CN111849339A - 一种针对油罐防破片毁伤的伪装防护涂层及其制备方法 - Google Patents

一种针对油罐防破片毁伤的伪装防护涂层及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种针对油罐防破片毁伤的伪装防护涂层及其制备方法，其重量轻、生产成本低、可大面积使用，不仅具有迷彩伪装功能，且可防止油罐等运加油装备容器内液体泄露，降低战场破片二次毁伤，提高作战装备和运加油装备的安全性；一种针对油罐防破片毁伤的伪装防护涂层，其包括以下质量份数的组分：聚氧化丙烯二醇或者聚四氢呋喃醚4份～10份、六亚甲基二异氰酸酯三聚体1份～10份、端氨基聚醚1份～10份、马来酸二乙酯1份～10份、伪装颜料25份～35份、胺扩链剂5份～10份、助剂8份～10份。

Description

一种针对油罐防破片毁伤的伪装防护涂层及其制备方法
技术领域
本发明涉及军事伪装防护技术领域，具体为一种针对油罐防破片毁伤的伪装防护涂层 及其制备方法。
背景技术
未来战争将是一体化联合作战下的信息化战争，军事伪装是提高装备、人员战场生存 能力，提升部队整体作战效能的有效手段。伪装是为隐蔽自己、欺骗迷惑敌人而采取的隐 真、示假、干扰措施，是国防安全的重要保障。伪装目的是降低目标与背景的显著特征， 改变目标的真实外形轮廓，保证人员、装备和国防工程等地面目标不被敌人发现或者诱导 敌人产生错误判断，提高部队的战斗力，确保我方战略战役意图的顺利实现以及战术行动 遂行的隐蔽性和突然性。
迷彩伪装是一种较通用的伪装手段，具有适用面广、伪装性能好、使用方便、成本低 廉、不妨碍目标行动等优点，按照目标性质和背景特征，迷彩伪装可分为保护迷彩、变形迷彩和仿造迷彩三大类，其中变形迷彩是由各种不定形的斑点组成的多色迷彩，其斑点图案符合目标活动地域内背景的几种颜色。变形迷彩主要适用于活动目标，主要是由于活动目标上总有部分斑点和背景的颜色接近，且与其它斑点保持明显对比，因而这些不定形斑点在一定程度上歪曲了目标的外形轮廓，因此在复杂背景中，对活动目标而言，变形迷彩的伪装效果最好。
但是在战场环境及地区冲突中，军事目标不仅需要迷彩伪装，还需要考虑破片毁伤保 护。破片毁伤保护是指保障战斗人员和设备仪器等免受战场环境中高速破片的杀伤和破坏， 因为除了制式枪炮弹会对作战人员、平民、车辆及舰船装甲、防护设施等形成威胁外，破 片是具有很大破坏性和致命性的危险源，破片的主要来源，一方面是炮弹、手雷、地雷、 简易爆炸物等爆炸后形成的破片，另一方面是枪弹或其他高速侵彻体击中防护目标后形成 的破片，如装甲崩落、残余弹体等；上世纪战场环境及地区冲突中，通过对人员伤亡情况 进行统计分析发现，破片造成人员伤亡的概率为40％～95％，特别是海湾战争和二战期间 的主要伤亡来源于破片；其中，后勤作战装备燃料供给系统和运加油装备油罐等装备就面 临着枪弹等的破片打击威胁，则通过防破片伪装防护涂层可对燃油装备起到迷彩伪装功能， 即在战时当运加油装备受到破片袭击时，防破片伪装防护涂层产生应变、回弹和自修复功 能，以防止容器内液体泄露，降低战场破片二次毁伤，起到防护作用，防破片伪装防护涂 层具体是利用高弹性体树脂材料，通过添加伪装颜料来实现，高弹性体树脂材料综合力学 性能优良，伸长率最高可达1000％，硬度范围在邵氏A30到邵氏D80连续分布；但是目前防破片伪装防护涂层中采用的防子弹和爆炸破片等的防冲击材料研究主要集中于钢类(包括普通钢与合金钢)、铝合金类、钛合金类等金属材料，还包括陶瓷材料、复合材料、 高强尼龙或凯夫拉等防弹纤维，而金属、陶瓷等硬质材料虽防护性能相对优良，但重量大 而坚硬，也易被弹片侵彻；另一方面，使用的软体防刺服、防弹衣多基于芳纶纤维或超高 分子量聚乙烯，如需防护24J的冲刺或54式手枪5米距离的射击，前者一般需30层(机 织物)，后者一般需40～45层(机织物)，不仅可使得一件防护背心的总重达2.5～3kg，且 纤维复合材料生产成本高，施工程序复杂，不利于大面积使用。为此，开发新的防破片冲 击材料就显得尤为重要。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种针对油罐防破片毁伤的伪装防护涂层及其制备方法， 其重量轻、生产成本低、可大面积使用，不仅具有迷彩伪装功能，且可防止油罐等运加油 装备容器内液体泄露，降低战场破片二次毁伤，提高作战装备和运加油装备的安全性。
其技术方案是这样的：一种针对油罐防破片毁伤的伪装防护涂层，其特征在于：其包 括以下质量份数的组分：聚氧化丙烯二醇或者聚四氢呋喃醚4份～10份、六亚甲基二异氰 酸酯三聚体1份～10份、端氨基聚醚1份～10份、马来酸二乙酯1份～10份、伪装颜料25份～35份、胺扩链剂5份～10份、助剂8份～10份。
其进一步特征在于：
所述伪装颜料包括以下重量份数的组分：氧化铬绿15份～24份、氧化铬黄11份～20 份、钛白10份～15份、大分子红0.2份～0.5份、高反射黑0～5份；
所述伪装颜料包括以下重量份数的组分：氧化铁红10份～14份、氧化铁黄18份～20份、钛白15份～20份、酞青蓝1份～2份；
所述胺扩链剂采用亚甲基双邻氯苯胺，所述助剂采用二甲基甲酰胺。
一种针对油罐防破片毁伤的伪装防护涂层的制备方法，其特征在于：其包括以下步骤：
S1、在70～75℃的温度条件下，将4份～10份聚氧化丙烯二醇或者聚四氢呋喃醚滴加 到1份～10份六亚甲基二异氰酸酯三聚体中，滴加完毕后，在75～80℃继续反应一定时间， 反应4h～6h后，制得无色透明的异氰酸酯预聚体；
S2、将1份～10份端氨基聚醚加入到通有N2的反应釜中，升温至55～60℃区间并搅拌混合，随后将1份～10份马来酸二乙酯缓慢滴加到搅拌混合料中，滴加完毕后，将温度 升至75～80℃，继续反应10h～20h后，制得淡黄色透明液体，从而得到弹性体树脂；
S3、在所述制得的重量份数为80份～100份的弹性体树脂中加入5份～10份胺扩链剂，然后加入25份～35份伪装颜料，在砂磨机中混合搅拌研磨，待色浆细度达到50～ 60μm以下时停止研磨，得到A组分材料；取80份～90份异氰酸酯预聚体作为B组分材 料，随后将A组分材料和B组分材料混合搅拌均匀，从而得到混合材料；
S4、在所述步骤S3中的混合材料中添加8份～10份助剂后送入高压喷枪，随后喷涂至待防护装备上，固化25min～40min后在室温下养护2～3天，从而在防护装备上形成致密的伪装防护涂层。
其进一步特征在于：
在所述步骤S4中，所述高压喷枪以纵横交叉方式连续喷涂3～4遍，即下一道喷涂层 要覆盖上一道喷涂层，同时上一道和下一道的喷涂方向要相垂直，随后室温下固化成型， 从而形成致密的伪装防护涂层；
所述弹性体树脂的应变修复时间小于0.1s；形成的所述伪装防护涂层的厚度不大于 3mm、拉伸强度不小于40MPa。
本发明的有益效果是，该伪装防护涂层重量轻、生产成本低、可大面积使用，且对于 燃料供给系统和运加油装备油罐等具有较好的迷彩伪装功能，且当油罐等运加油装备受到 破片袭击时，喷涂在装备上的伪装防护涂层会起到产生应变、回弹和自修复功能的作用， 可以防止容器内液体泄露，降低战场破片二次毁伤，使已造成的损伤难以扩散，从而进一 步提高作战装备和运加油装备的安全性。
具体实施方式
实施例一
一种针对油罐防破片毁伤的伪装防护涂层，其包括以下质量份数的组分：聚氧化丙烯 二醇4份、六亚甲基二异氰酸酯三聚体1份、端氨基聚醚1份、马来酸二乙酯1份、伪装颜料25份、胺扩链剂5份、助剂8份。
伪装颜料包括以下重量份数的组分，如下表1：
Figure BDA0002614790870000031
Figure BDA0002614790870000041
通过表1中组分组成的伪装颜料，可形成绿色伪装涂层，且其中，氧化铬绿、氧化铬黄、高反射黑及钛白等的重量份数的不同，将导致涂层的颜色在黄绿色和深绿色变化；
伪装颜料包括以下重量份数的组分，如下表2：
成分 份数
氧化铁红 10份～14份
氧化铁黄 18份～20份
钛白 15份～20份
酞青蓝 1份～2份
通过表2中组分组成的伪装颜料，可形成土色伪装涂层，且其中，氧化铁红、氧化铁黄、钛白及酞青蓝等的重量比不同，将导致生成的颜色在红土和黄土之间变化；
胺扩链剂采用亚甲基双邻氯苯胺，助剂采用二甲基甲酰胺(DMF)。
一种针对油罐防破片毁伤的伪装防护涂层制备方法，其包括以下步骤：
S1、在70℃的温度条件下，将4份聚氧化丙烯二醇或者聚四氢呋喃醚滴加到1份六亚 甲基二异氰酸酯三聚体中，滴加完毕后，在75℃继续反应一定时间，反应4h后，制得无色透明的异氰酸酯预聚体；
S2、将1份端氨基聚醚加入到通有N2的反应釜中，升温至55℃区间并搅拌混合，随后将1份马来酸二乙酯缓慢滴加到搅拌混合料中，滴加完毕后，将温度升至75℃，继续反 应10h后，制得淡黄色透明液体，从而得到弹性体树脂；
S3、在制得的重量份数为80份的弹性体树脂中加入5份胺扩链剂，然后加入25份伪装颜料，其中，伪装颜料中的组分，可根据实际情况需要的伪装色相应添加，在砂磨机中 混合搅拌研磨，待色浆细度达到50μm以下时停止研磨，得到A组分材料；取80份异氰 酸酯预聚体作为B组分材料，随后将A组分材料和B组分材料混合搅拌均匀，从而得到 混合材料；
S4、在步骤S3中的混合材料中添加8份助剂后送入高压喷枪，随后喷涂至待防护装备上，固化25min～40min后在室温下养护2天，从而形成致密的伪装防护涂层；其中，高 压喷枪以纵横交叉方式连续喷涂3遍，即下一道喷涂层要覆盖上一道喷涂层，同时上一道 和下一道的喷涂方向要相垂直。
弹性体树脂的应变修复时间小于0.1s；形成的伪装防护涂层的厚度不大于3mm、拉伸 强度不小于40MPa。
实施例二
一种针对油罐防破片毁伤的伪装防护涂层，其包括以下质量份数的组分：聚氧化丙烯 二醇或者聚四氢呋喃醚6份、六亚甲基二异氰酸酯三聚体5份、端氨基聚醚6份、马来酸二乙酯7份、伪装颜料28份、胺扩链剂7份、助剂9份。
伪装颜料包括以下重量份数的组分，如下表1：
成分 份数
氧化铬绿 15份～24份
氧化铬黄 11份～20份
钛白 10份～15份
大分子红 0.2份～0.5份
高反射黑 0～5份
通过表1中组分组成的伪装颜料，可形成绿色伪装涂层，且其中，氧化铬绿、氧化铬黄、高反射黑及钛白等的重量份数的不同，将导致涂层的颜色在黄绿色和深绿色变化；
伪装颜料包括以下重量份数的组分，如下表2：
成分 份数
氧化铁红 10份～14份
氧化铁黄 18份～20份
钛白 15份～20份
酞青蓝 1份～2份
通过表2中组分组成的伪装颜料，可形成土色伪装涂层，且其中，氧化铁红、氧化铁黄、钛白及酞青蓝等的重量比不同，将导致生成的颜色在红土和黄土之间变化；
胺扩链剂采用亚甲基双邻氯苯胺，助剂采用二甲基甲酰胺(DMF)。
一种针对油罐防破片毁伤的伪装防护涂层制备方法，其包括以下步骤：
S1、在72℃的温度条件下，将6份聚氧化丙烯二醇或者聚四氢呋喃醚滴加到5份六亚 甲基二异氰酸酯三聚体中，滴加完毕后，在78℃继续反应一定时间，反应5h后，制得无色透明的异氰酸酯预聚体；
S2、将6份端氨基聚醚加入到通有N2的反应釜中，升温至58℃区间并搅拌混合，随后将7份马来酸二乙酯缓慢滴加到搅拌混合料中，滴加完毕后，将温度升至78℃，继续反 应13h后，制得淡黄色透明液体，从而得到弹性体树脂；
S3、在制得的重量份数为90份的弹性体树脂中加入7份胺扩链剂，然后加入28份伪装颜料，其中，伪装颜料中的组分，可根据实际情况需要的伪装色相应添加，在砂磨机中 混合搅拌研磨，待色浆细度达到55μm以下时停止研磨，得到A组分材料；取85份异氰 酸酯预聚体作为B组分材料，随后将A组分材料和B组分材料混合搅拌均匀，从而得到 混合材料；
S4、在步骤S3中的混合材料中添加9份助剂后送入高压喷枪，随后喷涂至待防护装备上，固化30min后在室温下养护2.5天，从而形成致密的伪装防护涂层；其中，高压喷 枪以纵横交叉方式连续喷涂3遍，即下一道喷涂层要覆盖上一道喷涂层，同时上一道和下 一道的喷涂方向要相垂直。
弹性体树脂的应变修复时间小于0.1s；形成的伪装防护涂层的厚度不大于3mm、拉伸 强度不小于40MPa。
实施例三
一种针对油罐防破片毁伤的伪装防护涂层，其包括以下质量份数的组分：聚四氢呋喃 醚9份、六亚甲基二异氰酸酯三聚体8份、端氨基聚醚9份、马来酸二乙酯8份、伪装颜料32份、胺扩链剂8份、助剂9份。
伪装颜料包括以下重量份数的组分，如下表1：
成分 份数
氧化铬绿 15份～24份
氧化铬黄 11份～20份
钛白 10份～15份
大分子红 0.2份～0.5份
高反射黑 0～5份
通过表1中组分组成的伪装颜料，可形成绿色伪装涂层，且其中，氧化铬绿、氧化铬黄、高反射黑及钛白等的重量份数的不同，将导致涂层的颜色在黄绿色和深绿色变化；
伪装颜料包括以下重量份数的组分，如下表2：
Figure BDA0002614790870000061
Figure BDA0002614790870000071
通过表2中组分组成的伪装颜料，可形成土色伪装涂层，且其中，氧化铁红、氧化铁黄、钛白及酞青蓝等的重量比不同，将导致生成的颜色在红土和黄土之间变化；
胺扩链剂采用亚甲基双邻氯苯胺，助剂采用二甲基甲酰胺(DMF)。
一种针对油罐防破片毁伤的伪装防护涂层制备方法，其包括以下步骤：
S1、在75℃的温度条件下，将9份聚四氢呋喃醚滴加到8份六亚甲基二异氰酸酯三聚 体中，滴加完毕后，在75℃继续反应一定时间，反应5h后，制得无色透明的异氰酸酯预聚体；
S2、将9份端氨基聚醚加入到通有N2的反应釜中，升温至60℃区间并搅拌混合，随后将8份马来酸二乙酯缓慢滴加到搅拌混合料中，滴加完毕后，将温度升至80℃，继续反 应15h后，制得淡黄色透明液体，从而得到弹性体树脂；
S3、在制得的重量份数为95份的弹性体树脂中加入8份胺扩链剂，然后加入32份伪装颜料，其中，伪装颜料中的组分，可根据实际情况需要的伪装色相应添加，在砂磨机中 混合搅拌研磨，待色浆细度达到60μm以下时停止研磨，得到A组分材料；取85份异氰 酸酯预聚体作为B组分材料，随后将A组分材料和B组分材料混合搅拌均匀，从而得到 混合材料；
S4、在步骤S3中的混合材料中添加9份助剂后送入高压喷枪，随后喷涂至待防护装备上，固化35min后在室温下养护3天，从而形成致密的伪装防护涂层；其中，高压喷枪 以纵横交叉方式连续喷涂4遍，即下一道喷涂层要覆盖上一道喷涂层，同时上一道和下一 道的喷涂方向要相垂直。
弹性体树脂的应变修复时间小于0.1s；形成的伪装防护涂层的厚度不大于3mm、拉伸 强度不小于40MPa。
实施例四
一种针对油罐防破片毁伤的伪装防护涂层，其包括以下质量份数的组分：聚四氢呋喃 醚10份、六亚甲基二异氰酸酯三聚体10份、端氨基聚醚10份、马来酸二乙酯10份、伪装颜料35份、胺扩链剂10份、助剂10份。
伪装颜料包括以下重量份数的组分，如下表1：
成分 份数
氧化铬绿 15份～24份
氧化铬黄 11份～20份
钛白 10份～15份
大分子红 0.2份～0.5份
高反射黑 0～5份
通过表1中组分组成的伪装颜料，可形成绿色伪装涂层，且其中，氧化铬绿、氧化铬黄、高反射黑及钛白等的重量份数的不同，将导致涂层的颜色在黄绿色和深绿色变化；
伪装颜料包括以下重量份数的组分，如下表2：
成分 份数
氧化铁红 10份～14份
氧化铁黄 18份～20份
钛白 15份～20份
酞青蓝 1份～2份
通过表2中组分组成的伪装颜料，可形成土色伪装涂层，且其中，氧化铁红、氧化铁黄、钛白及酞青蓝等的重量比不同，将导致生成的颜色在红土和黄土之间变化；
胺扩链剂采用亚甲基双邻氯苯胺，助剂采用二甲基甲酰胺(DMF)。
一种针对油罐防破片毁伤的伪装防护涂层制备方法，其包括以下步骤：
S1、在75℃的温度条件下，将10份聚四氢呋喃醚滴加到10份六亚甲基二异氰酸酯三 聚体中，滴加完毕后，在80℃继续反应一定时间，反应6h后，制得无色透明的异氰酸酯预聚体；
S2、将10份端氨基聚醚加入到通有N2的反应釜中，升温至60℃区间并搅拌混合，随后将10份马来酸二乙酯缓慢滴加到搅拌混合料中，滴加完毕后，将温度升至80℃，继 续反应20h后，制得淡黄色透明液体，从而得到弹性体树脂；
S3、在制得的重量份数为100份的弹性体树脂中加入10份胺扩链剂，然后加入35份伪装颜料，其中，伪装颜料中的组分，可根据实际情况需要的伪装色相应添加，在砂磨机 中混合搅拌研磨，待色浆细度达到60μm以下时停止研磨，得到A组分材料；取90份异 氰酸酯预聚体作为B组分材料，随后将A组分材料和B组分材料混合搅拌均匀，从而得
S4、在步骤S3中的混合材料中添加10份助剂后送入高压喷枪，随后喷涂至待防护装 备上，固化40min后在室温下养护3天，从而形成致密的伪装防护涂层；其中，高压喷枪以纵横交叉方式连续喷涂4遍，即下一道喷涂层要覆盖上一道喷涂层，同时上一道和下一道的喷涂方向要相垂直。
弹性体树脂的应变修复时间小于0.1s；形成的伪装防护涂层的厚度不大于3mm、拉伸 强度不小于40MPa。
综上，本发明提供了一种高弹性防破片毁伤伪装防护涂层及其制备方法，且该涂层平 时对燃料供给系统和运加油装备油罐等具有迷彩伪装功能；而在战时当油罐等运加油装备 受到破片袭击时会产生应变、回弹和自修复功能，可以防止容器内液体泄露，降低战场破 片二次毁伤，使已造成的损伤难以扩散，提高作战装备和运加油装备的安全性，且该涂层 具有迷彩伪装防护功能。
本发明的技术效果如下：
(1)合成的弹性体树脂的应变修复时间小于0.1s，确保了伪装涂层遭到破片打击后 能够快速自我修复。
(2)防破片打击迷彩伪装涂层各斑点颜色符合GJB798-90《伪装涂料漆膜颜色》的规定，由绿色或者土色伪装涂层构成迷彩斑点，其中绿色伪装涂层的光谱反射曲线能较 好模拟绿色植被的光谱反射特性。
(3)防破片打击迷彩伪装涂层厚度≤3mm，拉伸强度≥40MPa。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离 本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一 点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求 而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括 在本发明内。不应将权利要求中的任何标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含 一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将 说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可 以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种针对油罐防破片毁伤的伪装防护涂层，其特征在于：其包括以下质量份数的组分：聚氧化丙烯二醇或者聚四氢呋喃醚4份～10份、六亚甲基二异氰酸酯三聚体1份～10份、端氨基聚醚1份～10份、马来酸二乙酯1份～10份、伪装颜料25份～35份、胺扩链剂5份～10份、助剂8份～10份。
2.根据权利要求1所述的一种针对油罐防破片毁伤的伪装防护涂层，其特征在于：所述伪装颜料包括以下重量份数的组分：氧化铬绿15份～24份、氧化铬黄11份～20份、钛白10份～15份、大分子红0.2份～0.5份、高反射黑0～5份。
3.根据权利要求1所述的一种针对油罐防破片毁伤的伪装防护涂层，其特征在于：所述伪装颜料包括以下重量份数的组分：氧化铁红10份～14份、氧化铁黄18份～20份、钛白15份～20份、酞青蓝1份～2份。
4.根据权利要求1所述的一种针对油罐防破片毁伤的伪装防护涂层，其特征在于：所述胺扩链剂采用亚甲基双邻氯苯胺，所述助剂采用二甲基甲酰胺。
5.采用权利要求1～4任一所述的一种针对油罐防破片毁伤的伪装防护涂层的制备方法，其特征在于：其包括以下步骤：
S1、在70～75℃的温度条件下，将4份～10份聚氧化丙烯二醇或者聚四氢呋喃醚滴加到1份～10份六亚甲基二异氰酸酯三聚体中，滴加完毕后，在75～80℃继续反应一定时间，反应4h～6h后，制得无色透明的异氰酸酯预聚体；
S2、将1份～10份端氨基聚醚加入到通有N2的反应釜中，升温至55～60℃区间并搅拌混合，随后将1份～10份马来酸二乙酯缓慢滴加到搅拌混合料中，滴加完毕后，将温度升至75～80℃，继续反应10h～20h后，制得淡黄色透明液体，从而得到弹性体树脂；
S3、在所述制得的重量份数为80份～100份的弹性体树脂中加入5份～10份胺扩链剂，然后加入25份～35份伪装颜料，在砂磨机中混合搅拌研磨，待色浆细度达到50～60μm以下时停止研磨，得到A组分材料；取80份～90份异氰酸酯预聚体作为B组分材料，随后将A组分材料和B组分材料混合搅拌均匀，从而得到混合材料；
S4、在所述步骤S3中的混合材料中添加8份～10份助剂后送入高压喷枪，随后喷涂至待防护装备上，固化25min～40min后在室温下养护2～3天，从而在防护装备上形成致密的伪装防护涂层。
6.根据权利要求5所述的一种针对油罐防破片毁伤的伪装防护涂层的制备方法，其特征在于：在所述步骤S4中，所述高压喷枪以纵横交叉方式连续喷涂3～4遍，即下一道喷涂层要覆盖上一道喷涂层，同时上一道和下一道的喷涂方向要相垂直，随后室温下固化成型，从而形成致密的伪装防护涂层。
7.根据权利要求5所述的一种针对油罐防破片毁伤的伪装防护涂层的制备方法，其特征在于：所述弹性体树脂的应变修复时间小于0.1s；形成的所述伪装防护涂层的厚度不大于3mm、拉伸强度不小于40MPa。
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