硬化快、耐热性好和粘结效果好的特点。
引气剂为脂肪醇磺酸盐类引气剂，提高保温材料的原料流动性、可塑性以及降低保温材料成品的导热系数。
膨胀剂为硫铝酸钙膨胀剂，能够补偿保温材料在拌制过程中的收缩，大大提高保温材料结构的抗裂防水能力。
减水剂为木质素磺酸盐类减水剂，可以减少用水量的10-15%，改善保温材料的和易性。
一种保温材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照保温材料原料的重量份数称取原料；
（2）将废弃发泡水泥和废弃聚氨酯泡沫塑料放入粉碎机中粉碎10-15min，即得粉碎后的粉碎料；
（3）先将步骤（2）中粉碎后的粉碎料、岩棉、合成纤维、石英砂、碎石、水泥、海绵橡胶、膨胀玻化微珠、硅藻土、磷酸锆载银粉和纳米氧化锌加入到搅拌机中搅拌5-10min，再往搅拌机中加入引气剂、膨胀剂、减水剂和水，继续搅拌15-20min，即得搅拌后的混合浆料；
（4）将步骤（3）中的混合浆料倒入模具内使用压制成型机压制成型，压力控制在0.9-1MPa，压制时间控制在30-35min，将加压成型后得到的原料模块送入烘箱中烘干，待冷却后入库保存。
实施例3
一种保温材料，包括以下重量份的原料：岩棉13份、合成纤维9份、石英砂25份、碎石36份、水泥21份、海绵橡胶31份、膨胀玻化微珠27份、硅藻土23份、磷酸锆载银粉19份、纳米氧化锌25份、废弃发泡水泥35份、废弃聚氨酯泡沫塑料25份、引气剂0.6份、膨胀剂0.5份、减水剂0.7份和水11份。
本发明的原料中添加了废弃发泡水泥和废弃聚氨酯泡沫塑料，这些建筑废料长期搁置在城市，不仅占用城市用地，而且污染当地的环境，现将这些建筑废料循环再利用，达到了节能环保的目的。
废弃发泡水泥含有大量封闭气孔，具有优良的保温性能；质轻，作为建筑材料可减轻建筑物整体荷载；由于其具有多孔的特点，使得其弹性模量低，使其作为建筑材料能够对外力冲击具有吸收和分散作用；再者由于其具有的独立封闭气泡以及良好的整体性，使其具有一定的防水性；此外发泡水泥还具有良好的隔音性能；而且发泡水泥所需原料为水泥和发泡剂，发泡剂为中性，不含苯、甲醛等有害物质，使得其具有良好的环保性能。
废弃聚氨酯泡沫塑料具有优异的保温隔热性能。
原料中添加了岩棉，制得的保温材料具有良好的保温隔热效果。
原料中添加了海绵橡胶，海绵橡胶为海绵状多孔结构的硫化橡胶，具有绝热隔音多的优点。
原料中添加了膨胀玻化微珠，膨胀玻化微珠为内部多孔、表面玻化封闭、理化性质稳定的绝热材料。
原料中添加了硅藻土，硅藻土具有天然微孔结构，能够实现呼吸调湿，同时其还可以吸附空气中诸如甲醛等的有毒有害物质。
原料中添加了磷酸锆载银粉和纳米氧化锌，纳米氧化锌和磷酸锆载银粉组成的复合抗菌材料，可抑制有害细菌的滋生。
合成纤维为聚丙烯腈纤维，聚丙烯腈纤维具有强度高、柔软性好和弹性好的特点。
水泥为铝酸盐水泥，铝酸盐水泥具有凝结硬化快、耐热性好和粘结效果好的特点。
引气剂为脂肪醇磺酸盐类引气剂，提高保温材料的原料流动性、可塑性以及降低保温材料成品的导热系数。
膨胀剂为硫铝酸钙膨胀剂，能够补偿保温材料在拌制过程中的收缩，大大提高保温材料结构的抗裂防水能力。
减水剂为木质素磺酸盐类减水剂，可以减少用水量的10-15%，改善保温材料的和易性。
一种保温材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照保温材料原料的重量份数称取原料；
（2）将废弃发泡水泥和废弃聚氨酯泡沫塑料放入粉碎机中粉碎10-15min，即得粉碎后的粉碎料；
（3）先将步骤（2）中粉碎后的粉碎料、岩棉、合成纤维、石英砂、碎石、水泥、海绵橡胶、膨胀玻化微珠、硅藻土、磷酸锆载银粉和纳米氧化锌加入到搅拌机中搅拌5-10min，再往搅拌机中加入引气剂、膨胀剂、减水剂和水，继续搅拌15-20min，即得搅拌后的混合浆料；
（4）将步骤（3）中的混合浆料倒入模具内使用压制成型机压制成型，压力控制在0.9-1MPa，压制时间控制在30-35min，将加压成型后得到的原料模块送入烘箱中烘干，待冷却后入库保存。
对比例1
一种保温材料，包括以下重量份的原料：花岗岩粉20份、硅酸铝粉21份、细砂23份、碎石30份、水泥18份和水7份。
一种保温材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照保温材料原料的重量份数称取原料；
（2）将全部原料放入到搅拌机中搅拌25-30min，即得搅拌后的混合浆料；
（3）将步骤（2）中的混合浆料倒入模具内使用压制成型机压制成型，压力控制在0.9-1MPa，压制时间控制在30-40min，将加压成型后得到的原料模块送入烘箱中烘干，待冷却后入库保存。
将实施例1、实施例2、实施例3和对比例1中制得保温材料进行性能测试，测试结果如表1所示：
| 指标 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例1 |
| 抗压强度（Mpa） | 52.7 | 45.5 | 40.2 | 30.1 |
| 导热系数（w/m﹒k） | 0.015 | 0.017 | 0.020 | 0.028 |
| 原料损耗减少率（%） | 26 | 21 | 17 | 0 |
| 甲醛净化性能(%) | 97 | 92 | 84 | 0 |
从表1数据比较可以看出，本发明的优点是：
1、一种保温材料及其制备方法，从测得的保温材料抗压强度值可以看出，实施例1-3的抗压强度值均高于对比例1，说明该保温材料抗压强度高。
2、一种保温材料及其制备方法，从测得的保温材料的导热系数可以看出，实施例1-3的导热系数均低于对比例1，说明该保温材料保温效果好。
3、一种保温材料及其制备方法，从测得的保温材料的原料损耗减少率可以看出，实施例1-3的原料损耗减少率均高于对比例1，说明该保温材料的节能效果好。
4、一种保温材料及其制备方法，从测得的保温材料的甲醛净化性能可以看出，实施例1-3的甲醛净化性能均高于对比例1，说明该保温材料的环保效果好。
5、一种保温材料及其制备方法，从测得的保温材料在各个指标的数据可以看出，实施例1均优于实施例2、实施例3和对比例1，说明该保温材料的原料配方和制备方法的合理性。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种保温材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：岩棉7-13份、合成纤维4-9份、石英砂21-25份、碎石22-36份、水泥15-21份、海绵橡胶15-31份、膨胀玻化微珠15-27份、硅藻土13-23份、磷酸锆载银粉13-19份、纳米氧化锌15-25份、废弃发泡水泥21-35份、废弃聚氨酯泡沫塑料19-25份、引气剂0.2-0.6份、膨胀剂0.3-0.5份、减水剂0.3-0.7份和水5-11份。
2.根据权利要求1所述的保温材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：岩棉10份、合成纤维6.5份、石英砂23份、碎石29份、水泥18份、海绵橡胶23份、膨胀玻化微珠21份、硅藻土18份、磷酸锆载银粉16份、纳米氧化锌20份、废弃发泡水泥28份、废弃聚氨酯泡沫塑料22份、引气剂0.4份、膨胀剂0.4份、减水剂0.5份和水8份。
3.根据权利要求1所述的保温材料，其特征在于：所述合成纤维为聚丙烯腈纤维。
4.根据权利要求1所述的保温材料，其特征在于：所述水泥为铝酸盐水泥。
5.根据权利要求1所述的保温材料，其特征在于：所述引气剂为脂肪醇磺酸盐类引气剂。
6.根据权利要求1所述的保温材料，其特征在于：所述膨胀剂为硫铝酸钙膨胀剂。
7.根据权利要求1所述的保温材料，其特征在于：所述减水剂为木质素磺酸盐类减水剂。
8.一种如权利要求1—7任意一项所述的保温材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）按照保温材料原料的重量份数称取原料；
（2）将废弃发泡水泥和废弃聚氨酯泡沫塑料放入粉碎机中粉碎10-15min，即得粉碎后的粉碎料；
（3）先将步骤（2）中粉碎后的粉碎料、岩棉、合成纤维、石英砂、碎石、水泥、海绵橡胶、膨胀玻化微珠、硅藻土、磷酸锆载银粉和纳米氧化锌加入到搅拌机中搅拌5-10min，再往搅拌机中加入引气剂、膨胀剂、减水剂和水，继续搅拌15-20min，即得搅拌后的混合浆料；
（4）将步骤（3）中的混合浆料倒入模具内使用压制成型机压制成型，压力控制在0.9-1MPa，压制时间控制在30-35min，将加压成型后得到的原料模块送入烘箱中烘干，待冷却后入库保存。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113583206A (zh) * | 2021-07-08 | 2021-11-02 | 上海鹤城高分子科技有限公司 | 一种废旧聚氨酯降解制备的保温材料及其制备方法 |
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2017
- 2017-06-06 CN CN201710417521.0A patent/CN107151128A/zh not_active Withdrawn
Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN113583206A (zh) * | 2021-07-08 | 2021-11-02 | 上海鹤城高分子科技有限公司 | 一种废旧聚氨酯降解制备的保温材料及其制备方法 |
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