CN109762284A - 一种耐高温耐低温复合生物材料的制备方法 - Google Patents

一种耐高温耐低温复合生物材料的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐高温耐低温复合生物材料的制备方法,该工艺将聚酰亚胺、聚丙烯酸异辛酯、琥珀酸酯、异辛酸缩水甘油醚、乙酰水杨酸钙、叔丁醇、磺胺二甲基嘧啶、苯巴比妥、乙二酸钠、柠檬酸钠、EDTA等原料分别经过超声振荡分散、过筛分选、真空加热反应、注塑压模、冷却固定、超声清洗、正、负聚电解质水溶液吸附平衡、洗涤晾干、氮气保护固化等步骤制备得到耐高温耐低温复合生物材料。制备而成的耐高温耐低温复合生物材料,其具有较高的温度适应范围,耐低温耐高温,材料稳定性高,无刺激作用,无毒无害具有较高的生物安全性能,适合于多种医药生物材料的制备。

Description

一种耐高温耐低温复合生物材料的制备方法
技术领域
本发明涉及生物材料这一技术领域,特别涉及到一种耐高温耐低温复合生物材料的制备方法。
背景技术
耐高温材料通常包括耐火材料和耐热材料,其中有无机化合物,也有高分子聚合物材料,可抑制高温物体和低温物体的热辐射和传导热。而低温材料即为低温下使用的材料,应具有低温韧性,以保证在低温时具有足够高的机械强度和加工工艺性能。然而在医药生物领域的许多研究、实验、手术过程中,需要用到各种类型的实验器械、试剂及耗材。同时也正是由于医药生物行业的领域细分严格,所需的实验用具类型较多、要求也各不相同。所以针对该领域的特殊需求,本研究致力于开发宽温稳定性能的生物材料,使其满足实验过程中的各种温度需求,保证试剂、样本等内容物的活性,同时对于内容物无污染无刺激,具有较好的相容性能。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明公开了一种耐高温耐低温复合生物材料的制备方法,将聚酰亚胺、聚丙烯酸异辛酯、琥珀酸酯、异辛酸缩水甘油醚、乙酰水杨酸钙、叔丁醇、磺胺二甲基嘧啶、苯巴比妥、乙二酸钠、柠檬酸钠、EDTA等原料分别经过超声振荡分散、过筛分选、真空加热反应、注塑压模、冷却固定、超声清洗、正、负聚电解质水溶液吸附平衡、洗涤晾干、氮气保护固化等步骤制备得到耐高温耐低温复合生物材料。制备而成的耐高温耐低温复合生物材料,其具有较高的温度适应范围,耐低温耐高温,材料稳定性高,无刺激作用,无毒无害具有较高的生物安全性能,适合于多种医药生物材料的制备。
技术方案:为了解决上述问题,本发明公开了一种耐高温耐低温复合生物材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)将聚酰亚胺10-18份、聚丙烯酸异辛酯15-20份、琥珀酸酯7-13份、异辛酸缩水甘油醚5-9份、乙酰水杨酸钙3-7份、叔丁醇1-3份、偶联剂2-5份,加入超声震荡器内进行分散、偶联,得到的溶液过筛分选,备用;
(2)将步骤(1)的溶液加入到真空反应釜中,加热至60℃后再依次加入磺胺二甲基嘧啶2-5份、苯巴比妥1-2份、乙二酸钠5-10份、柠檬酸钠1-6份、EDTA 1-3份,然后温度再次升至100-105℃,抽真空,持续反应2-5h,反应结束后炉内气压回复至常压,反应物保温备用;
(3)将步骤(2)的反应溶液注入注塑机中进行注塑压模,然后冷却、固定、脱模;
(4)将步骤(3)的注塑件放入无菌蒸馏水中进行超声清洗,去除表面有机杂质残留,晾干;
(5)将步骤(4)的注塑件放入正聚电解质水溶液中进行,吸附平衡30-50min,用无菌蒸馏水洗涤,自然晾干;
(6)将步骤(5)的注塑件放入负聚电解质水溶液中进行,吸附平衡30-50min,用无菌蒸馏水洗涤,自然晾干;
(7)用乙醇清洗步骤(6)的注塑件,然后用氮气吹干,在75-80℃氮气保护氛围下进行材料固化90-150min,然后包装,即得成品。
优选地,所述步骤(1)中的超声功率为250KW,超声振荡30-50min。
优选地,所述步骤(1)中的过筛孔径为2000目。
优选地,所述步骤(1)中的偶联剂选自四异丙基二(亚磷酸二月桂酯)钛酸酯、二(二辛基焦磷酰基)含氧乙酸酯钛、异丙基三(异硬脂酰基)钛酸酯、二(二辛基焦磷酰基)乙撑钛酸酯中的一种或几种。
优选地,所述步骤(2)中的真空压强为5*10-8Pa。
优选地,所述步骤(3)中的注塑条件为射嘴温度为150-180℃,一区和二区的温度为150-180℃,三区和四区的温度为130-150℃,五区和六区的温度为130-150℃,注塑模具的模温为90-95℃,注射压力100-150MPa,注射速度为220-300mm/s。
优选地,所述步骤(5)中的正聚电解质水溶液的组成为重量体积比:胶原蛋白10%、乳清蛋白3%、豆清蛋白8%、几丁质4%、葡聚糖1%、硫酸镁1%、氯化钾1%、水。
优选地,所述步骤(6)中的负聚电解质水溶液的组成为重量体积比:透明质酸6%、聚苯乙烯磺酸钠8%、海藻酸钠10%、甘露醇1%、肝素1%、乙醇1%、水。
优选地,所述步骤(7)中的氮气压强为2Mpa。
本发明与现有技术相比,其有益效果为:
(1)本发明的一种耐高温耐低温复合生物材料的制备方法将聚酰亚胺、聚丙烯酸异辛酯、琥珀酸酯、异辛酸缩水甘油醚、乙酰水杨酸钙、叔丁醇、磺胺二甲基嘧啶、苯巴比妥、乙二酸钠、柠檬酸钠、EDTA等原料分别经过超声振荡分散、过筛分选、真空加热反应、注塑压模、冷却固定、超声清洗、正、负聚电解质水溶液吸附平衡、洗涤晾干、氮气保护固化等步骤制备得到耐高温耐低温复合生物材料。制备而成的耐高温耐低温复合生物材料,其具有较高的温度适应范围,耐低温耐高温,材料稳定性高,无刺激作用,无毒无害具有较高的生物安全性能,适合于多种医药生物材料的制备。
(2)本发明的耐高温耐低温复合生物材料原料易得、工艺简单,适于大规模工业化运用,实用性强。
具体实施方式
实施例1
(1)将聚酰亚胺10份、聚丙烯酸异辛酯15份、琥珀酸酯7份、异辛酸缩水甘油醚5份、乙酰水杨酸钙3份、叔丁醇1份、四异丙基二(亚磷酸二月桂酯)钛酸酯2份,加入超声震荡器内进行分散、偶联,得到的溶液过筛分选,备用,其中超声功率为250KW,超声振荡30min,过筛孔径为2000目;
(2)将步骤(1)的溶液加入到真空反应釜中,加热至60℃后再依次加入磺胺二甲基嘧啶2份、苯巴比妥1份、乙二酸钠5份、柠檬酸钠1份、EDTA 1份,然后温度再次升至100-105℃,抽真空,真空压强为5*10-8Pa,持续反应2h,反应结束后炉内气压回复至常压,反应物保温备用;
(3)将步骤(2)的反应溶液注入注塑机中进行注塑压模,然后冷却、固定、脱模,其中注塑条件为射嘴温度为150-180℃,一区和二区的温度为150-180℃,三区和四区的温度为130-150℃,五区和六区的温度为130-150℃,注塑模具的模温为90-95℃,注射压力100-150MPa,注射速度为220-300mm/s;
(4)将步骤(3)的注塑件放入无菌蒸馏水中进行超声清洗,去除表面有机杂质残留,晾干;
(5)将步骤(4)的注塑件放入正聚电解质水溶液中进行,吸附平衡30min,用无菌蒸馏水洗涤,自然晾干,正聚电解质水溶液的组成为重量体积比:胶原蛋白10%、乳清蛋白3%、豆清蛋白8%、几丁质4%、葡聚糖1%、硫酸镁1%、氯化钾1%、水;
(6)将步骤(5)的注塑件放入负聚电解质水溶液中进行,吸附平衡30min,用无菌蒸馏水洗涤,自然晾干,负聚电解质水溶液的组成为重量体积比:透明质酸6%、聚苯乙烯磺酸钠8%、海藻酸钠10%、甘露醇1%、肝素1%、乙醇1%、水;
(7)用乙醇清洗步骤(6)的注塑件,然后用氮气吹干,在75-80℃,压强为2MPa的氮气保护氛围下进行材料固化90min,然后包装,即得成品。
实施例2
(1)将聚酰亚胺13份、聚丙烯酸异辛酯17份、琥珀酸酯9份、异辛酸缩水甘油醚6份、乙酰水杨酸钙4份、叔丁醇2份、二(二辛基焦磷酰基)含氧乙酸酯钛3份,加入超声震荡器内进行分散、偶联,得到的溶液过筛分选,备用,其中超声功率为250KW,超声振荡30min,过筛孔径为2000目;
(2)将步骤(1)的溶液加入到真空反应釜中,加热至60℃后再依次加入磺胺二甲基嘧啶3份、苯巴比妥1份、乙二酸钠7份、柠檬酸钠2份、EDTA 2份,然后温度再次升至100-105℃,抽真空,真空压强为5*10-8Pa,持续反应3h,反应结束后炉内气压回复至常压,反应物保温备用;
(3)将步骤(2)的反应溶液注入注塑机中进行注塑压模,然后冷却、固定、脱模,其中注塑条件为射嘴温度为150-180℃,一区和二区的温度为150-180℃,三区和四区的温度为130-150℃,五区和六区的温度为130-150℃,注塑模具的模温为90-95℃,注射压力100-150MPa,注射速度为220-300mm/s;
(4)将步骤(3)的注塑件放入无菌蒸馏水中进行超声清洗,去除表面有机杂质残留,晾干;
(5)将步骤(4)的注塑件放入正聚电解质水溶液中进行,吸附平衡35min,用无菌蒸馏水洗涤,自然晾干,正聚电解质水溶液的组成为重量体积比:胶原蛋白10%、乳清蛋白3%、豆清蛋白8%、几丁质4%、葡聚糖1%、硫酸镁1%、氯化钾1%、水;
(6)将步骤(5)的注塑件放入负聚电解质水溶液中进行,吸附平衡35min,用无菌蒸馏水洗涤,自然晾干,负聚电解质水溶液的组成为重量体积比:透明质酸6%、聚苯乙烯磺酸钠8%、海藻酸钠10%、甘露醇1%、肝素1%、乙醇1%、水;
(7)用乙醇清洗步骤(6)的注塑件,然后用氮气吹干,在75-80℃,压强为2MPa的氮气保护氛围下进行材料固化100min,然后包装,即得成品。
实施例3
(1)将聚酰亚胺16份、聚丙烯酸异辛酯18份、琥珀酸酯11份、异辛酸缩水甘油醚8份、乙酰水杨酸钙6份、叔丁醇2份、异丙基三(异硬脂酰基)钛酸酯4份,加入超声震荡器内进行分散、偶联,得到的溶液过筛分选,备用,其中超声功率为250KW,超声振荡30min,过筛孔径为2000目;
(2)将步骤(1)的溶液加入到真空反应釜中,加热至60℃后再依次加入磺胺二甲基嘧啶4份、苯巴比妥2份、乙二酸钠8份、柠檬酸钠5份、EDTA 2份,然后温度再次升至100-105℃,抽真空,真空压强为5*10-8Pa,持续反应4h,反应结束后炉内气压回复至常压,反应物保温备用;
(3)将步骤(2)的反应溶液注入注塑机中进行注塑压模,然后冷却、固定、脱模,其中注塑条件为射嘴温度为150-180℃,一区和二区的温度为150-180℃,三区和四区的温度为130-150℃,五区和六区的温度为130-150℃,注塑模具的模温为90-95℃,注射压力100-150MPa,注射速度为220-300mm/s;
(4)将步骤(3)的注塑件放入无菌蒸馏水中进行超声清洗,去除表面有机杂质残留,晾干;
(5)将步骤(4)的注塑件放入正聚电解质水溶液中进行,吸附平衡45min,用无菌蒸馏水洗涤,自然晾干,正聚电解质水溶液的组成为重量体积比:胶原蛋白10%、乳清蛋白3%、豆清蛋白8%、几丁质4%、葡聚糖1%、硫酸镁1%、氯化钾1%、水;
(6)将步骤(5)的注塑件放入负聚电解质水溶液中进行,吸附平衡45min,用无菌蒸馏水洗涤,自然晾干,负聚电解质水溶液的组成为重量体积比:透明质酸6%、聚苯乙烯磺酸钠8%、海藻酸钠10%、甘露醇1%、肝素1%、乙醇1%、水;
(7)用乙醇清洗步骤(6)的注塑件,然后用氮气吹干,在75-80℃,压强为2MPa的氮气保护氛围下进行材料固化120min,然后包装,即得成品。
实施例4
(1)将聚酰亚胺18份、聚丙烯酸异辛酯20份、琥珀酸酯13份、异辛酸缩水甘油醚9份、乙酰水杨酸钙7份、叔丁醇3份、二(二辛基焦磷酰基)乙撑钛酸酯5份,加入超声震荡器内进行分散、偶联,得到的溶液过筛分选,备用,其中超声功率为250KW,超声振荡30min,过筛孔径为2000目;
(2)将步骤(1)的溶液加入到真空反应釜中,加热至60℃后再依次加入磺胺二甲基嘧啶5份、苯巴比妥2份、乙二酸钠10份、柠檬酸钠6份、EDTA 3份,然后温度再次升至100-105℃,抽真空,真空压强为5*10-8Pa,持续反应5h,反应结束后炉内气压回复至常压,反应物保温备用;
(3)将步骤(2)的反应溶液注入注塑机中进行注塑压模,然后冷却、固定、脱模,其中注塑条件为射嘴温度为150-180℃,一区和二区的温度为150-180℃,三区和四区的温度为130-150℃,五区和六区的温度为130-150℃,注塑模具的模温为90-95℃,注射压力100-150MPa,注射速度为220-300mm/s;
(4)将步骤(3)的注塑件放入无菌蒸馏水中进行超声清洗,去除表面有机杂质残留,晾干;
(5)将步骤(4)的注塑件放入正聚电解质水溶液中进行,吸附平衡50min,用无菌蒸馏水洗涤,自然晾干,正聚电解质水溶液的组成为重量体积比:胶原蛋白10%、乳清蛋白3%、豆清蛋白8%、几丁质4%、葡聚糖1%、硫酸镁1%、氯化钾1%、水;
(6)将步骤(5)的注塑件放入负聚电解质水溶液中进行,吸附平衡50min,用无菌蒸馏水洗涤,自然晾干,负聚电解质水溶液的组成为重量体积比:透明质酸6%、聚苯乙烯磺酸钠8%、海藻酸钠10%、甘露醇1%、肝素1%、乙醇1%、水;
(7)用乙醇清洗步骤(6)的注塑件,然后用氮气吹干,在75-80℃,压强为2MPa的氮气保护氛围下进行材料固化150min,然后包装,即得成品。
对比例1
(1)将聚丙烯酸异辛酯15份、异辛酸缩水甘油醚5份、乙酰水杨酸钙3份、叔丁醇1份、四异丙基二(亚磷酸二月桂酯)钛酸酯2份,加入超声震荡器内进行分散、偶联,得到的溶液过筛分选,备用,其中超声功率为250KW,超声振荡30min,过筛孔径为2000目;
(2)将步骤(1)的溶液加入到真空反应釜中,加热至60℃后再依次加入磺胺二甲基嘧啶2份、苯巴比妥1份、乙二酸钠5份、柠檬酸钠1份、EDTA 1份,然后温度再次升至100-105℃,抽真空,真空压强为5*10-8Pa,持续反应2h,反应结束后炉内气压回复至常压,反应物保温备用;
(3)将步骤(2)的反应溶液注入注塑机中进行注塑压模,然后冷却、固定、脱模,其中注塑条件为射嘴温度为150-180℃,一区和二区的温度为150-180℃,三区和四区的温度为130-150℃,五区和六区的温度为130-150℃,注塑模具的模温为90-95℃,注射压力100-150MPa,注射速度为220-300mm/s;
(4)将步骤(3)的注塑件放入无菌蒸馏水中进行超声清洗,去除表面有机杂质残留,晾干;
(5)将步骤(4)的注塑件放入正聚电解质水溶液中进行,吸附平衡30min,用无菌蒸馏水洗涤,自然晾干,正聚电解质水溶液的组成为重量体积比:胶原蛋白10%、乳清蛋白3%、豆清蛋白8%、几丁质4%、葡聚糖1%、硫酸镁1%、氯化钾1%、水;
(6)将步骤(5)的注塑件放入负聚电解质水溶液中进行,吸附平衡30min,用无菌蒸馏水洗涤,自然晾干,负聚电解质水溶液的组成为重量体积比:透明质酸6%、聚苯乙烯磺酸钠8%、海藻酸钠10%、甘露醇1%、肝素1%、乙醇1%、水;
(7)用乙醇清洗步骤(6)的注塑件,然后用氮气吹干,在75-80℃,压强为2MPa的氮气保护氛围下进行材料固化90min,然后包装,即得成品。
对比例2
(1)将聚酰亚胺18份、聚丙烯酸异辛酯20份、琥珀酸酯13份、异辛酸缩水甘油醚9份、乙酰水杨酸钙7份、叔丁醇3份、二(二辛基焦磷酰基)乙撑钛酸酯5份,加入超声震荡器内进行分散、偶联,得到的溶液过筛分选,备用,其中超声功率为250KW,超声振荡30min,过筛孔径为2000目;
(2)将步骤(1)的溶液加入到真空反应釜中,加热至60℃后再依次加入磺胺二甲基嘧啶5份、苯巴比妥2份、乙二酸钠10份、柠檬酸钠6份、EDTA 3份,然后温度再次升至100-105℃,抽真空,真空压强为5*10-8Pa,持续反应5h,反应结束后炉内气压回复至常压,反应物保温备用;
(3)将步骤(2)的反应溶液注入注塑机中进行注塑压模,然后冷却、固定、脱模,其中注塑条件为射嘴温度为150-180℃,一区和二区的温度为150-180℃,三区和四区的温度为130-150℃,五区和六区的温度为130-150℃,注塑模具的模温为90-95℃,注射压力100-150MPa,注射速度为220-300mm/s;
(4)将步骤(3)的注塑件放入无菌蒸馏水中进行超声清洗,去除表面有机杂质残留,晾干;
(5)将步骤(4)的注塑件放入正聚电解质水溶液中进行,吸附平衡50min,用无菌蒸馏水洗涤,自然晾干,正聚电解质水溶液的组成为重量体积比:胶原蛋白10%、乳清蛋白3%、豆清蛋白8%、几丁质4%、葡聚糖1%、硫酸镁1%、氯化钾1%、水;
(6)将步骤(5)的注塑件放入负聚电解质水溶液中进行,吸附平衡50min,用无菌蒸馏水洗涤,自然晾干,负聚电解质水溶液的组成为重量体积比:透明质酸6%、聚苯乙烯磺酸钠8%、海藻酸钠10%、甘露醇1%、肝素1%、乙醇1%、水;
(7)用乙醇清洗步骤(6)的注塑件,自然晾干固化,然后包装,即得成品。
将实施例1-4和对比例1-2的制得的耐高温耐低温复合生物材料分别进行低温脆性测试、高温老化测试、抗氧化性能这几项性能测试,测试结果见表1。
表1
低温脆性测试/-196℃,液氮 高温老化程度/1000℃,高温水蒸气 抗氧化性能
实施例1 无变化 轻微 良好
实施例2 无变化 轻微 良好
实施例3 无变化 轻微 良好
实施例4 无变化 轻微 良好
对比例1 有裂缝 剧烈 一般
对比例2 粉碎 剧烈 一般
本发明的一种耐高温耐低温复合生物材料的制备方法将聚酰亚胺、聚丙烯酸异辛酯、琥珀酸酯、异辛酸缩水甘油醚、乙酰水杨酸钙、叔丁醇、磺胺二甲基嘧啶、苯巴比妥、乙二酸钠、柠檬酸钠、EDTA等原料分别经过超声振荡分散、过筛分选、真空加热反应、注塑压模、冷却固定、超声清洗、正、负聚电解质水溶液吸附平衡、洗涤晾干、氮气保护固化等步骤制备得到耐高温耐低温复合生物材料。制备而成的耐高温耐低温复合生物材料,其具有较高的温度适应范围,耐低温耐高温,材料稳定性高,无刺激作用,无毒无害具有较高的生物安全性能,适合于多种医药生物材料的制备。本发明的耐高温耐低温复合生物材料原料易得、工艺简单,适于大规模工业化运用,实用性强。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种耐高温耐低温复合生物材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将聚酰亚胺10-18份、聚丙烯酸异辛酯15-20份、琥珀酸酯7-13份、异辛酸缩水甘油醚5-9份、乙酰水杨酸钙3-7份、叔丁醇1-3份、偶联剂2-5份,加入超声震荡器内进行分散、偶联,得到的溶液过筛分选,备用;
(2)将步骤(1)的溶液加入到真空反应釜中,加热至60℃后再依次加入磺胺二甲基嘧啶2-5份、苯巴比妥1-2份、乙二酸钠5-10份、柠檬酸钠1-6份、EDTA 1-3份,然后温度再次升至100-105℃,抽真空,持续反应2-5h,反应结束后炉内气压回复至常压,反应物保温备用;
(3)将步骤(2)的反应溶液注入注塑机中进行注塑压模,然后冷却、固定、脱模;
(4)将步骤(3)的注塑件放入无菌蒸馏水中进行超声清洗,去除表面有机杂质残留,晾干;
(5)将步骤(4)的注塑件放入正聚电解质水溶液中进行,吸附平衡30-50min,用无菌蒸馏水洗涤,自然晾干;
(6)将步骤(5)的注塑件放入负聚电解质水溶液中进行,吸附平衡30-50min,用无菌蒸馏水洗涤,自然晾干;
(7)用乙醇清洗步骤(6)的注塑件,然后用氮气吹干,在75-80℃氮气保护氛围下进行材料固化90-150min,然后包装,即得成品。
2.根据权利要求1所述的耐高温耐低温复合生物材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中的超声功率为250KW,超声振荡30-50min。
3.根据权利要求1所述的耐高温耐低温复合生物材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中的过筛孔径为2000目。
4.根据权利要求1所述的耐高温耐低温复合生物材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中的偶联剂选自四异丙基二(亚磷酸二月桂酯)钛酸酯、二(二辛基焦磷酰基)含氧乙酸酯钛、异丙基三(异硬脂酰基)钛酸酯、二(二辛基焦磷酰基)乙撑钛酸酯中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的耐高温耐低温复合生物材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中的真空压强为5*10-8Pa。
6.根据权利要求1所述的耐高温耐低温复合生物材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中的注塑条件为射嘴温度为150-180℃,一区和二区的温度为150-180℃,三区和四区的温度为130-150℃,五区和六区的温度为130-150℃,注塑模具的模温为90-95℃,注射压力100-150MPa,注射速度为220-300mm/s。
7.根据权利要求1所述的耐高温耐低温复合生物材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(5)中的正聚电解质水溶液的组成为重量体积比:胶原蛋白10%、乳清蛋白3%、豆清蛋白8%、几丁质4%、葡聚糖1%、硫酸镁1%、氯化钾1%、水。
8.根据权利要求1所述的耐高温耐低温复合生物材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(6)中的负聚电解质水溶液的组成为重量体积比:透明质酸6%、聚苯乙烯磺酸钠8%、海藻酸钠10%、甘露醇1%、肝素1%、乙醇1%、水。
9.根据权利要求1所述的耐高温耐低温复合生物材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(7)中的氮气压强为2MPa。
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