CN116041945A - 一种聚氨酯材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种聚氨酯材料及其制备方法，以硫代甘油和KH570为原料，在紫外线照射条件下，硫代甘油上的巯基与KH570上的双键反应，制得中间体1，将中间体1、PTMG2000和异佛尔酮二异氰酸酯反应形成预聚体，再用4‑氨基‑4H‑1,2,4‑三唑封端，制得改性聚氨酯，将改性聚氨酯、增强填料和丙基三乙氧基硅烷水解聚合，形成笼型倍半硅氧烷，再在氯化亚铁溶液的作用下，使得三氮唑与铁离子配位，制得聚氨酯材料，增强填料自身为多层碳层包覆结构，碳层与碳层之间填充有螺旋纳米碳，能够很好增加吸收外力作用，表面的聚氨酯与增强填料能够形成核壳结构，且核壳之间的笼型倍半氧烷能够缓解冲击，与表面金属配体配合，使得聚氨酯材料具有很好的机械性能。

Description

一种聚氨酯材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及聚氨酯制备技术领域，具体涉及一种聚氨酯材料及其制备方法。
背景技术
聚氨酯是一类分子链中含有氨基甲酸酯基团的聚合物，在1937年由德国化学家Bayer首次合成。其分子结构中除了氨基甲酸酯基团外，有时还含酯、醚和脲等基团。其结构设计自由度大，性能可调节范围宽，通常以泡沫、合成革、纤维、弹性体、涂料和胶粘剂等多种形式广泛应用于航空、交通、医疗、建筑和纺织等诸多领域，已经成为生活中不可或缺的重要合成材料，聚氨酯分子链段之间存在大量的氢键，而氢键作为物理交联点，其结合键能赋予材料优异的力学及耐热性能，使得聚氨酯材料表现出高强度、高模量以及优异的耐油、耐老化性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种聚氨酯材料及其制备方法，解决了现阶段聚氨酯材料机械性能一般的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种聚氨酯材料的制备方法，具体包括如下步骤
步骤A1：将硫代甘油、KH570和四氢呋喃混合均匀，紫外光照反应20-25h，制得中间体1，将中间体1、PTMG2000、异佛尔酮二异氰酸酯混合，在转速为200-300r/mi n，温度为90-95℃的条件下，搅拌并加入二月桂酸二丁基锡，进行反应3-5h，降温至0-3℃，加入4-氨基-4H-1,2,4-三唑和四氢呋喃，搅拌2-4h后，升温至20-25℃，继续搅拌10-15h，制得改性聚氨酯；
步骤A2：将改性聚氨酯溶于二氯甲烷，加入增强填料和丙基三乙氧基硅烷，在转速为200-300r/mi n，温度为60-70℃的条件下，搅拌10-15h后，冷却至室温，加入氟化铵，继续搅拌20-25h，加入氯化亚铁溶液，继续搅拌20-25h，再在80-90℃的条件下，陈化7-9天，过滤去除滤液，将底物用乙醇回流抽提40-50h后，干燥制得聚氨酯材料。
进一步，步骤A1所述的硫代甘油和KH570摩尔比为1:1，中间体1、PTMG2000、异佛尔酮二异氰酸酯和4-氨基-4H-1,2,4-三唑的摩尔比为1:1:3:2，二月桂酸二丁基锡的用量为中间体1、PTMG2000、异佛尔酮二异氰酸酯和4-氨基-4H-1,2,4-三唑质量和的0.1-0.3％。
进一步，步骤A2所述的改性聚氨酯、增强填料、丙基三乙氧基硅烷和氟化铵的用量比为8g:2g:3mL:0.3g。
进一步，所述的增强填料由如下步骤制成：
步骤B1：将氧化石墨烯和镍粉分散在去离子水中，在频率为30-40kHz的条件下，超声处理1-1.5h后，过滤去除滤液，将底物放入气相沉积炉中，在氮气氛围下升温至735-750℃，将乙炔气体通过噻吩，再将通过噻吩的乙炔气体和氢气通入气相沉积炉中，保温处理30-40mi n，制得预处理石墨烯；
步骤B2：将酚醛树脂溶于乙醇中，加入预处理石墨烯，在转速为600-800r/mi n，温度为60-70℃的条件下，搅拌5-7h后，抽滤去除乙醇，将底物在温度为130-140℃，烘干2-3h后，在升温速率为1-2℃的条件下，升温至200-220℃后，再在升温速率为5-8℃的条件下，升温至800-900℃，碳化处理2-3h，制得改性石墨烯；
步骤B3：将硝酸铝、尿素、去离子水和十二烷基苯磺酸钠混合均匀，在转速为150-200r/mi n，温度为80-85℃的条件下，搅拌2-2.5h后，加入改性石墨烯，在转速为800-1000r/mi n的条件下，搅拌1-1.5h后，过滤去除滤液，将底物分散在去离子水中，加入KH550，在转速为200-300r/mi n，温度为30-40℃的条件下，搅拌3-4h后，调节pH值为10-11，加入KH560，继续搅拌4-6h，过滤去除滤液，制得增强填料。
进一步，步骤B1所述的氧化石墨和镍粉的质量比为1:1.5，乙炔气体通入速率为38mL/mi n，氢气通入速率为62mL/mi n。
进一步，步骤B2所述的酚醛树脂和预处理石墨烯的质量比为1:5。
进一步，步骤B3所述的硝酸铝、尿素、去离子水、十二烷基苯磺酸钠和改性石墨烯的用量6mmo l:1mmo l:20m:6mg:40mg。
本发明的有益效果：本发明制备的一种聚氨酯材料以硫代甘油和KH570为原料，在紫外线照射条件下，硫代甘油上的巯基与KH570上的双键反应，制得中间体1，将中间体1、PTMG2000和异佛尔酮二异氰酸酯反应形成预聚体，再用4-氨基-4H-1,2,4-三唑封端，制得改性聚氨酯，将改性聚氨酯、增强填料和丙基三乙氧基硅烷水解聚合，形成笼型倍半硅氧烷，再在氯化亚铁溶液的作用下，使得三氮唑与铁离子配位，制得聚氨酯材料，增强填料以氧化石墨烯为原料，在氧化石墨烯间隙中填充镍粉，再以乙炔作为碳源，噻吩为生长促进剂，在氧化石墨烯间隙形成螺旋碳结构，用酚醛树脂进行表面包覆，再碳化处理，制得改性石墨烯，以硝酸铝和尿素为原料，在改性石墨烯表面的孔洞中填充氢氧化铝，再用KH550表面处理，使得表面接枝活性氨基，再在碱性条件下，加入KH560，使得KH560上的环氧基与氨基反应，制得增强填料，增强填料自身为多层碳层包覆结构，碳层与碳层之间填充有螺旋纳米碳，能够很好增加吸收外力作用，使得聚氨酯材料就有很好的抗冲击强度，同时表面孔洞中含有氢氧化铝，使得聚氨酯材料具有一定阻燃效果，表面的聚氨酯与增强填料能够形成核壳结构，且核壳之间的笼型倍半氧烷能够缓解冲击，与表面金属配体配合，使得聚氨酯材料具有很好的机械性能。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种聚氨酯材料的制备方法，具体包括如下步骤
步骤A1：将硫代甘油、KH570和四氢呋喃混合均匀，紫外光照反应20h，制得中间体1，将中间体1、PTMG2000、异佛尔酮二异氰酸酯混合，在转速为200r/mi n，温度为90℃的条件下，搅拌并加入二月桂酸二丁基锡，进行反应3h，降温至0℃，加入4-氨基-4H-1,2,4-三唑和四氢呋喃，搅拌2h后，升温至20℃，继续搅拌10h，制得改性聚氨酯；
步骤A2：将改性聚氨酯溶于二氯甲烷，加入增强填料和丙基三乙氧基硅烷，在转速为200r/mi n，温度为60℃的条件下，搅拌10h后，冷却至室温，加入氟化铵，继续搅拌20h，加入氯化亚铁溶液，继续搅拌20h，再在80℃的条件下，陈化7天，过滤去除滤液，将底物用乙醇回流抽提40h后，干燥制得聚氨酯材料。
步骤A1所述的硫代甘油和KH570摩尔比为1:1，中间体1、PTMG2000、异佛尔酮二异氰酸酯和4-氨基-4H-1,2,4-三唑的摩尔比为1:1:3:2，二月桂酸二丁基锡的用量为中间体1、PTMG2000、异佛尔酮二异氰酸酯和4-氨基-4H-1,2,4-三唑质量和的0.1％。
步骤A2所述的改性聚氨酯、增强填料、丙基三乙氧基硅烷和氟化铵的用量比为8g:2g:3mL:0.3g。
所述的增强填料由如下步骤制成：
步骤B1：将氧化石墨烯和镍粉分散在去离子水中，在频率为30kHz的条件下，超声处理1h后，过滤去除滤液，将底物放入气相沉积炉中，在氮气氛围下升温至735℃，将乙炔气体通过噻吩，再将通过噻吩的乙炔气体和氢气通入气相沉积炉中，保温处理30mi n，制得预处理石墨烯；
步骤B2：将酚醛树脂溶于乙醇中，加入预处理石墨烯，在转速为600r/mi n，温度为60℃的条件下，搅拌5h后，抽滤去除乙醇，将底物在温度为130℃，烘干2h后，在升温速率为1℃的条件下，升温至200℃后，再在升温速率为5℃的条件下，升温至800℃，碳化处理2h，制得改性石墨烯；
步骤B3：将硝酸铝、尿素、去离子水和十二烷基苯磺酸钠混合均匀，在转速为150r/mi n，温度为80℃的条件下，搅拌2h后，加入改性石墨烯，在转速为800r/mi n的条件下，搅拌1h后，过滤去除滤液，将底物分散在去离子水中，加入KH550，在转速为200r/mi n，温度为30℃的条件下，搅拌3h后，调节pH值为10，加入KH560，继续搅拌4h，过滤去除滤液，制得增强填料。
步骤B1所述的氧化石墨和镍粉的质量比为1:1.5，乙炔气体通入速率为38mL/min，氢气通入速率为62mL/mi n。
步骤B2所述的酚醛树脂和预处理石墨烯的质量比为1:5。
步骤B3所述的硝酸铝、尿素、去离子水、十二烷基苯磺酸钠和改性石墨烯的用量6mmo l:1mmo l:20m:6mg:40mg。
实施例2
一种聚氨酯材料的制备方法，具体包括如下步骤
步骤A1：将硫代甘油、KH570和四氢呋喃混合均匀，紫外光照反应23h，制得中间体1，将中间体1、PTMG2000、异佛尔酮二异氰酸酯混合，在转速为200r/mi n，温度为95℃的条件下，搅拌并加入二月桂酸二丁基锡，进行反应4h，降温至1℃，加入4-氨基-4H-1,2,4-三唑和四氢呋喃，搅拌3h后，升温至25℃，继续搅拌10h，制得改性聚氨酯；
步骤A2：将改性聚氨酯溶于二氯甲烷，加入增强填料和丙基三乙氧基硅烷，在转速为200r/mi n，温度为65℃的条件下，搅拌15h后，冷却至室温，加入氟化铵，继续搅拌25h，加入氯化亚铁溶液，继续搅拌23h，再在85℃的条件下，陈化8天，过滤去除滤液，将底物用乙醇回流抽提45h后，干燥制得聚氨酯材料。
步骤A1所述的硫代甘油和KH570摩尔比为1:1，中间体1、PTMG2000、异佛尔酮二异氰酸酯和4-氨基-4H-1,2,4-三唑的摩尔比为1:1:3:2，二月桂酸二丁基锡的用量为中间体1、PTMG2000、异佛尔酮二异氰酸酯和4-氨基-4H-1,2,4-三唑质量和的0.2％。
步骤A2所述的改性聚氨酯、增强填料、丙基三乙氧基硅烷和氟化铵的用量比为8g:2g:3mL:0.3g。
所述的增强填料由如下步骤制成：
步骤B1：将氧化石墨烯和镍粉分散在去离子水中，在频率为35kHz的条件下，超声处理1.5h后，过滤去除滤液，将底物放入气相沉积炉中，在氮气氛围下升温至740℃，将乙炔气体通过噻吩，再将通过噻吩的乙炔气体和氢气通入气相沉积炉中，保温处理35mi n，制得预处理石墨烯；
步骤B2：将酚醛树脂溶于乙醇中，加入预处理石墨烯，在转速为600r/mi n，温度为65℃的条件下，搅拌6h后，抽滤去除乙醇，将底物在温度为135℃，烘干3h后，在升温速率为2℃的条件下，升温至200℃后，再在升温速率为8℃的条件下，升温至800℃，碳化处理2.5h，制得改性石墨烯；
步骤B3：将硝酸铝、尿素、去离子水和十二烷基苯磺酸钠混合均匀，在转速为180r/mi n，温度为85℃的条件下，搅拌2.5h后，加入改性石墨烯，在转速为800r/mi n的条件下，搅拌1.5h后，过滤去除滤液，将底物分散在去离子水中，加入KH550，在转速为300r/mi n，温度为35℃的条件下，搅拌4h后，调节pH值为10，加入KH560，继续搅拌5h，过滤去除滤液，制得增强填料。
步骤B1所述的氧化石墨和镍粉的质量比为1:1.5，乙炔气体通入速率为38mL/min，氢气通入速率为62mL/mi n。
步骤B2所述的酚醛树脂和预处理石墨烯的质量比为1:5。
步骤B3所述的硝酸铝、尿素、去离子水、十二烷基苯磺酸钠和改性石墨烯的用量6mmo l:1mmo l:20m:6mg:40mg。
实施例3
一种聚氨酯材料的制备方法，具体包括如下步骤
步骤A1：将硫代甘油、KH570和四氢呋喃混合均匀，紫外光照反应25h，制得中间体1，将中间体1、PTMG2000、异佛尔酮二异氰酸酯混合，在转速为300r/mi n，温度为95℃的条件下，搅拌并加入二月桂酸二丁基锡，进行反应5h，降温至3℃，加入4-氨基-4H-1,2,4-三唑和四氢呋喃，搅拌4h后，升温至25℃，继续搅拌15h，制得改性聚氨酯；
步骤A2：将改性聚氨酯溶于二氯甲烷，加入增强填料和丙基三乙氧基硅烷，在转速为300r/mi n，温度为70℃的条件下，搅拌15h后，冷却至室温，加入氟化铵，继续搅拌25h，加入氯化亚铁溶液，继续搅拌25h，再在90℃的条件下，陈化9天，过滤去除滤液，将底物用乙醇回流抽提50h后，干燥制得聚氨酯材料。
步骤A1所述的硫代甘油和KH570摩尔比为1:1，中间体1、PTMG2000、异佛尔酮二异氰酸酯和4-氨基-4H-1,2,4-三唑的摩尔比为1:1:3:2，二月桂酸二丁基锡的用量为中间体1、PTMG2000、异佛尔酮二异氰酸酯和4-氨基-4H-1,2,4-三唑质量和的0.3％。
步骤A2所述的改性聚氨酯、增强填料、丙基三乙氧基硅烷和氟化铵的用量比为8g:2g:3mL:0.3g。
所述的增强填料由如下步骤制成：
步骤B1：将氧化石墨烯和镍粉分散在去离子水中，在频率为40kHz的条件下，超声处理1.5h后，过滤去除滤液，将底物放入气相沉积炉中，在氮气氛围下升温至750℃，将乙炔气体通过噻吩，再将通过噻吩的乙炔气体和氢气通入气相沉积炉中，保温处理40mi n，制得预处理石墨烯；
步骤B2：将酚醛树脂溶于乙醇中，加入预处理石墨烯，在转速为800r/mi n，温度为70℃的条件下，搅拌7h后，抽滤去除乙醇，将底物在温度为140℃，烘干3h后，在升温速率为2℃的条件下，升温至220℃后，再在升温速率为8℃的条件下，升温至900℃，碳化处理3h，制得改性石墨烯；
步骤B3：将硝酸铝、尿素、去离子水和十二烷基苯磺酸钠混合均匀，在转速为200r/mi n，温度为85℃的条件下，搅拌2.5h后，加入改性石墨烯，在转速为1000r/mi n的条件下，搅拌1.5h后，过滤去除滤液，将底物分散在去离子水中，加入KH550，在转速为300r/mi n，温度为40℃的条件下，搅拌4h后，调节pH值为11，加入KH560，继续搅拌6h，过滤去除滤液，制得增强填料。
步骤B1所述的氧化石墨和镍粉的质量比为1:1.5，乙炔气体通入速率为38mL/min，氢气通入速率为62mL/mi n。
步骤B2所述的酚醛树脂和预处理石墨烯的质量比为1:5。
步骤B3所述的硝酸铝、尿素、去离子水、十二烷基苯磺酸钠和改性石墨烯的用量6mmo l:1mmo l:20m:6mg:40mg。
对比例1
本对比例与实施例1相比用改性石墨烯代替增强填料，其余步骤相同。
对比例2
本对比例与实施例1相比用强化石墨烯代替增强填料，其余步骤相同，强化石墨烯由如下步骤制成：将氧化石墨烯、KH550、1-羟基苯并三唑和甲苯混合均匀，在转速为200r/mi n，温度为30℃的条件下，进行反应2h，制得改性石墨烯。
将实施例1-3和对比例1-2制得的聚氨酯材料依照GB/T1843-2008的标准检测抗冲击强度，依照GB/T10401-2018的标准检测拉伸强度，检测结果如下表所示。
Figure BDA0004054687720000091
由上表可知实施例1-3制得的聚氨酯材料的缺口抗冲击强度为19-23kJ/m2，拉伸强度为45-53MPa，表明本发明具有很好机械强度。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种聚氨酯材料的制备方法，其特征在于：具体包括如下步骤
步骤A1：将硫代甘油、KH570和四氢呋喃混合均匀，紫外光照反应，制得中间体1，将中间体1、PTMG2000、异佛尔酮二异氰酸酯混合搅拌并加入二月桂酸二丁基锡，进行反应，降温并加入4-氨基-4H-1,2,4-三唑和四氢呋喃，搅拌处理后，升温继续搅拌，制得改性聚氨酯；
步骤A2：将改性聚氨酯溶于二氯甲烷，加入增强填料和丙基三乙氧基硅烷，搅拌处理后，冷却至室温，加入氟化铵，继续搅拌，加入氯化亚铁溶液，继续搅拌，再陈化处理，过滤去除滤液，将底物用乙醇回流抽提并干燥，制得聚氨酯材料。
2.根据权利要求1所述的一种聚氨酯材料的制备方法，其特征在于：步骤A1所述的硫代甘油和KH570摩尔比为1:1，中间体1、PTMG2000、异佛尔酮二异氰酸酯和4-氨基-4H-1,2,4-三唑的摩尔比为1:1:3:2，二月桂酸二丁基锡的用量为中间体1、PTMG2000、异佛尔酮二异氰酸酯和4-氨基-4H-1,2,4-三唑质量和的0.1-0.3％。
3.根据权利要求1所述的一种聚氨酯材料的制备方法，其特征在于：步骤A2所述的改性聚氨酯、增强填料、丙基三乙氧基硅烷和氟化铵的用量比为8g:2g:3mL:0.3g。
4.根据权利要求1所述的一种聚氨酯材料的制备方法，其特征在于：所述的增强填料由如下步骤制成：
步骤B1：将氧化石墨烯和镍粉分散在去离子水中，超声处理后，过滤去除滤液，将底物放入气相沉积炉中，在氮气氛围下升温，将乙炔气体通过噻吩，再将通过噻吩的乙炔气体和氢气通入气相沉积炉中，保温处理，制得预处理石墨烯；
步骤B2：将酚醛树脂溶于乙醇中，加入预处理石墨烯，搅拌处理后，抽滤去除乙醇，将底物烘干后，碳化处理，制得改性石墨烯；
步骤B3：将硝酸铝、尿素、去离子水和十二烷基苯磺酸钠混合搅拌后，加入改性石墨烯，搅拌处理后，过滤去除滤液，将底物分散在去离子水中，加入KH550，搅拌处理后，加入KH560，继续搅拌，过滤去除滤液，制得增强填料。
5.根据权利要求4所述的一种聚氨酯材料的制备方法，其特征在于：步骤B1所述的氧化石墨和镍粉的质量比为1:1.5，乙炔气体通入速率为38mL/min，氢气通入速率为62mL/min。
6.根据权利要求4所述的一种聚氨酯材料的制备方法，其特征在于：步骤B2所述的酚醛树脂和预处理石墨烯的质量比为1:5。
7.根据权利要求4所述的一种聚氨酯材料的制备方法，其特征在于：步骤B3所述的硝酸铝、尿素、去离子水、十二烷基苯磺酸钠和改性石墨烯的用量6mmol:1mmol:20m:6mg:40mg。
8.一种聚氨酯材料，其特征在于：根据权利要求1-7任一所述的制备方法制备而成。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116140168A (zh) * 2023-03-13 2023-05-23 福建煜雄科技有限公司 一种增加金属材料抗疲劳性能的表面处理工艺
CN117801782A (zh) * 2024-03-01 2024-04-02 上海连宝建材有限公司 有机硅密封胶及其制备方法
CN117964313A (zh) * 2024-02-06 2024-05-03 江苏美标家居科技有限公司 多功能防火防暴板材及其制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19755032A1 (de) * 1997-12-11 1999-06-17 Rainer Dipl Chem Dr Gras Kalthärtende, lösemittelfreie, duroplastische Polyurethan-Polyharnstoff-Massen
US20040171765A1 (en) * 2001-05-31 2004-09-02 Ryotaro Tsuji Polyurethane polymer
JP2008208281A (ja) * 2007-02-28 2008-09-11 Toyo Ink Mfg Co Ltd ウレタン樹脂およびその製造方法、ならびにウレタン樹脂含有粘着剤
US20210238413A1 (en) * 2018-05-11 2021-08-05 Samyang Corporation Solid dispersion, preparation method therefor, chain-extended polyurethane using same, and epoxy resin composition comprising same
CN114395160A (zh) * 2022-02-15 2022-04-26 泗阳蓝天新材料科技股份有限公司 一种石墨烯改性聚氨酯复合材料及其制备方法
CN115505258A (zh) * 2022-10-25 2022-12-23 上海嘉均瑞科技有限公司 一种高强度韧性聚氨酯复合材料及其制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19755032A1 (de) * 1997-12-11 1999-06-17 Rainer Dipl Chem Dr Gras Kalthärtende, lösemittelfreie, duroplastische Polyurethan-Polyharnstoff-Massen
US20040171765A1 (en) * 2001-05-31 2004-09-02 Ryotaro Tsuji Polyurethane polymer
JP2008208281A (ja) * 2007-02-28 2008-09-11 Toyo Ink Mfg Co Ltd ウレタン樹脂およびその製造方法、ならびにウレタン樹脂含有粘着剤
US20210238413A1 (en) * 2018-05-11 2021-08-05 Samyang Corporation Solid dispersion, preparation method therefor, chain-extended polyurethane using same, and epoxy resin composition comprising same
CN114395160A (zh) * 2022-02-15 2022-04-26 泗阳蓝天新材料科技股份有限公司 一种石墨烯改性聚氨酯复合材料及其制备方法
CN115505258A (zh) * 2022-10-25 2022-12-23 上海嘉均瑞科技有限公司 一种高强度韧性聚氨酯复合材料及其制备方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116140168A (zh) * 2023-03-13 2023-05-23 福建煜雄科技有限公司 一种增加金属材料抗疲劳性能的表面处理工艺
CN116140168B (zh) * 2023-03-13 2023-08-22 福建煜雄科技有限公司 一种增加金属材料抗疲劳性能的表面处理工艺
CN117964313A (zh) * 2024-02-06 2024-05-03 江苏美标家居科技有限公司 多功能防火防暴板材及其制备方法
CN117801782A (zh) * 2024-03-01 2024-04-02 上海连宝建材有限公司 有机硅密封胶及其制备方法
CN117801782B (zh) * 2024-03-01 2024-05-07 上海连宝建材有限公司 有机硅密封胶及其制备方法

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