CN114621554B - 一种abs复合材料及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种ABS复合材料及其制备方法与应用，涉及改性塑料技术领域。本发明提供了一种ABS复合材料，包括以下重量份的组分：丙烯腈‑丁二烯‑苯乙烯共聚物50‑65份、丙烯腈‑苯乙烯共聚物15‑30份、聚烯烃嵌段共聚物6‑12份、增容剂6‑12份；所述增容剂为氢化苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物和三元乙丙橡胶接枝聚苯乙烯丙烯腈的复配物。本发明通过丙烯腈‑苯乙烯共聚物(AS)、聚烯烃嵌段共聚物(OBC)和增容剂的复合使用，提供了一种刚韧平衡的ABS复合材料，满足超低温条件下的使用要求。
Description
技术领域
本发明涉及改性塑料技术领域，尤其是一种ABS复合材料及其制备方法与应用。
背景技术
随着生活品质的不断提高，人们对饮食要求也愈发严格，例如，希望食材尽可能新鲜，营养不流失。而低温正是锁住食材鲜味和营养最直接和便捷的手段。对鲜味最为敏感的要数海鲜，为了长时间地锁住海鲜的鲜味，就需要足够的低温。例如，三文鱼、鲍鱼等海鲜产品在-60℃低温环境的TBARS、质构、PH、蛋白质氧化、汁液流失率等保鲜指标明显优于-18℃，甚至优于-40℃；金枪鱼的保鲜指标则更加严格，在海鲜冷库工程中的库温通常需全程在-60℃以下，而若要使金枪鱼的品质更好更高，则需要更低温度的海鲜冷库建设。为了实现海鲜的远销和外销，让鲜美的海鲜，走进千家万户，更为了让每个人都能在想吃海鲜时，随手可取。故开发-60℃的低温家用冷冻柜和冰箱等设备将是家电行业技术的发展趋势。
ABS树脂是一种典型的橡胶增韧脆性材料，从微观结构上看，ABS树脂呈“海-岛”型结构，其中SAN树脂为海相，橡胶粒子为岛相，由于制备工艺不同，橡胶颗粒直径不等，一般在几十至几百纳米范围内，分散于海相结构中。由于特殊的化学和物理结合方式，ABS树脂具有各种优异的性能：丙烯腈单体赋予其优异的耐热性、耐化学性和拉伸强度；丁二烯赋予ABS良好的低温抗冲击性能和韧性；苯乙烯的加入使得ABS树脂刚性和加工性能良好。ABS树脂的力学性能，通常体现在其具有优越的冲击强度、拉伸强度和耐磨性。然而，普通的ABS在-30℃左右便会脆化，因此，为了进一步改善ABS的低温韧性，就需要加入增韧剂。目前改善ABS耐低温性的方法，主要是添加苯乙烯-丁二烯-苯乙烯的嵌段共聚物(SBS)和氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)作为增韧剂，然而，SBS(或SEBS)在-60℃超低温下，其韧性会大大下降，使得ABS的耐低温性最多提高至-40℃。此外，SBS(或SEBS)加入过多，会导致ABS的流动性变差，抽屉、端盖等作为注塑件，流动性太差，加工过程中会导致材料内部缺陷增多，降低ABS低温韧性。因此，无法同时实现超低温高韧性和良好的加工流动性，使得ABS在超低温领域应用受限。
通常弹性体增韧剂会导致材料基体的刚度、强度、耐热性、尺寸稳定性和加工性等性能的降低，而刚性有机粒子在提高材料基体韧性的同时，能保持材料基体的高强度和良好的加工流动性。据此，一种刚韧平衡、满足超低温条件下的使用要求的ABS复合材料，是目前探究的方向。
发明内容
基于此，本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种ABS复合材料及其制备方法与应用。
为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：一种ABS复合材料，包括以下重量份的组分：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物50-65份、丙烯腈-苯乙烯共聚物15-30份、聚烯烃嵌段共聚物6-12份、增容剂6-12份；所述增容剂为氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和三元乙丙橡胶接枝聚苯乙烯丙烯腈的复配物。
本发明通过丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS)、聚烯烃嵌段共聚物(OBC)和增容剂的复合使用，提供了一种刚韧平衡的ABS复合材料，满足超低温条件下的使用要求。
本发明选用丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS)和聚烯烃嵌段共聚物(OBC)复配增容，丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS)在本发明中的增韧机理体现在两个方面：(1)拉伸过程中，当丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS)分散相和塑料基体的模量和泊松比之间的差别在分散相赤道上产生一种较高的静压强，且这种静压力大于有机刚性粒子塑性形变所需的临界静压力时，有机刚性粒子发生塑性形变，这种类似玻璃态聚合物的冷拉形变会吸收大量的能量，从而使材料韧性提高；(2)丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS)与塑料基体间的脱粘、产生空洞；诱导塑料基体产生剪切屈服等作用也能在一定程度上提高塑料基材的韧性。因此，丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS)和ABS树脂间的相容性是增韧的关键。
聚烯烃嵌段共聚物(OBC)是以乙烯与α-烯烃(如辛烯)为原料，通过催化聚合调控聚合物链中α-烯烃和乙烯的比例，制备出“软段”和“硬段”相互交替排列多嵌段的烯烃共聚物。聚烯烃嵌段共聚物(OBC)在本发明中的增韧机理体现在三个方面：(1)OBC分子结构中“软硬段”相互交替排列的特点，赋予了OBC较好的刚韧平衡性，即通过OBC对ABS进行低温增韧改性的同时，其强度和刚度能较大程度得到保持；(2)OBC具有良好的加工流动性，在增韧的同时，亦可改善增韧剂的流动性，保持混合体系良好的加工性，从而减少加工过程中产生缺陷点，提高整体的耐低温韧性；(3)OBC具有较小的温度敏感性。OBC的力学性能在较宽的温度范围内，具有较好的稳定性，即通过OBC对ABS进行增韧，可实现ABS在高温下不变形，在超低温下不开裂。
发明人经过大量创造性试验探究后发现，当所述增容剂为氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和三元乙丙橡胶接枝聚苯乙烯丙烯腈的复配物时，SEBS中的乙烯嵌段和OBC中的乙烯嵌段具有较好的形容性，SEBS的苯乙烯嵌段和ABS中的苯乙烯片段具有较好的相容性；EPDM-g-SAN中的EPDM主链和OBC具有较好的相容性，EPDM-g-SAN中的聚苯乙烯丙烯腈侧链和ABS中的AS片段具有较好的相容性。经过上述的复合增容作用，实现良好的相容性，提高增韧效果，最终制备得到的ABS复合材料在常温和超低温条件下，能够更好地保持相对稳定。
本发明丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS)、聚烯烃嵌段共聚物(OBC)对ABS进行增韧，选用增容剂为氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)和三元乙丙橡胶接枝聚苯乙烯丙烯腈(EPDM-g-SAN)的复配物，取得良好的增容效果。
优选地，所述的ABS复合材料，包括以下重量份的组分：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物55-60份、丙烯腈-苯乙烯共聚物20-25份、聚烯烃嵌段共聚物8-10份、增容剂8-10份。
发明人经过大量创造性试验探究后发现，所述的ABS复合材料在上述重量份选择下，制备得到的ABS复合材料能实现很好的刚韧平衡，且制备得到的ABS复合材料在常温和超低温条件下，均保持相对的稳定。
优选地，所述聚烯烃嵌段共聚物的熔体质量流动速率为5-15g/10min，所述聚烯烃嵌段共聚物的熔体质量流动速率是根据GB/T 3682.1-2018使用2.16kg负载并在190℃的温度测量。
发明人经过大量创造性试验探究后发现，所述聚烯烃嵌段共聚物熔体质量流动速率为5-15g/10min时，制备得到的ABS复合材料在常温和超低温条件下，均保持相对的稳定。
优选地，所述增容剂为氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和三元乙丙橡胶接枝聚苯乙烯丙烯腈的复配物；所述氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和三元乙丙橡胶接枝聚苯乙烯丙烯腈的重量比为：氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物：三元乙丙橡胶接枝聚苯乙烯丙烯腈＝(1-3)：(2～4)。进一步优选地，所述氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物：三元乙丙橡胶接枝聚苯乙烯丙烯腈＝2：(3-4)。
发明人经过大量创造性试验探究后发现，所述氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和三元乙丙橡胶接枝聚苯乙烯丙烯腈的重量比在上述范围时，制备得到ABS复合材料在常温和超低温条件下，更加稳定。
优选地，所述ABS复合材料还包含0.1-0.5重量份脱模剂、0.1-0.5重量份润滑剂、0.1-0.5重量份抗氧剂。
优选地，所述脱模剂为聚二甲基硅氧烷；所述抗氧剂为酚类、亚磷酸酯类、受阻酚类抗氧剂中的至少一种；所述润滑剂为硅酮类、酰胺类、硬脂酸盐类、脂肪酸类、酯类润滑剂中的至少一种。
进一步优选地，所述润滑剂为十八酸十八醇酯、N,N’-乙撑双硬脂酰胺中的至少一种；所述抗氧剂为对甲酚和双环戊二烯丁基化产物、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯中的至少一种。
此外，本发明还提供了所述的ABS复合材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)按配比称量各种原料；
(2)将步骤(1)中各种原料加入混合机中混合均匀，得到混合物料A；
(3)将步骤(2)中得到的混合物料A加热后继续搅拌，得到混合物料B；
(4)将步骤(3)中得到的混合物料B加入双螺杆挤出机中进行熔融共混、挤出、冷却、造粒，得到所述ABS复合材料。
优选地，所述步骤(2)中，在加入混合机中混合均匀前，将ABS在80-85℃，干燥2-4h，混合的时间为5-15min；所述步骤(3)中，加热的温度为80-90℃，搅拌的时间为10-20min；所述步骤(4)中，双螺杆挤出机的共混挤出温度为：喷嘴段265-275℃，计量段245-265℃，塑化段240-255℃，输送段200-220℃，螺杆转速为300-600r/min。
进一步地，本发明公开了所述的ABS复合材料在超低温领域中的应用。优选地，本发明公开了所述的ABS复合材料在冰箱、冷冻柜中的应用。
相对于现有技术，本发明的有益效果为：
(1)本发明通过丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS)、聚烯烃嵌段共聚物(OBC)和增容剂的复合使用，提供了一种刚韧平衡的ABS复合材料，满足超低温条件下的使用要求。
(2)发明人经过大量创造性试验探究后发现，所述增容剂为氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和三元乙丙橡胶接枝聚苯乙烯丙烯腈的复配物，且所述氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和三元乙丙橡胶接枝聚苯乙烯丙烯腈的重量比在一定范围内时，ABS具有更加良好的刚韧平衡性，且具有超低温下不开裂，高温下不变形的优良性能。
(3)发明人经过大量创造性试验探究后发现，所述聚烯烃嵌段共聚物熔体质量流动速率为5-15g/10min时，制备得到的ABS复合材料在常温和超低温条件下，均保持相对的稳定。
具体实施方式
为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例中，所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法，所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
现对实施例及对比例所用原料做如下说明，但不限于这些材料：
ABS树脂：奇美ABS-749KF，厂家奇美；
丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS)：奇美PN-107L125 FG，厂家奇美；
聚烯烃嵌段共聚物(OBC)1：美国陶氏OBC-9507，熔体质量流动速率5g/10min；
聚烯烃嵌段共聚物(OBC)2：美国陶氏OBC-9807，熔体质量流动速率15g/10min；
聚烯烃嵌段共聚物(OBC)3：美国陶氏OBC-9000，熔体质量流动速率0.5g/10min；
增容剂1：氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)：美国科腾KratonG-7720；
增容剂2：三元乙丙橡胶接枝聚苯乙烯丙烯腈(EPDM-g-SAN)：瑞禧生物R-JZ-0015；
脱模剂：十八酸十八醇酯；
润滑剂：N,N’-乙撑双硬脂酰胺；
抗氧剂1：抗氧剂KY-616(对甲酚和双环戊二烯丁基化产物)；
抗氧剂2：抗氧剂1076(β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯)；
实施例1-12和对比例1-7
表1
表2
实施例1-10及对比例1-6的ABS复合材料的组分及重量份选择如表1、表2所示，其中，对比例3中SEBS：EPDM-g-SAN＝0:1，仅表示不含SEBS，只含有EPDM-g-SAN；实施例1-10及对比例1-6的ABS复合材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)按配比称量各种原料；
(2)将ABS在85℃，干燥3h，步骤(1)中各种原料加入混合机中混合均匀，混合的时间为10min，得到混合物料A；
(3)将步骤(2)中得到的混合物料A加热后继续搅拌，加热的温度为85℃，搅拌的时间为15min，得到混合物料B；
(4)将步骤(3)中得到的混合物料B加入双螺杆挤出机中进行熔融共混、挤出、冷却、造粒，双螺杆挤出机的共混挤出温度为：喷嘴段265-275℃，计量段245-265℃，塑化段240-255℃，输送段200-220℃，螺杆转速为450r/min，得到所述ABS复合材料。
实施例11-12及对比例7
实施例11
实施例11的组分及重量份选择与实施例1完全相同，仅ABS复合材料的制备方法不同，实施例11的ABS复合材料的制备方法包括如下步骤：
(1)按配比称量各种原料；
(2)将ABS在85℃，干燥2h，步骤(1)中各种原料加入混合机中混合均匀，混合的时间为5min，得到混合物料A；
(3)将步骤(2)中得到的混合物料A加热后继续搅拌，加热的温度为80℃，搅拌的时间为20min，得到混合物料B；
(4)将步骤(3)中得到的混合物料B加入双螺杆挤出机中进行熔融共混、挤出、冷却、造粒，双螺杆挤出机的共混挤出温度为：喷嘴段265-275℃，计量段245-265℃，塑化段240-255℃，输送段200-220℃，螺杆转速为300r/min，得到所述ABS复合材料。
实施例12
实施例12的组分及重量份选择与实施例1完全相同，仅ABS复合材料的制备方法不同，实施例12的ABS复合材料的制备方法包括如下步骤：
(1)按配比称量各种原料；
(2)将ABS在80℃，干燥4h，步骤(1)中各种原料加入混合机中混合均匀，混合的时间为15min，得到混合物料A；
(3)将步骤(2)中得到的混合物料A加热后继续搅拌，加热的温度为90℃，搅拌的时间为10min，得到混合物料B；
(4)将步骤(3)中得到的混合物料B加入双螺杆挤出机中进行熔融共混、挤出、冷却、造粒，双螺杆挤出机的共混挤出温度为：喷嘴段265-275℃，计量段245-265℃，塑化段240-255℃，输送段200-220℃，螺杆转速为600r/min，得到所述ABS复合材料。
对比例7为未改性的ABS-749KF；
性能测试
将实施例1-10及对比例1-7的ABS复合材料进行相关性能测试，具体测试方法如下：
(1)拉伸强度，GB/T 1040.1-2006；
(2)断裂伸长率，GB/T 1040.1-2006；
(3)悬臂梁缺口冲击强度，GB/T 1843-2008；
(4)超低温(-60℃)条件下的力学性能测试：将样条置于-60℃的超低温医用冷柜中，冷冻24小时；随后在超低温(-60℃)实验室完成样条的力学性能测试。
(5)部件高低温冲击试验测试方法如下：将零部件在-70℃的环境下放置22h，平衡2h至室温，然后在+50℃的环境中恒温22h，平衡2h至室温，此为1个周期，共进行10周期试验。
测试结果如下表3、表4所示；
表3
表4
由上表3和表4测试结果可知，经过OBC、AS、SEBS和EPDM-g-SAN对ABS进行复合改性后，ABS具有良好的刚韧平衡性。常温下，相比普通的ABS(对比例7)，实施例的改性ABS韧性并非大幅提升，即ABS的断裂伸长率和悬臂梁缺口冲击强度约分别提升50％和30％，然而，改性ABS的刚性得到极大的保持，即ABS的拉伸强度仅小幅降低，基本维持在10％范围内的下降。此外，在-60℃的超低温下，实施例的改性ABS的韧性得到较大的保持，下降幅度基本在30％左右，这得益于OBC对于温度的敏感性较低，因而，温度大幅下降时，OBC的增韧效果小幅下降，使得ABS的高韧性得以保持。对比例的改性ABS，在-60℃的超低温下，韧性大幅下降，相比常温悬臂梁缺口冲击强度，-60℃悬臂梁缺口冲击强度大幅下降85％以上。综上所述，本专利的改性ABS赋予了ABS制件超低温下不开裂，高温下不变形的优良性能。
从实施例1、实施例7-10与对比例1-2的对比可知，ABS复合材料中，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物为55-60份、丙烯腈-苯乙烯共聚物为20-25份、聚烯烃嵌段共聚物为8-10份、增容剂为8-10份时效果更好。
实施例11-12仅制备方法与实施例1不同，组分及重量份选择完全相同，从结果来看，在本发明保护范围内的ABS复合材料的配方，采用本发明的制备工艺，均可以取得超低温下不开裂，高温下不变形的优良性能。
从实施例1-6与对比例3-4的对比可知，增容剂SEBS和EPDM-g-SAN具有协同增韧效果，单独某一种增韧剂都无法有效增韧ABS，需相互配合，实现ABS的协同增韧。且增容剂SEBS和EPDM-g-SAN的重量比对最终ABS复合材料的综合性能影响很大，当SEBS和EPDM-g-SAN的重量比为2：(3-4)时，制备得到的ABS复合材料的综合性能最佳。
从实施例1与对比例5的对比可知，当缺少增韧剂OBC时，ABS的韧性会大幅下降，导致在超低温条件下开裂；从实施例1与对比例6的对比可知，当OBC融指小于5g/10min时，会导致ABS的加工性能变差，且融指太低，也不利于保持ABS的刚性。
综上所述，OBC、AS、SEBS和EPDM-g-SAN复合改性ABS，能在保持ABS刚性的条件下，增韧ABS，并使得ABS的韧性和刚性在常温和超低温条件下，均保持相对的稳定。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (6)
1.一种ABS复合材料，其特征在于，包括以下重量份的组分：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物50-65份、丙烯腈-苯乙烯共聚物15-30份、聚烯烃嵌段共聚物6-12份、增容剂6-12份、脱模剂0.1-0.5份、润滑剂0.1-0.5份、抗氧剂0.1-0.5份；所述增容剂为氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和三元乙丙橡胶接枝聚苯乙烯丙烯腈的复配物；
所述聚烯烃嵌段共聚物的熔体质量流动速率为5 - 15 g/10min，所述聚烯烃嵌段共聚物的熔体质量流动速率是根据GB/T 3682.1-2018使用2.16kg负载并在190℃的温度测量；所述增容剂中，氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和三元乙丙橡胶接枝聚苯乙烯丙烯腈的重量比为：氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物：三元乙丙橡胶接枝聚苯乙烯丙烯腈=(1-3)： (2-4)。
2.如权利要求1所述的ABS复合材料，其特征在于，包括以下重量份的组分：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物55-60份、丙烯腈-苯乙烯共聚物20-25份、聚烯烃嵌段共聚物8-10份、增容剂8-10份。
3.如权利要求1所述的ABS复合材料，其特征在于，所述氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物：三元乙丙橡胶接枝聚苯乙烯丙烯腈=2： (3-4)。
4.如权利要求1所述的ABS复合材料，其特征在于，所述脱模剂为聚二甲基硅氧烷；所述抗氧剂为酚类、亚磷酸酯类抗氧剂中的至少一种；所述润滑剂为硅酮类、酰胺类、硬脂酸盐类、脂肪酸类、酯类润滑剂中的至少一种。
5.如权利要求1-4任一项所述的ABS复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）按配比称量各种原料；
（2）将步骤（1）中各种原料加入混合机中混合均匀，得到混合物料A；
（3）将步骤（2）中得到的混合物料A加热后继续搅拌，得到混合物料B；
（4）将步骤（3）中得到的混合物料B加入双螺杆挤出机中进行熔融共混、挤出、冷却、造粒，得到所述ABS复合材料。
6.如权利要求5所述的ABS复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中，混合的时间为5-15min；所述步骤（3）中，加热的温度为80-90℃，搅拌的时间为10-20min；所述步骤（4）中，双螺杆挤出机的共混挤出温度为：喷嘴段 265-275℃，计量段245-265℃，塑化段240-255℃，输送段200-220℃，螺杆转速为300-600 r/min。
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5334635A (en) * | 1992-12-18 | 1994-08-02 | Monsanto Company | Antistatic thermoplastic polymers |
| JPH11181227A (ja) * | 1997-12-19 | 1999-07-06 | Idemitsu Petrochem Co Ltd | アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン系樹脂組成物及びその製造方法 |
| JP2006182439A (ja) * | 2004-12-28 | 2006-07-13 | Daicel Polymer Ltd | 電子部品用樹脂シート及び電子部品包装用成形体 |
| CN103319839A (zh) * | 2013-04-27 | 2013-09-25 | 海信容声(广东)冰箱有限公司 | 一种耐低温的冰箱内胆及其制备方法和应用 |
| CN109486047A (zh) * | 2018-11-20 | 2019-03-19 | 安徽江淮汽车集团股份有限公司 | 一种abs复合材料及其制备方法 |
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5334635A (en) * | 1992-12-18 | 1994-08-02 | Monsanto Company | Antistatic thermoplastic polymers |
| JPH11181227A (ja) * | 1997-12-19 | 1999-07-06 | Idemitsu Petrochem Co Ltd | アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン系樹脂組成物及びその製造方法 |
| JP2006182439A (ja) * | 2004-12-28 | 2006-07-13 | Daicel Polymer Ltd | 電子部品用樹脂シート及び電子部品包装用成形体 |
| CN103319839A (zh) * | 2013-04-27 | 2013-09-25 | 海信容声(广东)冰箱有限公司 | 一种耐低温的冰箱内胆及其制备方法和应用 |
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