CN115491095A - 一种单组分水性复合纳米改性pp底漆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种单组分水性复合纳米改性PP底漆及其制备方法，该底漆包括丙烯酸改性PP乳液、纳米氧化锌和纳米二氧化钛，丙烯酸改性PP乳液、纳米氧化锌以及纳米二氧化钛的质量比为55：0.4‑0.8：0.4‑0.8。本申请制备的底漆与PP基底材料具有良好的附着力，不但能增强漆膜的耐老化性，还显著增强漆膜的耐水性、硬度、抗疲劳性和耐冲击强度，使漆膜能较好地满足目前新能源市场的使用要求。
Description
技术领域
本发明涉及水性底漆的领域，尤其是涉及一种单组分水性复合纳米改性PP底漆及其制备方法。
背景技术
PP塑料具有拉伸强度和模量较高，柔韧性佳，耐强冲击性能优异，耐溶剂效果较好，使用成本较低等多方面的优点，受到人们的关注。目前，汽车行业使用的塑料由ABS逐渐向PP转移，如汽车保险杠已经大部分使用PP塑料。PP塑料表面一般需要喷涂油漆以增强PP塑料的应用性能。
油漆固化干燥后形成漆层，漆层与PP塑料具有良好的附着力是油漆可以作为PP塑料表面底漆的前提，但是一般油漆与PP材料的附着力极差，因此需要专门针对PP塑料为基材使用的底漆进行研发。
市面上针对PP塑料的开发底漆大多为溶剂型底漆，溶剂型底漆对污染严重，对环境和人类健康安全均不友好，相对于溶剂型底漆，水性底漆具有环保和安全的优点，因此，开发针对PP塑料使用的水性底漆具有重要意义。但是，目前针对PP塑料使用的水性底漆，还存在漆层的硬度、耐水性、耐老化、抗疲劳性较差的缺陷，未能满足市场的使用要求。
发明内容
为了开发一种性能优异的水性底漆，克服目前漆层存在的硬度、耐水性、耐老化、抗疲劳性较差的缺陷，更好地满足市场的使用要求，本申请提供一种单组分水性复合纳米改性PP底漆及其制备方法。
第一方面，本申请提供一种单组分水性复合纳米改性PP底漆，采用如下技术方案：一种单组分水性复合纳米改性PP底漆，包括丙烯酸改性PP乳液、纳米氧化锌和纳米二氧化钛，所述丙烯酸改性PP乳液、纳米氧化锌以及纳米二氧化钛的质量比为55：0.4-0.8：0.4-0.8。
本申请以丙烯酸改性PP乳液为主要基材，与PP塑料具有良好的润湿性，加热后容易自交联，干燥后形成的漆膜与PP塑料具有较佳的附着力，但底漆作为一种综合性能要求较高的产品，漆膜在耐水、硬度、抗疲劳、耐冲击和耐老化方面还存在严重缺陷，无法较好地满足人们对底漆的使用要求。
底漆中，当选用特定配比的纳米氧化锌和纳米二氧化钛与丙烯酸改性PP乳液充分分散均匀，底漆在常温下的储存稳定性良好，不易出现分层或者凝结变干现象，而底漆喷涂后，纳米氧化锌和纳米二氧化钛能够均匀分布在丙烯酸改性PP乳液形成的漆膜上，增强丙烯酸改性PP乳液分子链之间的交联作用，提高漆膜致密度，显著改变漆膜性能，不但能增强漆膜的耐老化性，还显著漆膜的附着力、耐水性、硬度、抗疲劳性和耐冲击强度，使漆膜能较好地满足市场的使用要求。
优选的，所述纳米氧化锌和纳米二氧化钛与以下组分预混合分散，各组分的质量份数如下：
去离子水5.5-6.5份
纳米氧化锌0.4-0.8份
纳米二氧化钛0.4-0.8份
丙烯酸嵌段聚合物分散剂1-2份
聚丙烯酸类阴离子分散剂1-2份
滑石粉4-8份
无机颜料15-25份
润湿剂0.3-0.6份
消泡剂A0.2-0.5份
触变剂0.3-0.6份。
实现纳米氧化锌和纳米二氧化钛与丙烯酸改性PP乳液之间稳定分散是本申请的底漆性能成功获得提升的关键，先将纳米氧化性和纳米二氧化钛与上述组分混合，充分分散在水中，制备得到浆料，有利于后续纳米氧化锌和纳米二氧化钛与丙烯酸改性PP乳液充分混合，提高漆膜分散的稳定性。
优选的，所述滑石粉的大小为4000-6000目。
相较于其它大小的滑石粉，4000-6000目滑石粉的加入，不但可以进一步增强底漆的耐水性，还能促进纳米氧化锌和纳米二氧化钛与丙烯酸改性PP乳液稳定分散，从而促进底漆漆膜在耐水性、硬度、抗疲劳性、耐冲击强度以及耐老化性方面的性能获得提升。
优选的，所述触变剂为气相二氧化硅。
气相二氧化硅能促进纳米二氧化钛和纳米氧化锌与其他粉体在水中分散稳定性，并增强纳米二氧化钛和纳米氧化锌与丙烯酸改性PP乳液之间的结合强度，纳米二氧化钛和纳米氧化锌更好地作为漆膜的一部分，使漆膜在耐水性、硬度、抗疲劳性、耐冲击强度以及耐老化性方面的性能进一步增强。
优选的，所述无机颜料为金红石型钛白粉。
金红石型钛白粉在本申请底漆具有良好的分散稳定性，能发挥良好的遮盖性，还能在一定程度上增强底漆的硬度。
优选的，所述消泡剂A由消泡剂A1和消泡剂A2组成，消泡剂A1为BASF FoamStar SI2292，消泡剂A2为Surfynol MD-20，润湿剂为聚醚改性聚甲基硅氧烷润湿剂，如BASFHydropalat WE 3323。
通过消泡剂A1和消泡剂A2结合，能提高底漆的抑泡性，改善底漆外观。通过加入聚醚改性聚甲基硅氧烷润湿剂，有利于润湿塑料基材，增强底漆的铺展能力。
优选的，所述丙烯酸改性PP乳液与以下组分预混合分散，各组分的质量份数如下：
丙烯酸改性PP乳液55份
二丙二醇甲醚4-8份
消泡剂B 0.1-0.3份
流平剂0.2-0.5份
成膜助剂3-5份
去离子水3-5份
增稠剂0.3-0.7份。
先将丙烯酸改性PP乳液与二丙二醇甲醚预混合分散，再与纳米氧化锌和纳米二氧化钛制成的浆料混合，其制备的底漆中各组分的分散稳定性更加优异，底漆的耐水性、硬度、抗疲劳性、耐冲击强度以及耐老化性进一步增强。
优选的，所述成膜助剂为二丙二醇丁醚、三丙二醇丁醚、醇酯十二、乙二醇苯醚中的一种或者多种组合。
二丙二醇丁醚、三丙二醇丁醚、醇酯十二、乙二醇苯醚加入有利于降低乳液的成膜温度，丙烯酸改性PP乳液自交联产生的分子链相互渗透、扩散，缠绕形成具有良好性能的均匀漆膜。
优选的，所述消泡剂B为有机硅消泡剂，所述流平剂为聚醚改性聚二甲硅氧烷共聚体的溶液，如BYK300，所述增稠剂为非离子型聚氨酯聚合物，如DeuRheoWT-202。
第二方面，本申请提供一种单组分水性复合纳米改性PP底漆的制备方法，采用如下技术方案：
一种单组分水性复合纳米改性PP底漆的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，分别制备水性树脂乳液和浆料：
制备水性树脂乳液：取丙烯酸改性PP乳液、二丙二醇甲醚、消泡剂A、流平剂、二丙二醇丁醚、去离子水、增稠剂，搅拌均匀，得到水性树脂乳液；
制备浆料：取去离子水、消泡剂B、润湿剂、丙烯酸嵌段聚合物分散剂、聚丙烯酸类阴离子分散剂、颜料、填料和触变剂混合，研磨至细度<15μm，得到浆料；
步骤2，保持分散状态，将浆料加入水性树脂中，搅拌分散均匀，得到混合物，接着用10％N，N-二甲基癸酰胺溶液调整混合物的pH为8-9，制得单组分水性复合纳米改性PP底漆。
先分别制备水性树脂乳液和浆料，再将水性树脂乳液和浆料分别混合均匀，有利于底漆中各组分充分分散，得到具有优异储存稳定性的底漆而不易产生分层以及沉淀，且由于特定配比纳米氧化锌和纳米二氧化钛与丙烯酸改性PP乳液充分混合分散，底漆固化形成的漆膜性能得到显著提升，在耐水性、硬度、抗疲劳性、耐冲击强度以及耐老化性方面均具有优异性能，能较好地满足人们的使用要求。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、当选用特定配比的纳米氧化锌和纳米二氧化钛与丙烯酸改性PP乳液充分分散均匀，底漆在常温下的储存稳定性良好，喷涂后，漆膜性能显著改变，不但能增强漆膜的耐老化性，还显著漆膜的附着力、耐水性、硬度、抗疲劳性和耐冲击强度。
2、4000-6000目滑石粉的加入，不但可以进一步增强底漆的耐水性，还能促进纳米氧化锌和纳米二氧化钛与丙烯酸改性PP乳液稳定分散，从而促进底漆漆膜在耐水性、硬度、抗疲劳性、耐冲击强度以及耐老化性方面的性能获得提升。
3、先分别制备水性树脂乳液和浆料，再将水性树脂乳液和浆料分别混合均匀，有利于底漆中各组分充分分散，提高漆膜分散的稳定性。
具体实施方式
以下实施例采用的原料均可通过市售获得。其中，丙烯酸嵌段聚合物分散剂选用
Ultra PX 4585，聚丙烯酸类阴离子分散剂为Dispex AA4040，金红石性钛白粉为杜邦R706，消泡剂A1和消泡剂B均为BASF FoamStar SI 2292，消泡剂A2为Surfynol MD-20，润湿剂为BASF Hydropalat WE 3323，滑石粉大小为5000目，丙烯酸改性PP乳液为广州佳孚诚出售的PP-828树脂，流平剂为BYK300，增稠剂为DeuRheoWT-202。
实施例1
一种单组分水性纳米氧化性和纳米二氧化钛改性PP底漆的制备方法如下：
制备水性树脂乳液和浆料：
制备浆料：在5.5kg去离子水中边搅拌边加入0.1kg消泡剂A1、0.3kg消泡剂A2、0.6kg润湿剂、3kg聚丙烯酸类阴离子分散剂、25kg钛白粉R706、4kg1000目滑石粉、0.4kg纳米氧化锌、0.8kg纳米二氧化钛和0.3kg气相二氧化硅，在60r/min下搅拌10min，接着转移到研磨机中，研磨至细度＜15微米以下，得到浆料。
制备水性树脂乳液：取55kg丙烯酸改性PP乳液与4kg二丙二醇甲醚、0.1kg消泡剂B、0.2kg流平剂、3kg成膜助剂(本实施例选用二丙二醇丁醚)、3kg去离子水和0.3kg增稠剂混合，在100r/min下搅拌20min，得到水性树脂乳液。
步骤2，制漆：一边搅拌浆料，一边将水性树脂乳液加入浆料中，加入完毕后，持续搅拌10min，接着用体积分数为10％的二甲基乙醇胺水溶液调节pH为8.5，得到单组分水性复合纳米改性PP底漆。
实施例2
一种单组分水性纳米氧化性和纳米二氧化钛改性PP底漆的制备方法如下：
制备水性树脂乳液和浆料：
制备浆料：在6.5kg去离子水中边搅拌边加入0.2kg消泡剂A1、0.1kg消泡剂A2、0.3kg润湿剂、1kg聚丙烯酸类阴离子分散剂、15kg钛白粉R706、8kg1000目滑石粉、0.8kg纳米氧化锌、0.4kg纳米二氧化钛、0.6kg气相二氧化硅，在60r/min下搅拌10min，接着转移到研磨机中，研磨至细度＜15微米以下，得到浆料。
制备水性树脂乳液：取55kg丙烯酸改性PP乳液与8kg二丙二醇甲醚、0.3kg消泡剂B、0.5kg流平剂、5kg成膜助剂(本实施例选用二丙二醇丁醚)、5kg去离子水和0.7kg增稠剂混合，在100r/min下搅拌20min，得到水性树脂乳液。
步骤2，制漆：一边搅拌浆料，一边将水性树脂乳液加入浆料中，加入完毕后，持续搅拌10min，接着用体积分数为10％的二甲基乙醇胺水溶液调节pH为8.5，得到单组分水性复合纳米改性PP底漆。
实施例3
一种单组分水性纳米氧化性和纳米二氧化钛改性PP底漆的制备方法，与实施例1的区别在于：制备浆料时，加入1kg聚丙烯酸类阴离子分散剂和2kg丙烯酸嵌段聚合物分散剂替换3kg聚丙烯酸类阴离子分散剂。
实施例4
一种单组分水性纳米氧化性和纳米二氧化钛改性PP底漆的制备方法，与实施例1的区别在于：制备浆料时，采用5000目的滑石粉等量替换1000目滑石粉。
实施例5
一种单组分水性纳米氧化性和纳米二氧化钛改性PP底漆的制备方法，与实施例1的区别在于：制备浆料时，加入1kg聚丙烯酸类阴离子分散剂和2kg丙烯酸嵌段聚合物分散剂替换3kg聚丙烯酸类阴离子分散剂，并采用5000目的滑石粉等量替换1000目滑石粉。
对比例1
一种单组分水性复合纳米改性PP底漆的制备方法，与实施例1的区别在于：
步骤1，制备浆料：在6.5kg去离子水中边搅拌边加入0.2kg消泡剂A1、0.1kg消泡剂A2、0.3kg润湿剂、3kg聚丙烯酸类阴离子分散剂、15kg钛白粉R706、8kg1000目滑石粉、0.8kg纳米氧化锌、0.4kg纳米二氧化钛、0.6kg气相二氧化硅，在60r/min下搅拌10min，接着转移到研磨机中，研磨至细度＜15微米以下，得到浆料。
步骤2，制漆：在步骤1制得的浆料中依次加入55kg丙烯酸改性PP乳液、8kg二丙二醇甲醚、0.3kg消泡剂B、0.5kg流平剂、5kg成膜助剂(本实施例选用二丙二醇丁醚)、5kg去离子水和0.7kg增稠剂，在100r/min下搅拌30min，持续搅拌10min，接着用体积分数为10％的二甲基乙醇胺水溶液调节pH为8.5，得到单组分水性复合纳米改性PP底漆。
对比例2
一种单组分水性纳米氧化性和纳米二氧化钛改性PP底漆的制备方法，与实施例1的区别在于，采用纳米二氧化硅等量替换纳米二氧化钛。
对比例3
一种单组分水性纳米氧化性和纳米二氧化钛改性PP底漆的制备方法，与实施例1的区别在于，制备浆料时，纳米氧化锌的投入量为0.1kg，纳米二氧化钛的投入量为1.1kg。
对比例4
一种单组分水性纳米氧化性和纳米二氧化钛改性PP底漆的制备方法，与实施例1的区别在于，制备浆料时，纳米二氧化钛的投入量为0.1kg，纳米氧化锌的投入量为1.1kg。
对比例5
一种单组分水性复合纳米改性PP底漆的制备方法，与实施例1的区别在于，采用体积分数为10％的三乙醇胺水溶液调节pH为8.5。
实验
将上述实施例以及对比例制备的底漆分别喷涂在干燥洁净的PP树脂基材上，厚度为15um，室温下自然风干后，移至温度为80℃的干燥箱中干燥8h，取出放置24h后，制得测试样品。
1.铅笔硬度
根据GB/T 6739《色漆和清漆铅笔法测定漆膜硬度》进行实验，采用三菱Uni铅笔，以没有是漆膜表现出现可见的擦上或刮破现象的最大铅笔硬度表示漆层的铅笔硬度。
(2)附着力
用划格器在试样上划出穿透漆膜直达基材的划痕间隔为1mm的棋盘格，在划出的棋盘格上贴上玻璃胶纸，用橡皮擦胶纸，使胶纸物气泡地紧紧附着在漆膜上，然后沿着涂装面45度方向快速撕下胶纸。
结果用残留格数/100表示。
残留格数是只针对各个盘格，计算漆膜残留了50％以上的格子，每1件试样要更换新的割刀刀片。
(3)耐温水性
在40℃的去离子水中(单位电导率2μs/cm以下)浸泡240小时后进行水洗，放置2小时后检查漆膜状态。
(4)耐冲击性
根据GB/T20624.2《色漆和清漆快速变形(耐冲击性)试验第2部分：落锤试验(小面积冲头)》进行实验，重锤质量500g，样品尺寸70×150mm，厚度3mm，重锤应落在试板喷漆面上。
(5)耐候性
按SAE J2527《汽车外饰加速老化实验标准：可控辐照度氙弧灯》进行，辐照量为2500KJ/m2。
以上实验的测试结果见表1。
表1
结合表1的数据可以看出，对比例1中丙烯酸改性PP乳液没有经过预先混合处理，直接与浆料混合，经过测试发现，漆层的硬度、附着力、耐水性、耐冲击性以及耐老化性均发生变化，其中耐水性、耐冲击力以及耐老化性的变化最明显，表明对比例1制备的漆层性能大幅度降低，由此可见，丙烯酸改性PP乳液预先进行分散处理是十分重要的。
对比例2采用的纳米二氧化硅，与纳米二氧化钛同样具有良好的抗紫外耐老化能力，但由对比例2将纳米二氧化硅替换纳米二氧化钛制得的底漆测试结果得知，对比例2制得的底漆与实施例1的底漆在附着力、硬度、耐冲击性、耐水性均相差较大，证明纳米二氧化钛加入对于改变底漆漆层的性能，提高漆层在附着力、硬度、耐冲击性、耐水性方面的效果是十分关键的。
对比例3和对比例4中纳米氧化锌和纳米二氧化钛的用量与实施例1的相差较大，对比例3和对比例4的底漆在附着力、硬度、耐冲击性、耐水性以及耐老化方面的效果也相差较大，证明加入特定比例的纳米氧化锌和纳米二氧化钛与丙烯酸改性PP乳液结合，对提升漆膜性能是十分显著的。
对比例5采用体积分数为10％的三乙醇胺水溶液替换实施例1中体积分数为10％的二甲基乙醇胺水溶液作为来调节底漆的pH值，对比例5相较于实施例1在耐水性效果方面下降较为明显，证明二甲基乙醇胺水溶液加入对底漆的耐水性影响比较大。
相对于实施例1、4、5，实施例6在浆料制备过程中，采用聚丙烯酸类阴离子分散剂和丙烯酸嵌段聚合物分散剂作为分散剂，且滑石粉选择5000目，实施例6制得的底漆的附着力、硬度、耐冲击性、耐水性以及耐老化性提升，证明实施例6中底漆中各组分分散性更好，相互作用效果更佳，其制备的漆膜性能更好。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (10)
1.一种单组分水性复合纳米改性PP底漆，其特征在于：包括丙烯酸改性PP乳液、纳米氧化锌和纳米二氧化钛，所述丙烯酸改性PP乳液、纳米氧化锌以及纳米二氧化钛的质量比为55：0.4-0.8：0.4-0.8。
2.根据权利要求1所述的一种单组分水性复合纳米改性PP底漆，其特征在于：所述纳米氧化锌和纳米二氧化钛与以下组分预混合分散，各组分的质量份数如下：
去离子水5.5-6.5份
纳米氧化锌0.4-0.8份
纳米二氧化钛0.4-0.8份
丙烯酸嵌段聚合物分散剂1-2份
聚丙烯酸类阴离子分散剂1-2份
滑石粉4-8份
无机颜料15-25份
润湿剂0.3-0.6份
消泡剂A 0.2-0.5份
触变剂0.3-0.6份。
3.根据权利要求2所述的一种单组分水性复合纳米改性PP底漆，其特征在于：所述滑石粉的大小为4000-6000目。
4.根据权利要求2所述的一种单组分水性复合纳米改性PP底漆，其特征在于：所述触变剂为气相二氧化硅。
5.根据权利要求2所述的一种单组分水性复合纳米改性PP底漆，其特征在于：所述无机颜料为金红石型钛白粉。
6.根据权利要求2所述的一种单组分水性复合纳米改性PP底漆，其特征在于：所述消泡剂A由消泡剂A1和消泡剂A2组成，消泡剂A1为BASF FoamStar SI 2292，消泡剂A2为Surfynol MD-20。
7.根据权利要求2所述的一种单组分水性复合纳米改性PP底漆，其特征在于：润湿剂为聚醚改性聚甲基硅氧烷润湿剂。
8.根据权利要求1所述的一种单组分水性复合纳米改性PP底漆，其特征在于：所述丙烯酸改性PP乳液与以下组分预混合分散，各组分的质量份数如下：
丙烯酸改性PP乳液55份
二丙二醇甲醚4-8份
消泡剂B 0.1-0.3份
流平剂0.2-0.5份
成膜助剂3-5份
去离子水3-5份
增稠剂0.3-0.7份。
9.根据权利要求8所述的一种单组分水性复合纳米改性PP底漆，其特征在于：所述成膜助剂为二丙二醇丁醚、三丙二醇丁醚、醇酯十二、乙二醇苯醚中的一种或者多种组合。
10.一种如权利要求1-9任一所述的单组分水性复合纳米改性PP底漆的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1，分别制备水性树脂乳液和浆料：
制备水性树脂乳液：取丙烯酸改性PP乳液、二丙二醇甲醚、消泡剂A、流平剂、二丙二醇丁醚、去离子水、增稠剂，搅拌均匀，得到水性树脂乳液；
制备浆料：取去离子水、消泡剂B、润湿剂、丙烯酸嵌段聚合物分散剂、聚丙烯酸类阴离子分散剂、颜料、填料和触变剂混合，研磨至细度<15μm，得到浆料；
步骤2，保持分散状态，将浆料加入水性树脂中，搅拌分散均匀，得到混合物，接着用10%N，N-二甲基癸酰胺溶液调整混合物的pH为8-9，制得单组分水性复合纳米改性PP底漆。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10298490A (ja) * | 1997-04-30 | 1998-11-10 | Toyota Motor Corp | 水性プライマー塗料組成物 |
| CN102925023A (zh) * | 2012-11-22 | 2013-02-13 | 东来涂料技术（上海）有限公司 | 一种高效能耐水性pp底漆及其制备方法 |
| CN106634240A (zh) * | 2016-12-22 | 2017-05-10 | 安徽乐金环境科技有限公司 | 基于聚丙烯乳液的电器涂层材料及其制备方法 |
| CN111363418A (zh) * | 2020-04-17 | 2020-07-03 | 张文浩 | 一种纳米复合涂料及其制备方法和应用 |
| CN114410172A (zh) * | 2021-12-10 | 2022-04-29 | 东周化学工业（昆山）有限公司 | 一种应用于化妆品pp基材上的水性uv清漆及其使用方法 |
| CN114672201A (zh) * | 2020-12-24 | 2022-06-28 | 湖南腾丰铸造有限公司 | 防水涂料 |
-
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10298490A (ja) * | 1997-04-30 | 1998-11-10 | Toyota Motor Corp | 水性プライマー塗料組成物 |
| CN102925023A (zh) * | 2012-11-22 | 2013-02-13 | 东来涂料技术（上海）有限公司 | 一种高效能耐水性pp底漆及其制备方法 |
| CN106634240A (zh) * | 2016-12-22 | 2017-05-10 | 安徽乐金环境科技有限公司 | 基于聚丙烯乳液的电器涂层材料及其制备方法 |
| CN111363418A (zh) * | 2020-04-17 | 2020-07-03 | 张文浩 | 一种纳米复合涂料及其制备方法和应用 |
| CN114672201A (zh) * | 2020-12-24 | 2022-06-28 | 湖南腾丰铸造有限公司 | 防水涂料 |
| CN114410172A (zh) * | 2021-12-10 | 2022-04-29 | 东周化学工业（昆山）有限公司 | 一种应用于化妆品pp基材上的水性uv清漆及其使用方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 谢荣化主编: "《塑料配方设计》", 中国轻工业出版社, pages: 102 - 241 * |
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