CN114854355B - 一种异氰酸酯封端双组分聚硫胶粘剂及其制备方法 - Google Patents

一种异氰酸酯封端双组分聚硫胶粘剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种异氰酸酯封端双组分聚硫胶粘剂及其制备方法，属于聚硫胶粘剂领域。该异氰酸酯封端双组分聚硫胶粘剂由A、B两个组分组成，其中A组分为异氰酸酯封端的聚硫预聚体组分，B组分为巯基(‑SH)封端的固化剂组分。本发明通过异氰酸酯与液体聚硫进行反应，制得异氰酸酯封端的聚硫预聚体，再通过其与固化剂组分进行混合反应固化，使得聚硫胶粘剂的固化方式从传统的氧化固化改变为反应固化，同时在制备A、B两个组分过程中通过控制组分中的硫含量，使获得的异氰酸酯封端双组分聚硫胶粘剂具有高硫含量，通过此方法制得的聚硫胶粘剂不仅保持了优异的耐溶剂性能，同时力学性能得到较大提升。

Description

一种异氰酸酯封端双组分聚硫胶粘剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及聚硫胶粘剂领域，涉及一种异氰酸酯封端双组分聚硫胶粘剂及其制备方法。
背景技术
聚硫胶粘剂因为其优异的耐油性，同时还兼具优良的气密性、水密性、耐大气老化和酸碱介质的能力，其应用领域非常广泛，涉及到航空航天、船舶、地下建筑、中空玻璃等领域。
聚硫胶粘剂具有优良的耐溶剂性，特别是耐油性最为突出，是因为聚硫胶粘剂的聚硫主链中存在大量的硫原子，提高了链段的极性。传统聚硫胶粘剂都是使用氧化固化的方式，通过将液体聚硫与氧化剂混合，产生二硫键，链段间再进行相互交联达到固化的目的，这种固化方式在使用操作过程中很不方便。而且聚硫胶粘剂因为链段中有较多硫原子，导致链段较为柔软，力学性能较低。现有技术对聚硫胶粘剂的改性方式主要包括物理改性和化学改性。物理改性是在聚硫胶粘剂中加入补强填料，这种添加填料的方法使制得的聚硫胶粘剂不再是一个均相的体系，不能抵抗溶剂的侵蚀，虽然力学性能得到提高但是会降低聚硫胶粘剂的耐溶剂性能。对于化学改性，现在一般是利用液体聚硫上的封端基团-SH的反应活性活泼的特点，通过-SH与其他基团的反应，引入不同的基团对聚硫胶粘剂进行改性，如酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯等改性聚硫胶粘剂，但是现有的化学改性方式会因为过多非聚硫链段的加入，使得聚硫胶粘剂中聚硫主链不再占据主体地位，即是化学改性后获得的聚硫胶粘剂硫含量降低，进而导致改性后的聚硫胶粘剂耐溶剂性能大大降低。
针对现在化学改性存在的问题，本发明设计合成了一种异氰酸酯封端双组分聚硫胶粘剂，其由A、B两个组分组成，其中A组分为异氰酸酯封端的聚硫预聚体组分，B组分为巯基(-SH)封端的固化剂组分。通过控制组分中的异氰酸根指数及巯基封端聚合物的添加量从而得到了具有特定范围硫含量的聚硫胶粘剂，其在具有较高力学性能的同时，保持了优异的耐溶剂性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种异氰酸酯封端双组分聚硫胶粘剂及其制备方法。在设计合成时，对于A组分，只对二官能度液体聚硫的封端基团进行改变，通过控制异氰酸根指数在4.5-3之间，使制备合成的异氰酸酯聚硫预聚体中，二官能度液体聚硫仍占据主体地位，保证A组分中的硫含量在24.48％～33.37％之间；对于B组分，选用二官能度液体聚硫作为主要原料，同时选用三官能度巯基封端的聚合物作为扩链剂，通过控制B组分中三官能度巯基封端聚合物的添加量，使制得的B组分中硫含量保持在39.37％～42.37％之间。本发明的异氰酸酯封端双组分聚硫胶粘剂由于异氰酸酯的加入改变了其固化方式，提高了其力学性能，同时通过控制组分中的异氰酸根指数及巯基封端聚合物的添加量从而使得到的聚硫胶粘剂具有较高的硫含量，保持了其优异的耐溶剂性能。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种异氰酸酯封端双组分聚硫胶粘剂，其由A组分和B组分组成，所述A组分的原料组成及重量份数配比为：
二官能度液体聚硫 50.55份-83.22份
二异氰酸酯 16.78份-49.45份
预聚反应催化剂 0.05份-0.1份
所述B组分的原料组成及重量份数配比为：
二官能度液体聚硫 99份-99.8份
三官能度巯基封端聚合物 0.2份-1份
所述原料的配比满足如下条件：
为控制组分中硫含量范围，使A组分中异氰酸根指数R控制在4.5-3之间，硫含量保持在24.88％～33.37％之间；
异氰酸根指数R计算公式如下：
Figure BDA0003676300190000031
式中，m异指的是二异氰酸酯的质量，单位：g；
M异指的是二异氰酸酯的相对分子质量，单位：1；
m硫指的是二官能度液体聚硫的质量，单位：g；
M硫指的是二官能度液体聚硫的分子量，单位：1；
B组分中控制三官能度巯基封端聚合物的添加量，使B组分中硫含量保持在39.37％～42.37％之间。
所述A组分中的二官能度液体聚硫分子量为1000-2500；预聚反应催化剂选自二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、三乙胺中的任意一种或多种组合。
所述A组分中的二异氰酸酯选自六亚甲基二异氰酸酯及其异构体
所述B组分中的二官能度液体聚硫分子量为1000-4000，可以为单一分子量或多种分子量组合。
所述B组分中的三官能度巯基封端聚合物为三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)。
一种异氰酸酯封端双组分聚硫胶粘剂的制备方法，其包括以下步骤：
(1)制备A组分：根据选定的异氰酸根指数R值，将计量好的二官能度液体聚硫加入到干燥的四口烧瓶中，其他瓶口分别连接温度计、机械搅拌、真空表、抽真空用油泵，在真空状态下用加热套将二官能度液体聚硫加热到100-120℃，抽真空除水1-3h后用氩气保护解除真空，后续反应一直在氩气保护下进行，再加入计量好的二异氰酸酯后缓慢搅拌反应15-30min再加入催化剂，加热至75℃-85℃进行预聚反应2.5～3.5h，得到异氰酸酯封端的聚硫预聚体组分，即A组分；
(2)制备B组分：将一定量的二官能度液体聚硫加入到连接有温度计、机械搅拌、真空表、油泵的四口烧瓶中，再加入计量好的三官能度巯基封端聚合物，用加热套加热到100℃-120℃抽真空混合除水1-3h，混合均匀后得到巯基封端的固化剂组分，即B组分；
(3)制备异氰酸酯封端双组分聚硫胶粘剂：将步骤(1)所述的A组分和步骤(2)所述B组分按异氰酸根组分的当量与巯基组分的当量之比为1混合，得到异氰酸酯封端双组份聚硫胶粘剂。
本发明具有如下的有益效果：
1.本发明制备的异氰酸酯封端双组分聚硫胶粘剂，能够延续传统聚硫胶粘剂优异的耐溶剂性能。在设计合成时，对于A组分，只对二官能度液体聚硫的封端基团进行改变，通过控制异氰酸根指数在4.5-3之间，使制备合成的异氰酸酯聚硫预聚体中，二官能度液体聚硫仍占据主体地位，保证A组分中的硫含量在24.48％～33.37％之间；对于B组分，选用二官能度液体聚硫作为主要原料，同时选用三官能度巯基封端的聚合物作为扩链剂，通过控制B组分中三官能度巯基封端聚合物的添加量，使B组分中硫含量保持在39.37％～42.37％之间。A、B两组分在混合固化后获得的聚硫胶粘剂保持较高的硫含量，使合成的异氰酸酯封端双组分聚硫胶粘剂能保持优异的耐溶剂性能，其在油中浸泡30天后，吸油率低于3％；其在水中浸泡30天后，吸水率低于8％。
2.本发明制备的异氰酸酯封端双组分聚硫胶粘剂在完全固化后能够具有优异的力学性能。异氰酸酯封端双组分聚硫胶粘剂在混合后，通过A组分中的异氰酸酯封端基团(-NCO)与B组分中的巯基封端基团(-SH)相互反应，达到反应固化的目的。在固化反应的过程中生成硫代聚脲结构(-NHCOS-)，硫代聚脲结构在聚硫胶粘剂中形成“硬段”，液体聚硫链段形成的“软段”，所以合成的聚硫胶粘剂已经具有了特殊的“软段”与“硬段”结构，就是因为这种特殊的结构，在外力的作用下，硬段结构发生塑性形变，使所受到的外力分散，而使断裂过程变缓。通过这种特殊的“软硬段”结构以及引入的硫代聚脲结构共同作用，使得异氰酸酯封端双组分聚硫胶粘剂的力学性能得到提高，其拉伸强度为0.53MPa-1.1MPa，剪切强度为0.37MPa-1.86MPa。
3.本发明制备的异氰酸酯封端双组分聚硫胶粘剂使用便捷，容易混合均匀。传统的氧化固化聚硫胶粘剂两组分是以半固态基膏的形式存在，其在使用前双组分的混合较为困难，容易混合不均匀，对最终氧化固化得到的聚硫胶粘剂整体性能产生影响。我们制备合成的异氰酸酯封端双组分聚硫胶粘剂其A、B两组分都以液态的形式存在，使用前混合方便快捷，有利于施工使用。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，结合下面实施例对本发明作进一步的说明，下面的实施例是通过阐明本发明而不是限制本发明的方式提供的。
实施例1
(1)制备A组分：设定异氰酸根指数R值为4.5，将90g二官能度液体聚硫(分子量为2500)加入到干燥的四口烧瓶中，其他瓶口分别连接温度计、机械搅拌、真空表、抽真空用油泵，在真空状态下用加热套将二官能度液体聚硫加热到120℃，抽真空除水2h后用氩气保护解除真空，后续反应一直在氩气保护下进行，再加入68.04g六亚甲基二异氰酸酯后缓慢搅拌反应30min，再加入0.031g三乙胺，加热至80℃进行预聚反应3h，得到异氰酸酯封端的聚硫预聚体组分，出料后置于密闭干燥的环境下保存，并用氩气保护隔绝空气；
(2)制备B组分：将100g二官能度液体聚硫(分子量为4000)加入到连接有温度计、机械搅拌、真空表、油泵的四口烧瓶中，再加入0.2g的三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)，用加热套加热到120℃抽真空混合除水2h，混合均匀后得到巯基封端的固化剂组分，出料后置于密闭干燥的环境下保存，并用氩气保护隔绝空气；
(3)制备异氰酸酯封端双组分聚硫胶粘剂：将步骤(1)所述的A组分和步骤(2)所述B组分按异氰酸根组分的当量与巯基组分的当量之比为1混合，得到异氰酸酯封端双组份聚硫胶粘剂。其在室温条件下的拉伸强度为0.71MPa，剪切强度为1.67MPa，在15号航空液压油中浸泡30天后吸油率为2.5％，在水中浸泡30天后吸水率为6.2％。
实施例2
(1)制备A组分：设定异氰酸根指数R值为4，将90g二官能度液体聚硫(分子量为1000)加入到干燥的四口烧瓶中，其他瓶口分别连接温度计、机械搅拌、真空表、抽真空用油泵，在真空状态下用加热套将二官能度液体聚硫加热到120℃，抽真空除水2h后用氩气保护解除真空，后续反应一直在氩气保护下进行，再加入37.73g六亚甲基二异氰酸酯后缓慢搅拌反应30min，再加入0.025g三乙胺，加热至80℃进行预聚反应3h，得到异氰酸酯封端的聚硫预聚体组分，出料后置于密闭干燥的环境下保存，并用氩气保护隔绝空气；
(2)制备B组分：将100g二官能度液体聚硫(分子量为2500)加入到连接有温度计、机械搅拌、真空表、油泵的四口烧瓶中，再加入1g的三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)，用加热套加热到120℃抽真空混合除水2h，混合均匀后得到巯基封端的固化剂组分，出料后置于密闭干燥的环境下保存，并用氩气保护隔绝空气；
(3)制备异氰酸酯封端双组分聚硫胶粘剂：将步骤(1)所述的A组分和步骤(2)所述B组分按异氰酸根组分的当量与巯基组分的当量之比为1混合，得到异氰酸酯封端双组份聚硫胶粘剂。其在室温条件下的拉伸强度为0.92MPa，剪切强度为0.88MPa，在15号航空液压油中浸泡30天后吸油率为2.7％，在水中浸泡30天后吸水率为5.3％。
实施例3
(1)制备A组分：设定异氰酸根指数R值为3，将90g二官能度液体聚硫(分子量为1000)加入到干燥的四口烧瓶中，其他瓶口分别连接温度计、机械搅拌、真空表、抽真空用油泵，在真空状态下用加热套将二官能度液体聚硫加热到120℃，抽真空除水2h后用氩气保护解除真空，后续反应一直在氩气保护下进行，再加入45.36g六亚甲基二异氰酸酯后缓慢搅拌反应30min，再加入0.013g二月桂酸二丁基锡，加热至80℃进行预聚反应3h，得到异氰酸酯封端的聚硫预聚体组分，出料后置于密闭干燥的环境下保存，并用氩气保护隔绝空气；
(2)制备B组分：将100g二官能度液体聚硫(分子量为1000)加入到连接有温度计、机械搅拌、真空表、油泵的四口烧瓶中，再加入1g的三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)，用加热套加热到120℃抽真空混合除水2h，混合均匀后得到巯基封端的固化剂组分，出料后置于密闭干燥的环境下保存，并用氩气保护隔绝空气；
(3)制备异氰酸酯封端双组分聚硫胶粘剂：将步骤(1)所述的A组分和步骤(2)所述B组分按异氰酸根组分的当量与巯基组分的当量之比为1混合，得到异氰酸酯封端双组份聚硫胶粘剂。其在室温条件下的拉伸强度为1.10MPa，剪切强度为1.86MPa，在15号航空液压油中浸泡30天后吸油率为0.6％，在水中浸泡30天后吸水率为2.1％。
对比例1
(1)制备A组分：设定异氰酸根指数R值为3，将90g二官能度液体聚硫(分子量为1000)加入到干燥的四口烧瓶中，其他瓶口分别连接温度计、机械搅拌、真空表、抽真空用油泵，在真空状态下用加热套将二官能度液体聚硫加热到120℃，抽真空除水2h后用氩气保护解除真空，后续反应一直在氩气保护下进行，再加入45.36g六亚甲基二异氰酸酯后缓慢搅拌反应30min，再加入0.013g三乙胺，加热至80℃进行预聚反应3h，得到异氰酸酯封端的聚硫预聚体组分，出料后置于密闭干燥的环境下保存，并用氩气保护隔绝空气；
(2)制备B组分：将100g二官能度液体聚硫(分子量为1000)加入到连接有温度计、机械搅拌、真空表、油泵的四口烧瓶中，再加入5g的三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)，用加热套加热到120℃抽真空混合除水2h，混合均匀后得到巯基封端的固化剂组分，出料后置于密闭干燥的环境下保存，并用氩气保护隔绝空气；
(3)制备异氰酸酯封端双组分聚硫胶粘剂：将步骤(1)所述的A组分和步骤(2)所述B组分按异氰酸根组分的当量与巯基组分的当量之比为1混合，得到异氰酸酯封端双组份聚硫胶粘剂。其在室温条件下的拉伸强度为1.47MPa，剪切强度为2.02MPa，在15号航空液压油中浸泡30天后吸油率为4.5％，在水中浸泡30天后吸水率为10.5％。
对比例2
(1)制备A组分：设定异氰酸根指数R值为2，将90g二官能度液体聚硫(分子量为1000)加入到干燥的四口烧瓶中，其他瓶口分别连接温度计、机械搅拌、真空表、抽真空用油泵，在真空状态下用加热套将二官能度液体聚硫加热到120℃，抽真空除水2h后用氩气保护解除真空，后续反应一直在氩气保护下进行，再加入30.24g六亚甲基二异氰酸酯后缓慢搅拌反应30min，再加入0.036g二月桂酸二丁基锡，加热至80℃进行预聚反应3h，得到异氰酸酯封端的聚硫预聚体组分，出料后置于密闭干燥的环境下保存，并用氩气保护隔绝空气；
(2)制备B组分：将100g二官能度液体聚硫(分子量为4000)加入到连接有温度计、机械搅拌、真空表、油泵的四口烧瓶中，再加入0.2g的三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)，用加热套加热到120℃抽真空混合除水2h，混合均匀后得到巯基封端的固化剂组分，出料后置于密闭干燥的环境下保存，并用氩气保护隔绝空气；
(3)制备异氰酸酯封端双组分聚硫胶粘剂：将步骤(1)所述的A组分和步骤(2)所述B组分按异氰酸根组分的当量与巯基组分的当量之比为1混合，得到异氰酸酯封端双组份聚硫胶粘剂。其在室温条件下的拉伸强度为0.35MPa，剪切强度为0.15MPa，在15号航空液压油中浸泡30天后吸油率为0.7％，在水中浸泡30天后吸水率为6.7％。
制品的拉伸强度通过三思UTM5105型万能拉力试验机，按照GB/T 528-2009进行测试；制品的剪切强度通过三思UTM5105型万能拉力试验机，按照GB/T7124-86进行测试；制品的耐溶剂性测试，是通过将固化后的异氰酸酯封端双组分聚硫胶粘剂分别置于水、15号航空液压油中，在30℃下保温放置30天，测量浸泡前后制品的重量变化，计算吸油率和吸水率。
吸收率的计算方式为：
Figure BDA0003676300190000081
式中：m1——代表浸泡后的质量；
m0——代表浸泡前的质量。
实施例及对比例性能测试如表1所示。
表1
Figure BDA0003676300190000091
通过以上的测试结果可以看出，对比例1的拉伸强度和剪切强度较好，但是其吸油率，吸水率较高，即是其耐溶剂性能较差，这是因为在B组分中加入了过多的三官能度巯基封端聚合物，导致其固化后交联程度较大，力学性能好，但是过多的三官能度巯基封端聚合物的加入导致整体固化后制品中硫含量的降低，导致耐溶剂性能降低。对比例2拉伸强度和剪切强度较差，其吸油率和吸水率较低，即是其耐溶剂性能优良。这是因为在A组分中异氰酸根指数较小，使最终固化后产生硫代聚脲结构较少，不能很好的抵御外力的破坏，导致力学性能较差。因此对比例1和对比例2无法同时达到优异的力学性能和优良耐溶剂性能。而本发明的异氰酸酯封端双组分聚硫胶粘剂可以同时满足优异的力学性能和良好的耐溶剂性能，这是对比例无法实现的结果。
上述实施例为本发明有显著特点的实现方案，除此之外，本发明还可用其他方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种异氰酸酯封端双组分聚硫胶粘剂，其特征在于，其由A组分和B组分组成，所述A组分的原料组成及重量份数配比为：
二官能度液体聚硫50.55份-83.22份
二异氰酸酯16.78份-49.45份
预聚反应催化剂0.05份-0.1份
所述B组分的原料组成及重量份数配比为：
二官能度液体聚硫99份-99.8份
三官能度巯基封端聚合物0.2份-1份
其中，所述A组分中的二官能度液体聚硫分子量为1000—2500；所述A组分中的二异氰酸酯选自六亚甲基二异氰酸酯及其异构体；所述A组分中的预聚反应催化剂选自二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、三乙胺中的任意一种或多种组合；所述B组分中的二官能度液体聚硫分子量为1000—4000，为单一分子量或多种分子量组合；所述B组分中的三官能度巯基封端聚合物为三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)；
所述原料的配比满足如下条件：
为控制组分中硫含量范围，使A组分中异氰酸根指数R控制在4.5-3之间，硫含量保持在24.88％～33.37％之间；
异氰酸根指数R计算公式如下：
Figure QLYQS_1
式中，m异指的是二异氰酸酯的质量，单位：g；
M异指的是二异氰酸酯的相对分子质量，单位：1；
m硫指的是二官能度液体聚硫的质量，单位：g；
M硫指的是二官能度液体聚硫的分子量，单位：1；
B组分中控制三官能度巯基封端聚合物的添加量，使B组分中硫含量保持在39.37％～42.37％之间。
2.根据权利要求1所述的异氰酸酯封端双组分聚硫胶粘剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)制备A组分：根据选定的异氰酸根指数R值，将计量好的二官能度液体聚硫加入到干燥的四口烧瓶中，其他瓶口分别连接温度计、机械搅拌、真空表、抽真空用油泵，在真空状态下用加热套将二官能度液体聚硫加热到100-120℃，抽真空除水1-3h后用氩气保护解除真空，后续反应一直在氩气保护下进行，再加入计量好的二异氰酸酯后缓慢搅拌反应15-30min再加入催化剂，加热至75℃-85℃进行预聚反应2.5～3.5h，得到异氰酸酯封端的聚硫预聚体组分，即A组分；
(2)制备B组分：将一定量的二官能度液体聚硫加入到连接有温度计、机械搅拌、真空表、油泵的四口烧瓶中，再加入计量好的三官能度巯基封端聚合物，用加热套加热到100℃-120℃抽真空混合除水1-3h，混合均匀后得到巯基封端的固化剂组分，即B组分；
(3)制备异氰酸酯封端双组分聚硫胶粘剂：将步骤(1)所述的A组分和步骤(2)所述B组分按异氰酸根组分的当量与巯基组分的当量之比为1混合，得到异氰酸酯封端双组份聚硫胶粘剂。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009095739A1 (en) * 2008-01-29 2009-08-06 Le Joint Francais Sealant composition based on segmented block co- polymers of mercapto functionalized polymers and isocyanate terminated prepolymers
CN103059800A (zh) * 2012-12-26 2013-04-24 华南理工大学 一种硅烷封端聚硫橡胶密封胶及其制备方法
CN105111996A (zh) * 2015-09-30 2015-12-02 河南永丽化工有限公司 双组份多彩柔性聚硫氨酯密封胶及其制备方法
CN110317566A (zh) * 2019-07-12 2019-10-11 中铁第一勘察设计院集团有限公司 一种聚硫密封胶及其制备方法
CN113416515A (zh) * 2021-07-01 2021-09-21 郑州大学 一种低黏度长适用期双组分聚氨酯灌封胶及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009095739A1 (en) * 2008-01-29 2009-08-06 Le Joint Francais Sealant composition based on segmented block co- polymers of mercapto functionalized polymers and isocyanate terminated prepolymers
CN103059800A (zh) * 2012-12-26 2013-04-24 华南理工大学 一种硅烷封端聚硫橡胶密封胶及其制备方法
CN105111996A (zh) * 2015-09-30 2015-12-02 河南永丽化工有限公司 双组份多彩柔性聚硫氨酯密封胶及其制备方法
CN110317566A (zh) * 2019-07-12 2019-10-11 中铁第一勘察设计院集团有限公司 一种聚硫密封胶及其制备方法
CN113416515A (zh) * 2021-07-01 2021-09-21 郑州大学 一种低黏度长适用期双组分聚氨酯灌封胶及其制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
含硫代聚脲结构的聚硫密封胶的合成与性能;银龙;贺鹏;全一武;陈庆民;;弹性体(第05期);全文 *
聚氨酯改性聚硫橡胶的合成研究;王宇飞;王少鹏;;山西化工(第03期);全文 *

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