CN107987387A - 一种高模量聚丙烯/笼型倍半硅氧烷微发泡复合材料及其制备方法 - Google Patents

一种高模量聚丙烯/笼型倍半硅氧烷微发泡复合材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及高分子技术领域，具体涉及一种高模量聚丙烯/笼型倍半硅氧烷微发泡复合材料及其制备方法，所述高模量聚丙烯/笼型倍半硅氧烷微发泡复合材料由原料组合物制成，所述原料组合物包括：聚丙烯92～97重量份、发泡剂2～3.2重量份、乙烯基笼型倍半硅氧烷3～8重量份、丙烯酸烷基酯6～16重量份、乳化剂0.6～1.6重量份、引发剂0.06～0.48重量份、抗氧剂0.2～0.4重量份、润滑剂0.5～1重量份、可选择的助剂0～2重量份，本发明的聚丙烯/笼型倍半硅氧烷复合材料具有泡孔直径小和力学性能优异的特点，在汽车轻量化领域具有广阔的应用前景。

Description

一种高模量聚丙烯/笼型倍半硅氧烷微发泡复合材料及其制 备方法
技术领域
本发明涉及高分子技术领域，具体涉及一种高模量聚丙烯/笼型倍半硅氧烷微发泡复合材料及其制备方法。
背景技术
随着汽车技术的发展，汽车正朝着节能、环保、安全、舒适的方向发展，汽车轻量化已经成为世界汽车发展的潮流，实现汽车轻量化，是节省能源最有效的途径之一，其中使用轻量化材料是实现整车轻量化的有效途径。微发泡聚丙烯是一种新型的高性能复合材料，具有密度小，比强度高，能量吸收能力强、隔音隔热等优点，与未发泡聚丙烯相比，发泡材料不仅密度小，降低材料用量，节省材料成本，还消除内应力，改善翘曲变形，尺寸更稳定，被认为是继聚苯乙烯、聚乙烯、聚氨酯泡沫材料之后更具应用价值和市场潜力的发泡材料，受到了汽车主机厂、材料商的广泛关注。然而纯聚丙烯属于结晶性聚合物，在未达到熔融温度前，PP几乎是流动的，一旦超过熔点以上，黏度瞬间下降，导致稀薄而无弹性的PP熔膜难以将气泡裹住，导致泡孔塌陷，并泡，严重影响聚丙烯微发泡的性能。
为了提高聚丙烯微发泡材料的质量，必须对聚丙烯进行改性来改善聚丙烯的发泡行为。通过向聚丙烯中引入无机纳米填料来改善聚丙烯发泡性能，成为一个研究热点，但由于纳米填料与PP不相容，易于团聚，关键技术是如何实现纳米尺度的分散，来最大限度的提高聚丙烯的发泡行为。例如，申请号为CN 107057194A的中国专利申请利用碳纳米管对自由基的捕捉能力，形成微交联结构，提高聚丙烯的熔体强度，获得均匀致密的微孔聚丙烯材料。通过笼型倍半硅氧烷(POSS)是一类新型的具有分子内杂化结构的纳米粒子，在POSS笼型结构的顶角Si原子上可根据需要连接反应性或者非反应性有机官能团，使得POSS能通过聚合、接枝、表面改性等方式进行改性，添加于聚丙烯中，增加与聚丙烯的相容性，从而大幅提高聚丙烯复合材料发泡行为和力学性能。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的之一是提供一种高模量聚丙烯/笼型倍半硅氧烷微发泡复合材料，它具有优异的力学性能。
本发明的目的之二是提供一种高模量聚丙烯/笼型倍半硅氧烷微发泡复合材料的制备方法。
为了实现上述目的，本发明提供一种高模量聚丙烯/笼型倍半硅氧烷微发泡复合材料，所述高模量聚丙烯/笼型倍半硅氧烷微发泡复合材料由原料组合物制成，所述原料组合物包括：
本发明还提供一种所述的高模量聚丙烯/笼型倍半硅氧烷微发泡复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将乙烯基笼型倍半硅氧烷、丙烯酸烷基酯和乳化剂在含水条件下搅拌均匀，然后在80～90℃下搅拌1～3h，接着向反应体系中滴加引发剂，并在80～90℃下加热回流12～36h，然后冷却至室温，并用碱性物质调节溶液pH为7～8，接着真空干燥，碾碎过筛，得到改性乙烯基笼型倍半硅氧烷；
(2)将改性乙烯基笼型倍半硅氧烷、聚丙烯、抗氧剂、润滑剂、助剂混合均匀后投入双螺杆挤出机后，经熔融挤出、造粒，制得聚丙烯复合材料；
(3)将聚丙烯复合材料与发泡剂混合均匀后加入注塑机，二次开模注塑成型，得到高模量聚丙烯/笼型倍半硅氧烷微发泡复合材料。
通过上述技术方案，本发明具有以下技术效果：
(1)本发明采用笼型倍半硅氧烷(POSS)与丙烯酸酯类进行共聚，在POSS表面引入具有疏水性的长链烷基，提高POSS的亲油性，加入聚丙烯基体中，增强其与树脂的界面结合度，从而提高笼型倍半硅氧烷与聚丙烯的相容度。
(2)改性POSS表面的长链烷基能够与聚丙烯链段相互缠结，形成交联点，阻碍聚丙烯链段的运动，从而提高聚丙烯的熔体强度、力学性能及耐热性。
(3)POSS以纳米尺度分散在聚丙烯基体中，充当成核剂，与基体形成众多的液-固界面，这些低能点界面具有异相成核作用，从而提高发泡体系中成核点，获得泡孔致密均匀的微发泡材料。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明提供了一种高模量聚丙烯/笼型倍半硅氧烷微发泡复合材料，由原料组合物制成，所述原料组合物包括：
根据本发明，优选条件下，所述聚丙烯选自均聚聚丙烯、嵌段共聚聚丙烯和无规共聚聚丙烯的至少一种。
根据本发明，通过对乙烯基笼型倍半硅氧烷(POSS)进行接枝改性，在POSS表面引入具有疏水性的长链烷基，提高POSS的亲油性，增加了POSS与聚丙烯基体的界面结合度，优选条件下，所述丙烯酸烷基酯选自甲基丙烯酸十二烷酯、甲基丙烯酸十八烷基酯和丙烯酸二十二烷酯的至少一种。
引发剂能够引发POSS与丙烯酸烷基酯的反应，优选条件下，所述引发剂为过硫酸盐，进一步优选的，所述过硫酸盐选自过硫酸铵和/或过硫酸钾。
乳化剂能够促进POSS的接枝反应，提高接枝反应的效率，优选条件下，所述乳化剂选自十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠和辛烷基苯酚聚氧乙烯醚-10中的至少一种。
为了进一步优化聚丙烯/笼型倍半硅氧烷复合材料的抗氧化性，优选条件下，所述抗氧剂选自受阻酚类抗氧剂、硫代硫酸酯类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂中的至少一种，进一步优选的，所述受阻酚类抗氧剂为抗氧剂1010，所述硫代硫酸酯类抗氧剂为抗氧剂DLTP，所述亚磷酸酯类抗氧剂为抗氧剂168。
为了简化复合材料的挤出工艺，本发明中还在聚丙烯中加入了润滑剂，优选条件下，所述润滑剂为聚乙烯蜡、硬脂酸钙、硬脂酸锌、褐煤蜡、季戊四醇硬脂酸酯中的至少一种。
为了进一步提高复合材料的综合性能，本发明还在复合材料中加入了助剂，所述助剂选自紫外光吸收剂、光稳定剂、表面光亮剂、抗静电剂和着色剂中的至少一种，进一步优选的，所述紫外线吸收剂选自UV-9、UV-531和UVP-327中的至少一种；所述光稳定剂选自光稳定剂292、光稳定剂622、光稳定剂770和光稳定剂944中的至少一种；所述表面光亮剂选自芥酸酰胺、单硬脂酸甘油酯、油酸酰胺中的一种；所述抗静电剂选自聚醚酯酰胺、环氧丙烷共聚合物和氧化乙烯中的至少一种；所述着色剂选自炭黑、柠檬黄、靛蓝、酞菁绿中的至少一种。
本发明还提供一种高模量聚丙烯/笼型倍半硅氧烷微发泡复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将乙烯基笼型倍半硅氧烷、丙烯酸烷基酯和乳化剂在含水条件下搅拌均匀，然后在80～90℃下搅拌1～3h，接着向反应体系中滴加引发剂，并在80～90℃下加热回流12～36h，然后冷却至室温，并用碱性物质调节溶液pH为7～8，接着真空干燥，碾碎过筛，得到改性乙烯基笼型倍半硅氧烷；
(2)将改性乙烯基笼型倍半硅氧烷、聚丙烯、抗氧剂、润滑剂、助剂混合均匀后投入双螺杆挤出机后，经熔融挤出、造粒，制得聚丙烯复合材料；
(3)将聚丙烯复合材料与发泡剂混合均匀后加入注塑机，二次开模注塑成型，得到高模量聚丙烯/笼型倍半硅氧烷微发泡复合材料。
本发明中，首先将笼型倍半硅氧烷(POSS)与丙烯酸酯类共聚，在POSS表面引入具有疏水性的长链烷基，提高POSS的亲油性，增强与聚丙烯基体的界面结合度，提高POSS与聚丙烯基体的相容性；其次POSS表面的长链烷基能够与聚丙烯链段相互缠结，形成交联点，阻碍聚丙烯链段的运动，从而提高聚丙烯的熔体强度、力学性能及耐热性；最后POSS以纳米尺度分散在聚丙烯基体中，充当成核剂，与基体形成众多的液-固界面，这些低能点界面具有异相成核作用，从而提高发泡体系中成核点，获得泡孔致密均匀的微发泡材料。
根据本发明，在步骤(1)中，本发明对碱性物质的种类没有特殊的要求，可以为所属领域技术人员所知，例如可以为碱金属氢氧化物，如5％的NaOH溶液。
优选条件下，在步骤(2)中，所述熔融挤出的工艺参数为：温度为180～200℃；螺杆转速为350～400r/min；真空度为-0.06～-0.08MPa。
为了提高聚丙烯/笼型倍半硅氧烷复合材料中气孔的均匀度，优选条件下，在步骤(3)中，所述注塑成型的温度为190～210℃。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中，均聚聚丙烯(HX3800)购自韩国SK、嵌段共聚聚丙烯(BX3800)购自韩国SK、无规共聚聚丙烯(R370Y)购自韩国SK、发泡剂(EE204)购自日本永和化成工业株式会社、乙烯基笼型倍半硅氧烷购自苏州矽索新材料。
实施例1
一种高模量聚丙烯/笼型倍半硅氧烷微发泡复合材料，由以下物质制成：
所述高模量聚丙烯/笼型倍半硅氧烷微发泡复合材料的制备方法如下：
(1)将3重量份乙烯基笼型倍半硅氧烷、6重量份甲基丙烯酸十二烷酯和0.6重量份十二烷基磺酸钠在90.88重量份去离子水中搅拌均匀，然后在80℃下搅拌1h，接着向反应体系中滴加0.06重量份过硫酸铵，并在80～90℃下加热回流12h，然后冷却至室温，并用5％的NaOH溶液中和至pH为7，接着在50℃下真空干燥12h，然后碾碎过1000目筛，得到改性乙烯基笼型倍半硅氧烷；
(2)将改性乙烯基笼型倍半硅氧烷、57重量份均聚聚丙烯(HX3800)、40重量份嵌段共聚聚丙烯(BX3800)、0.1重量份抗氧剂1010、0.1重量份抗氧剂168和0.5重量份硬脂酸钙混合均匀后投入同向双螺杆挤出机后，经熔融挤出、造粒，制得聚丙烯复合材料，其中挤出机的挤出温度为200℃，螺杆转速为350r/min，真空度为-0.06MPa；
(3)将聚丙烯复合材料与2重量份发泡剂(EE204)混合均匀后加入注塑机，二次开模注塑成型，成型温度为190℃，得到高模量聚丙烯/笼型倍半硅氧烷微发泡复合材料。
实施例2
一种高模量聚丙烯/笼型倍半硅氧烷微发泡复合材料，由以下物质制成：
所述高模量聚丙烯/笼型倍半硅氧烷微发泡复合材料的制备方法如下：
(1)将5重量份乙烯基笼型倍半硅氧烷、10重量份甲基丙烯酸十二烷酯和1重量份十二烷基苯磺酸钠在83.7重量份去离子水中搅拌均匀，然后在80℃下搅拌3h，接着向反应体系中滴加0.3重量份过硫酸钾，并在80℃下加热回流24h，然后冷却至室温，并用5％的NaOH溶液中和至pH为7.2，接着在70℃下真空干燥12h，然后碾碎过1000目筛，得到改性乙烯基笼型倍半硅氧烷；
(2)将改性乙烯基笼型倍半硅氧烷、55重量份均聚聚丙烯(HX3800)、40重量份无规共聚聚丙烯(R370Y)、0.2重量份抗氧剂1010、0.2重量份抗氧剂168和0.5重量份聚乙烯蜡混合均匀后投入同向双螺杆挤出机后，经熔融挤出、造粒，制得聚丙烯复合材料，其中挤出机的挤出温度为180℃，螺杆转速为400r/min，真空度为-0.08MPa；
(3)将聚丙烯复合材料与2.5重量份发泡剂(EE204)混合均匀后加入注塑机，二次开模注塑成型，成型温度为210℃，得到高模量聚丙烯/笼型倍半硅氧烷微发泡复合材料。
实施例3
一种高模量聚丙烯/笼型倍半硅氧烷微发泡复合材料，由以下物质制成：
所述高模量聚丙烯/笼型倍半硅氧烷微发泡复合材料的制备方法如下：
(1)将8重量份乙烯基笼型倍半硅氧烷、10重量份甲基丙烯酸十八烷酯和0.8重量份十二烷基苯磺酸钠在73.92重量份去离子水中搅拌均匀，然后在80℃下搅拌3h，接着向反应体系中滴加0.48重量份过硫酸铵，并在80℃下加热回流36h，然后冷却至室温，并用5％的NaOH溶液中和至pH为7.5，接着在50℃下真空干燥12h，然后碾碎过1000目筛，得到改性乙烯基笼型倍半硅氧烷；
(2)将改性乙烯基笼型倍半硅氧烷、52重量份均聚聚丙烯(HX3800)、40重量份嵌段共聚聚丙烯(BX3800)、0.15重量份抗氧剂DLTP、0.15重量份抗氧剂168和1重量份硬脂酸钙、0.5重量份UV-531、0.5重量份光稳定剂622和1重量份酞菁绿混合均匀后投入同向双螺杆挤出机后，经熔融挤出、造粒，制得聚丙烯复合材料，其中挤出机的挤出温度为190℃，螺杆转速为400r/min，真空度为-0.08MPa；
(3)将聚丙烯复合材料与3重量份发泡剂(EE204)混合均匀后加入注塑机，二次开模注塑成型，成型温度为200℃，得到高模量聚丙烯/笼型倍半硅氧烷微发泡复合材料。
实施例4
一种高模量聚丙烯/笼型倍半硅氧烷微发泡复合材料，由以下物质制成：
所述高模量聚丙烯/笼型倍半硅氧烷微发泡复合材料的制备方法同实施例3。
对比例1
按照实施例3的方法，不同的是，不对乙烯基笼型倍半硅氧烷进行改性处理，(即在制备过程中不包含步骤(1))。
对比例2
按照实施例3的方法，不同的是，不含有乙烯基笼型倍半硅氧烷。
测试：将上述实施例1～4以及对比例1～2制得的聚丙烯/笼型倍半硅氧烷复合材料主要物性指标根据相关检测标准测试，其拉伸强度、缺口冲击强度、弯曲强度、弯曲模量、泡孔平均直径的检测标准与检测结果如表1所示。
表1：实施例1～4和对比例1～2中各复合材料的性能表
从表1可以看出，经处理接枝处理后的乙烯基POSS加入聚丙烯中，能够显著降低聚丙烯泡孔的直径，提高聚丙烯的力学性能，在汽车轻量化领域具有广阔的应用前景。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种高模量聚丙烯/笼型倍半硅氧烷微发泡复合材料，其特征在于，由原料组合物制成，所述原料组合物包括：
2.根据权利要求1所述的高模量聚丙烯/笼型倍半硅氧烷微发泡复合材料，其中，所述聚丙烯选自均聚聚丙烯、嵌段共聚聚丙烯和无规共聚聚丙烯的至少一种。
3.根据权利要求1所述的高模量聚丙烯/笼型倍半硅氧烷微发泡复合材料，其中，所述丙烯酸烷基酯选自甲基丙烯酸十二烷酯、甲基丙烯酸十八烷基酯和丙烯酸二十二烷酯的至少一种。
4.根据权利要求1所述的高模量聚丙烯/笼型倍半硅氧烷微发泡复合材料，其中，所述引发剂为过硫酸铵和/或过硫酸钾。
5.根据权利要求1所述的高模量聚丙烯/笼型倍半硅氧烷微发泡复合材料，其中，所述乳化剂选自十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠和辛烷基苯酚聚氧乙烯醚-10中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的高模量聚丙烯/笼型倍半硅氧烷微发泡复合材料，其中，所述抗氧剂选自受阻酚类抗氧剂、硫代硫酸酯类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的高模量聚丙烯/笼型倍半硅氧烷微发泡复合材料，其中，所述助剂选自紫外光吸收剂、表面光亮剂、光稳定剂、抗静电剂和着色剂的至少一种。
8.根据权利要求1～7中任意一项所述的高模量聚丙烯/笼型倍半硅氧烷微发泡复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将乙烯基笼型倍半硅氧烷、丙烯酸烷基酯和乳化剂在含水条件下搅拌均匀，然后在80～90℃下搅拌1～3h，接着向反应体系中滴加引发剂，并在80～90℃下加热回流12～36h，然后冷却至室温，并用碱性物质调节溶液pH为7～8，接着真空干燥，碾碎过筛，得到改性乙烯基笼型倍半硅氧烷；
(2)将改性乙烯基笼型倍半硅氧烷、聚丙烯、抗氧剂、润滑剂、助剂混合均匀后投入双螺杆挤出机后，经熔融挤出、造粒，制得聚丙烯复合材料；
(3)将聚丙烯复合材料与发泡剂混合均匀后加入注塑机，二次开模注塑成型，得到高模量聚丙烯/笼型倍半硅氧烷微发泡复合材料。
9.根据权利要求8所述的高模量聚丙烯/笼型倍半硅氧烷微发泡复合材料的制备方法，其中，在步骤(2)中，所述熔融挤出的工艺参数为：温度为180～200℃，螺杆转速为350～400r/min；真空度为-0.06～-0.08MPa。
10.根据权利要求8所述的高模量聚丙烯/笼型倍半硅氧烷微发泡复合材料的制备方法，其中，在步骤(3)中，所述注塑成型的温度为190～210℃。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110372962A (zh) * 2019-08-12 2019-10-25 福建拓烯新材料科技有限公司 一种交联型poss/pp复合隔膜、制备方法及应用
CN111087680A (zh) * 2018-10-23 2020-05-01 中国石油化工股份有限公司 聚丙烯用低voc低气味母粒及其制备方法和应用与降低聚丙烯中voc含量的方法
CN111087679A (zh) * 2018-10-23 2020-05-01 中国石油化工股份有限公司 一种低voc低气味聚丙烯树脂组合物及其制备方法
CN111334155A (zh) * 2020-04-20 2020-06-26 陕西科技大学 一种含poss的疏水型聚丙烯酸酯涂饰剂及其制备方法
CN112063048A (zh) * 2020-09-02 2020-12-11 上海金发科技发展有限公司 一种低介电高熔体强度阻燃聚丙烯材料及其制备方法
CN113502020A (zh) * 2021-08-06 2021-10-15 山东京博石油化工有限公司 一种poss/聚丙烯发泡材料及其制备方法
CN115232353A (zh) * 2021-04-23 2022-10-25 中国石油化工股份有限公司 一种低气味耐划伤聚丙烯组合物、发泡珠粒及其制法及聚丙烯发泡珠粒成型体
CN115651348A (zh) * 2022-11-14 2023-01-31 万华化学（宁波）有限公司 一种聚碳酸酯组合物及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101389701A (zh) * 2006-02-27 2009-03-18 联合碳化化学及塑料技术有限责任公司 聚烯烃基高介电强度（hds）纳米复合材料
CN104212065A (zh) * 2014-09-24 2014-12-17 广东天安新材料股份有限公司 聚丙烯泡沫材料及其制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101389701A (zh) * 2006-02-27 2009-03-18 联合碳化化学及塑料技术有限责任公司 聚烯烃基高介电强度（hds）纳米复合材料
CN104212065A (zh) * 2014-09-24 2014-12-17 广东天安新材料股份有限公司 聚丙烯泡沫材料及其制备方法

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111087680A (zh) * 2018-10-23 2020-05-01 中国石油化工股份有限公司 聚丙烯用低voc低气味母粒及其制备方法和应用与降低聚丙烯中voc含量的方法
CN111087679A (zh) * 2018-10-23 2020-05-01 中国石油化工股份有限公司 一种低voc低气味聚丙烯树脂组合物及其制备方法
CN111087680B (zh) * 2018-10-23 2021-12-31 中国石油化工股份有限公司 聚丙烯用低voc低气味母粒及其制备方法和应用与降低聚丙烯中voc含量的方法
CN111087679B (zh) * 2018-10-23 2022-01-04 中国石油化工股份有限公司 一种低voc低气味聚丙烯树脂组合物及其制备方法
CN110372962A (zh) * 2019-08-12 2019-10-25 福建拓烯新材料科技有限公司 一种交联型poss/pp复合隔膜、制备方法及应用
CN111334155A (zh) * 2020-04-20 2020-06-26 陕西科技大学 一种含poss的疏水型聚丙烯酸酯涂饰剂及其制备方法
CN112063048A (zh) * 2020-09-02 2020-12-11 上海金发科技发展有限公司 一种低介电高熔体强度阻燃聚丙烯材料及其制备方法
CN115232353A (zh) * 2021-04-23 2022-10-25 中国石油化工股份有限公司 一种低气味耐划伤聚丙烯组合物、发泡珠粒及其制法及聚丙烯发泡珠粒成型体
CN113502020A (zh) * 2021-08-06 2021-10-15 山东京博石油化工有限公司 一种poss/聚丙烯发泡材料及其制备方法
CN115651348A (zh) * 2022-11-14 2023-01-31 万华化学（宁波）有限公司 一种聚碳酸酯组合物及其制备方法

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