CN116515206B - 一种滑石粉填充聚丙烯组合物及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种滑石粉填充聚丙烯组合物及其制备方法与应用，属于高分子材料改性技术领域。本发明的滑石粉填充聚丙烯组合物包括以下重量份的组分：共聚聚丙烯54～69份，滑石粉14～21份，乙烯与极性单体的共聚物7～13份，聚氨酯弹性体7～13份，其中，共聚聚丙烯在230℃、2.16Kg负荷下的熔体质量流动速率为10～60g/10min，聚氨酯弹性体的玻璃化转变温度在‑70℃以下，极性单体包括酸酐、酯中的至少一种，该组合物在较低温度如‑50℃下仍具有较好的韧性，适用于汽车外饰或内饰零部件。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料改性技术领域，具体涉及一种滑石粉填充聚丙烯组合物及其制备方法和应用。
背景技术
聚丙烯材料具有力学性能优异、密度低、环保可回收等特点，被广泛应用在汽车、家用电器等领域。随着汽车工业的发展，聚丙烯材料因性价比高，而逐渐替代尼龙、聚酯、ABS等工程塑料，在汽车内外饰零部件中得到了越来越广泛的应用。为了改善聚丙烯材料的尺寸稳定性，通常需要添加大量的滑石粉，但滑石粉因表面含有亲水基团而带有极性，与聚丙烯的相容性较差，在聚丙烯中添加滑石粉会造成应力集中，导致聚丙烯材料的低温缺口冲击、低温多轴冲击等低温韧性严重下降。
目前，为改善滑石粉加入造成的聚丙烯低温韧性下降的情况，需要加入大量的POE(乙烯/辛烯共聚物弹性体)等弹性体，但是POE等弹性体的加入只能提升聚丙烯材料的-30℃低温韧性，而无法满足更低温度的韧性需求(如-50℃)。
因此，有必要开发一种在更低温度(如-50℃)下韧性仍非常好的聚丙烯材料。
发明内容
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在更低温度(如-50℃)下韧性仍非常好的滑石粉填充聚丙烯组合物及其制备方法和应用。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种滑石粉填充聚丙烯组合物，包括以下重量份的组分：共聚聚丙烯54～69份，滑石粉14～21份，乙烯与极性单体的共聚物(简记为乙烯/极性单体共聚物)7～13份，聚氨酯弹性体7～13份；其中，所述共聚聚丙烯在230℃、2.16Kg负荷下的熔体质量流动速率为10～60g/10min，所述聚氨酯弹性体的玻璃化转变温度在-70℃以下，所述极性单体包括有机酸酐、有机酸酯中的至少一种。
上述滑石粉填充聚丙烯组合物，一方面通过添加玻璃化转变温度极低的聚氨酯弹性体以改善低温韧性；另一方面利用乙烯与极性单体的共聚物与部分聚氨酯弹性体反应生成大分子相容剂，有效改善非极性的聚丙烯与极性的聚氨酯弹性体的相容性，使聚氨酯弹性体能更好地改善该组合物的低温韧性。上述滑石粉填充聚丙烯组合物在更低温度下，如-50℃，仍具有较高的缺口冲击强度和多轴冲击强度，适用于汽车内饰或外饰零部件。
相较丙烯与极性单体的共聚物(简记为丙烯/极性单体共聚物)，乙烯与极性单体的共聚物能使滑石粉填充聚丙烯组合物具有更好的低温韧性，可能在于乙烯与极性单体的共聚物具有更低的玻璃化转变温度。
共聚聚丙烯的熔体质量流动速率需要控制在上述特定范围内才能使所得滑石粉填充聚丙烯组合物具有较好的低温韧性。理论上，共聚聚丙烯的熔体质量流动速率越低，低温韧性越好，但当共聚聚丙烯的熔体质量流动速率低于上述范围时，由于加工难度高，其与其他物料难以混匀，导致所得滑石粉填充聚丙烯组合物的低温韧性反而较差。
所述聚氨酯弹性体的玻璃化转变温度的测试方法如下：采用动态力学损耗(DMA)方法测试玻璃化转变温度，仪器型号：DMA 242E，德国NETZSCH生产，测试样条采用80×10×4mm尺寸的注塑样条，采用三点弯曲法进行测试，测试点分别是正中间和两端，液氮冷却，温度范围-100～100℃，升温速率10℃/min，测试频率1Hz。
优选地，所述有机酸酸酐包括马来酸酐，所述有机酸酯包括丙烯酸酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯中的至少一种。
优选地，所述乙烯与极性单体的共聚物包括马来酸酐接枝聚乙烯共聚物、乙烯/马来酸酐/丙烯酸酯共聚物、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚乙烯共聚物、乙烯/甲基丙烯酸缩水甘油酯/丙烯酸酯共聚物中的至少一种。
进一步优选地，所述乙烯与极性单体的共聚物包括马来酸酐接枝聚乙烯共聚物与乙烯/甲基丙烯酸缩水甘油酯/丙烯酸酯共聚物。更进一步优选地，所述马来酸酐接枝聚乙烯共聚物与所述乙烯/甲基丙烯酸缩水甘油酯/丙烯酸酯共聚物的重量比为4:1～6:1。
同时添加马来酸酐接枝聚乙烯共聚物与乙烯/甲基丙烯酸缩水甘油酯/丙烯酸酯共聚物能协同提高组合物的低温韧性，如能协同提高-50℃缺口冲击强度，尤其当二者重量比在4:1～6:1范围内时，协同作用更强，对50℃缺口冲击强度提升效果更好。
优选地，所述聚氨酯弹性体的玻璃化转变温度在-80℃～-75℃，以使所述滑石粉填充聚丙烯组合物的低温韧性更好。
优选地，满足以下条件中的至少一条：
a、所述滑石粉的平均粒径为2000～5000目，粒径D50为3～8μm。
b、所述滑石粉填充聚丙烯组合物还包括以下重量份的组分：抗氧剂0.3～2份。
所述熔体质量流动速率根据标准ISO 1133-1:2011测得。
优选地，所述抗氧剂为受阻酚型抗氧剂、亚磷酸酯型抗氧剂中的至少一种。进一步优选地，所述抗氧剂为受阻酚抗氧剂与亚磷酸酯抗氧剂的混合物，两者的质量比为2:1～1:2。
本发明的另一目的在于提供所述滑石粉填充聚丙烯组合物的制备方法，包括以下步骤：将乙烯/极性单体共聚物和聚氨酯弹性体混合均匀后反应，再与其他原料混合，熔融分散，塑化造粒，得到滑石粉填充聚丙烯组合物。
优选地，所述反应的温度为180～220℃，所述反应的时间为0.05～0.2h；所述熔融分散的温度为180～220℃。
本发明的再一目的在于提供所述滑石粉填充聚丙烯组合物在制备汽车内饰和/或外饰中的应用，如汽车仪表板、门板等汽车内饰，保险杠、大包围等汽车外饰。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明的滑石粉填充聚丙烯组合物利用乙烯与极性单体的共聚物与部分聚氨酯弹性体反应生成大分子相容剂以有效改善聚丙烯与聚氨酯弹性体的相容性，并控制聚氨酯弹性体的玻璃化转变温度在-70℃以下，而在更低温度(如-50℃)下仍能保持较高的韧性，适用于对低温韧性要求比较高的汽车内饰或外饰零部件，而且该组合物制备方法操作简单、成本低，应用前景广阔。
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。
以下各实施例和对比例中采用的原料如下：
共聚聚丙烯1：PP EP300M，中海壳牌，熔体质量流动速率为10g/min；
共聚聚丙烯2：PP EP548R，中海壳牌，熔体质量流动速率为30g/min；
共聚聚丙烯3：PP K7760H，台化，熔体质量流动速率为60g/min；
共聚聚丙烯4：PP EPS30R，茂名石化，熔体质量流动速率为2g/min；
共聚聚丙烯5：PP K7100，燕山石化，熔体质量流动速率为100g/min；
均聚聚丙烯：PP H9018，兰州石化，熔体质量流动速率为60g/min；
滑石粉1：SH200，桂林天诚，平均粒径为2000目，粒径D50为8μm；
滑石粉2：AH-3000N1，辽宁海城，平均粒径为3000目，粒径D50为5.5μm；
滑石粉3：HTP3，英瑞石，平均粒径为4286目，粒径D50为3.5μm；
乙烯/极性单体共聚物1：马来酸酐接枝聚乙烯共聚物，4033，杜邦公司，接枝率1％；
乙烯/极性单体共聚物2：乙烯/马来酸酐/丙烯酸酯共聚物，560D，杜邦；
乙烯/极性单体共聚物3：甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚乙烯共聚物，PX2250，巴塞尔，接枝率1％；
乙烯/极性单体共聚物4：乙烯/甲基丙烯酸缩水甘油酯/丙烯酸酯共聚物，型号AX8900，阿科玛，接枝率1％；
丙烯/极性单体共聚物：马来酸酐接枝聚丙烯共聚物，Bondyram 1001CN，普利朗，接枝率1％；
聚氨酯弹性体1：1175A，巴斯夫，玻璃化转变温度-70℃；
聚氨酯弹性体2：Texin 1196，拜尔公司，玻璃化转变温度-75℃；
聚氨酯弹性体3：1185A，巴斯夫，玻璃化转变温度-80℃；
聚氨酯弹性体4：Elastollan C 95A，巴斯夫，玻璃化转变温度-60℃。
本发明各实施例及对比例所用组分原料除非特别说明，否则均为市售原料，且各平行实验中所使用的组分原料均为同种。
上述共聚聚丙烯1-5的熔体质量流动速率根据ISO 1133-1:2011测得，测试条件为：230℃，2.16Kg负荷；聚氨酯弹性体1-4的玻璃化转变温度采用前述聚氨酯弹性体的玻璃化转变温度测试方法测得。
实施例1-16
实施例1-16分别提供了一种滑石粉填充聚丙烯组合物，它们的配方见表1。
表1
实施例1-16滑石粉填充聚丙烯组合物的制备方法除配方不同外，其他均相同，具体制备方法包括以下步骤：
(1)将乙烯/极性单体共聚物和聚氨酯弹性体混合均匀后，在双螺杆挤出机中进行反应，反应温度为200℃，反应时间为0.1h；
(2)反应结束后加入其他原料，熔融分散，塑化造粒，即得滑石粉填充聚丙烯组合物；
其中，双螺杆挤出机的长径比为48:1，温度设置为160～200℃，螺杆转速为200～450转/分。
实施例17
本实施例提供了一种滑石粉填充聚丙烯组合物，其配方同实施例2。该滑石粉填充聚丙烯组合物的制备方法除步骤(1)中反应温度为180℃，反应时间为0.2h，其他均与实施例2相同。
实施例18
本实施例提供了一种滑石粉填充聚丙烯组合物，其配方同实施例2。该滑石粉填充聚丙烯组合物的制备方法除步骤(1)中反应温度为220℃，反应时间为0.05h，其他均与实施例2相同。
对比例1-9
对比例1-9分别提供了一种滑石粉填充聚丙烯组合物，它们的配方见表2。
表2
对比例1滑石粉填充聚丙烯组合物的制备方法包括以下步骤：将全部原料混合均匀后，加入双螺杆挤出机中，熔融分散，塑化造粒，即得滑石粉填充聚丙烯组合物；其中，双螺杆挤出机的长径比为48:1，温度设置为160～200℃，螺杆转速为200～450转/分。
对比例2滑石粉填充聚丙烯组合物的制备方法除未添加聚氨酯弹性体外，其他均同实施例2。
对比例3滑石粉填充聚丙烯组合物的制备方法除用聚氨酯弹性体4替换聚氨酯弹性体1外，其他均同实施例2。
对比例4滑石粉填充聚丙烯组合物的制备方法除用丙烯/极性单体共聚物替代乙烯/极性单体共聚物外，其他均同实施例2。
对比例5～6滑石粉填充聚丙烯组合物的制备方法除各组分原料用量不同外，其他均同实施例2。
对比例7滑石粉填充聚丙烯组合物的制备方法除所用聚丙烯种类不同外，其他均同实施例2。
对比例8～9滑石粉填充聚丙烯组合物的制备方法同实施例2。
效果例
对各实施例和对比例滑石粉填充聚丙烯组合物分别进行性能测试，相关测试参考标准或方法如下：
-50℃缺口冲击强度测试：采用ISO 180-2000测试悬臂梁缺口冲击强度，具体为将塑料粒子注塑成80×10×4.0mm尺寸的标准样条，铣缺口后放置在-50℃低温箱中4小时后测试其在该温度下的缺口冲击强度，A型缺口，4mm，冲击摆锤能量为5.5J；
-50℃多轴冲击强度测试：测试标准ASTM D3763-2015，将塑料粒子注塑成100×100×3.0mm尺寸的方板，放置在-50℃低温箱中4小时后测试其在-50℃下的多轴冲击强度，冲头直径12.7mm，冲头速度6.6m/s，若冲头击穿样板后无碎片，判定为韧性，否则为脆性。
测试结果见表3。
表3
| 样品 | -50℃缺口冲击强度/KJ/m2 | -50℃多轴冲击测试结果 |
| 实施例1 | 3.2 | 韧性 |
| 实施例2 | 3.5 | 韧性 |
| 实施例3 | 4.0 | 韧性 |
| 实施例4 | 3.4 | 韧性 |
| 实施例5 | 3.6 | 韧性 |
| 实施例6 | 3.7 | 韧性 |
| 实施例7 | 3.9 | 韧性 |
| 实施例8 | 4.2 | 韧性 |
| 实施例9 | 4.1 | 韧性 |
| 实施例10 | 3.8 | 韧性 |
| 实施例11 | 3.7 | 韧性 |
| 实施例12 | 3.8 | 韧性 |
| 实施例13 | 3.6 | 韧性 |
| 实施例14 | 3.4 | 韧性 |
| 实施例15 | 3.3 | 韧性 |
| 实施例16 | 3.7 | 韧性 |
| 实施例17 | 3.4 | 韧性 |
| 实施例18 | 3.6 | 韧性 |
| 对比例1 | 2.8 | 韧性 |
| 对比例2 | 2.9 | 韧性 |
| 对比例3 | 2.7 | 韧性 |
| 对比例4 | 2.5 | 韧性 |
| 对比例5 | 2.7 | 脆性 |
| 对比例6 | 4.3 | 脆性 |
| 对比例7 | 2.1 | 脆性 |
| 对比例8 | 2.5 | 脆性 |
| 对比例9 | 2.8 | 脆性 |
从实施例1-18中可以看出，在本发明给出的技术方案范围内，得到的滑石粉填充聚丙烯组合物在-50℃下具有较好的韧性，如-50℃缺口冲击强度在3.2KJ/m2以上，-50℃多轴冲击强度测试结果表现为韧性，适用于汽车外饰和内饰。
与对比例1及对比例2相比，实施例2具有更好的低温韧性，这是因为实施例2同时添加了乙烯/极性单体共聚物与聚氨酯弹性体，且乙烯/极性单体共聚物与部分聚氨酯弹性体反应生成了大分子相容剂，有效改善了聚氨酯弹性体与共聚聚丙烯的相容性，进而有效发挥了聚氨酯弹性体对韧性的提高作用。
实施例2、实施例11～12与对比例3对比可知，聚氨酯弹性体的玻璃化转变温度会影响滑石粉填充聚丙烯组合物的低温韧性，当聚氨酯弹性体的玻璃化转变温度在-70℃以下时，所得滑石粉填充聚丙烯组合物的-50℃缺口冲击强度和-50℃多轴冲击强度更高。而当聚氨酯弹性体的玻璃化转变温度高于-70℃(如对比例3)时，由于低温增韧要好需要低温下分子链活动性要强，而分子链活动性与玻璃化转变温度有关，玻璃化转变温度越高，其低温下分子链活动性越差，越不利于增韧，因此，所得材料的-50℃缺口冲击强度甚至比不添加乙烯/极性共聚物的对比例1的还低。
与对比例4相比，实施例2具有更高的-50℃缺口冲击强度和-50℃多轴冲击强度，这可能是因为乙烯/极性单体共聚物相比丙烯/极性单体共聚物具有更低的玻璃化转变温度，在低温韧性方面表现更好。
实施例1～3与对比例5～6对比可知，共聚聚丙烯、滑石粉、乙烯与极性单体的共聚物和聚氨酯弹性体的用量会影响所得滑石粉填充聚丙烯组合物的低温韧性；对比例5因乙烯与极性单体的共聚物和聚氨酯弹性体的用量太少而导致低温韧性较差；对比例6虽然橡胶含量较高而使组合物低温缺口冲击强度较高，但是材料偏软，又因乙烯与极性单体的共聚物用量较多，导致其与非极性的聚丙烯的相容性较差，而且滑石粉含量较高，造成应力集中，从而使组合物的低温多轴冲击强度变差，不适用于制备汽车内饰和外饰。
实施例2和13～14与对比例7～8对比可知，共聚聚丙烯的熔体流动速率会影响所得滑石粉填充聚丙烯组合物的低温韧性；对比例7因共聚聚丙烯的熔体流动速率过低，导致加工难度较高，其与其他物料难以混匀，而使所得滑石粉填充聚丙烯组合物的低温韧性较差；对比例8因共聚聚丙烯的熔体流动速率过高，自身的低温韧性较差，而使所得滑石粉填充聚丙烯组合物的低温韧性较差。
实施例2和6～10对比可知，相比仅添加马来酸酐接枝聚乙烯共聚物或乙烯/甲基丙烯酸缩水甘油酯/丙烯酸酯共聚物，同时添加马来酸酐接枝聚乙烯共聚物与乙烯/甲基丙烯酸缩水甘油酯/丙烯酸酯共聚物时的低温韧性更好，说明马来酸酐接枝聚乙烯共聚物与乙烯/甲基丙烯酸缩水甘油酯/丙烯酸酯共聚物能协同提高低温韧性，当马来酸酐接枝聚乙烯共聚物与乙烯/甲基丙烯酸缩水甘油酯/丙烯酸酯共聚物的质量比在4:1～6:1范围内时，所得材料的低温韧性更好。
最后应当说明的是，以上实施例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 (9)
1.一种滑石粉填充聚丙烯组合物，其特征在于，包括以下重量份的组分：共聚聚丙烯55~68.5份，滑石粉15~20份，乙烯与极性单体的共聚物8~12份，聚氨酯弹性体8~12份；其中，所述共聚聚丙烯在230℃、2.16 Kg负荷下的熔体质量流动速率为10～60 g/10min，所述聚氨酯弹性体的玻璃化转变温度在-70℃以下，所述极性单体包括有机酸酸酐和有机酸酯中的至少一种，所述有机酸酸酐包括马来酸酐，所述有机酸酯包括丙烯酸酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯中的至少一种。
2.如权利要求1所述的滑石粉填充聚丙烯组合物，其特征在于，所述乙烯与极性单体的共聚物包括马来酸酐接枝聚乙烯共聚物、乙烯/马来酸酐/丙烯酸酯共聚物、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚乙烯共聚物和乙烯/甲基丙烯酸缩水甘油酯/丙烯酸酯共聚物中的至少一种。
3.如权利要求2所述的滑石粉填充聚丙烯组合物，其特征在于，所述乙烯与极性单体的共聚物包括马来酸酐接枝聚乙烯共聚物和乙烯/甲基丙烯酸缩水甘油酯/丙烯酸酯共聚物。
4.如权利要求3所述的滑石粉填充聚丙烯组合物，其特征在于，所述马来酸酐接枝聚乙烯共聚物与所述乙烯/甲基丙烯酸缩水甘油酯/丙烯酸酯共聚物的重量比为4:1~6:1。
5.如权利要求1所述的滑石粉填充聚丙烯组合物，其特征在于，所述聚氨酯弹性体的玻璃化转变温度为-80℃~-75℃。
6.如权利要求1所述的滑石粉填充聚丙烯组合物，其特征在于，满足以下条件中的至少一条：
a、所述滑石粉的平均粒径为2000～5000目，粒径D50为3～8μm；
b、所述滑石粉填充聚丙烯组合物还包括以下重量份的组分：抗氧剂0.3～2份。
7.如权利要求1-6任一项所述的滑石粉填充聚丙烯组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将乙烯与极性单体的共聚物和聚氨酯弹性体混合均匀后反应，再与其他原料混合，熔融分散，塑化造粒，得到滑石粉填充聚丙烯组合物。
8.如权利要求7所述的滑石粉填充聚丙烯组合物的制备方法，其特征在于：所述反应的温度为180～220℃，所述反应的时间为0.05～0.2h；所述熔融分散的温度为180～220℃。
9.如权利要求1-6任一项所述的滑石粉填充聚丙烯组合物或如权利要求7-8任一项所述的制备方法制得的滑石粉填充聚丙烯组合物在制备汽车内饰和/或外饰中的应用。
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5344882A (en) * | 1990-06-22 | 1994-09-06 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Polyacetal blends |
| CN102875904A (zh) * | 2012-09-27 | 2013-01-16 | 天津金发新材料有限公司 | 同时具备耐划伤性和超低温韧性的聚丙烯组合物及其制法 |
| CN106147032A (zh) * | 2015-03-27 | 2016-11-23 | 苏州旭光材料技术发展有限公司 | 一种低收缩率改性聚丙烯复合材料及其制备方法 |
| CN112341717A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-02-09 | 上海金发科技发展有限公司 | 一种汽车内饰聚丙烯组合物及其制备方法 |
| CN114835974A (zh) * | 2022-03-21 | 2022-08-02 | 成都金发科技新材料有限公司 | 一种耐高温水煮聚丙烯组合物及制备方法和应用 |
| CN115926308A (zh) * | 2021-08-27 | 2023-04-07 | 合肥杰事杰新材料股份有限公司 | 一种易喷涂聚丙烯复合材料及其制备方法 |
| CN115947993A (zh) * | 2022-12-30 | 2023-04-11 | 天津金发新材料有限公司 | 一种聚丙烯组合物及其制备方法和应用 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102008001596A1 (de) * | 2008-05-06 | 2009-11-12 | Evonik Röhm Gmbh | Kunststoffmischungen umfassend ein thermoplastisches Polyurethan (TPU) und ein schlagzähes Poly(meth)acrylat |
-
2023
- 2023-05-15 CN CN202310541092.3A patent/CN116515206B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5344882A (en) * | 1990-06-22 | 1994-09-06 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Polyacetal blends |
| CN102875904A (zh) * | 2012-09-27 | 2013-01-16 | 天津金发新材料有限公司 | 同时具备耐划伤性和超低温韧性的聚丙烯组合物及其制法 |
| CN106147032A (zh) * | 2015-03-27 | 2016-11-23 | 苏州旭光材料技术发展有限公司 | 一种低收缩率改性聚丙烯复合材料及其制备方法 |
| CN112341717A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-02-09 | 上海金发科技发展有限公司 | 一种汽车内饰聚丙烯组合物及其制备方法 |
| CN115926308A (zh) * | 2021-08-27 | 2023-04-07 | 合肥杰事杰新材料股份有限公司 | 一种易喷涂聚丙烯复合材料及其制备方法 |
| CN114835974A (zh) * | 2022-03-21 | 2022-08-02 | 成都金发科技新材料有限公司 | 一种耐高温水煮聚丙烯组合物及制备方法和应用 |
| CN115947993A (zh) * | 2022-12-30 | 2023-04-11 | 天津金发新材料有限公司 | 一种聚丙烯组合物及其制备方法和应用 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| MDI合成聚氨酯型不饱和树脂及其性能;刘超凡 等;材料科学与工程学报;第36卷(第4期);584-588 * |
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|---|---|
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