CN116836612A - 一种用于镁铝合金材质的涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于镁铝合金材质的涂料及其制备方法，其中涂料由A组分和B组分组成，其中，A组分包括：30～40份E20环氧树脂，15～20份热塑性环氧树脂，0.2～0.5份流平剂，12～15份钛白粉，3～5份硫酸钡，5～10份磷酸锌，1～1.2份分散剂，25～40份第一有机溶剂；B组分包括：30～55份聚酰胺树脂，40～60份第二有机溶剂。通过采用E20环氧树脂、热塑性环氧树脂、聚酰胺树脂作为成膜树脂，钛白粉、硫酸钡、磷酸锌作为填充料，流平剂、分散剂为助剂，使得该涂料应用在镁铝合金材质的饰件上时，具有良好的附着力，即使是镁铝合金饰件在喷涂之前不进行前处理(打磨)也能具有优良的附着力，且耐水性能能达到40*240h不起泡、掉漆。
Description
技术领域
本发明涉及汽车涂料技术领域，尤其涉及一种用于镁铝合金材质的涂料及其制备方法。
背景技术
镁铝合金密度小、质地轻、稳定性强、耐腐蚀性强、可以再次利用，所以常用于代替工程塑料，应用于一些汽车内饰件如装饰条等，表面喷涂一层用于装饰或保护的涂层。
然而镁铝合金外层容易氧化形成致密氧化膜，耐腐蚀性能极强，致使喷涂前需要对镁铝合金素材进行前处理，如打磨等，耗费大量的人力物力，并且还容易存在打磨处理不彻底情形，使得附着力及其他基础性能不合格，对喷涂企业造成了很大的困难。
因此，现有技术还有待于进一步的改进和提升。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于镁铝合金材质的涂料，将该涂料喷涂在镁铝合金饰件上，可以在其表面形成致密的涂层，该涂层具有良好的附着力和耐水性，且所喷涂的镁铝合金饰件的表面无需进行前处理。
为实现以上目的，本发明提供了一种用于镁铝合金材质的涂料，由A、B两种组分组成，以重量份计，A组分包括：30～40份E20环氧树脂，15～20份热塑性环氧树脂，0.2～0.5份流平剂，12～15份钛白粉，3～5份硫酸钡，5～10份磷酸锌，1～1.2份分散剂，25～40份第一有机溶剂；B组分包括：30～55份聚酰胺树脂，40～60份第二有机溶剂。
与现有技术相比，本发明的一种用于镁铝合金材质的涂料，通过采用E20环氧树脂、热塑性环氧树脂、聚酰胺树脂作为成膜树脂，钛白粉、硫酸钡、磷酸锌作为填充料，流平剂、分散剂为助剂，使得该涂料应用在镁铝合金材质的饰件上时，具有良好的附着力，即使是镁铝合金饰件在喷涂之前不进行前处理(打磨)也能具有优良的附着力，且耐水性能能达到40*240h不起泡、掉漆。需要说明的是，镁铝合金饰件在喷涂前不进行处理并不是说，镁铝合金饰件表面就存在污渍，而是说不进行打磨处理，不需要将镁铝合金饰件表面的氧化膜去除。
本发明中，E20环氧树脂对素材(尤其是镁铝合金材质)附着力较好，哪怕是在素材表面有氧化膜的情况下；热塑性环氧树脂耐水性好，层间附着能力强，在聚酰胺树脂催化E20环氧树脂的过程中，热塑性环氧树脂能够增强E20环氧树脂的铰链度，所形成的涂膜具有优异的耐水性能。
较佳地，本发明的一种用于镁铝合金材质的涂料还包括：2～4份滑石粉，0.1～0.3份炭黑。
在本发明中，通过添加滑石粉可以提升涂料的填充性和打磨性，同时滑石粉因为较轻，有助于其他颜料、填料的分散，防止出现沉淀絮凝。钛白粉具有填充性和遮盖力，所用到的钛白粉为锐钛型钛白粉，相较于金红石型具有成本低的优势。硫酸钡具有填充性和增加层间附着力的作用，与磷酸锌搭配使用可以提升涂膜的抗腐蚀性。而加入炭黑可以增加涂料的遮盖力，减少涂料的使用量。
较佳地，本发明的用于A组分的有机溶剂(第一溶剂)包括二甲苯、防白水，示例性地，二甲苯的加入量为20份，防白水的加入量为5份、二甲苯的加入量为25份，防白水的加入量为8份、二甲苯的加入量为30份，防白水的加入量为10份。通过选用二甲苯与防白水进行混合，能够对E20环氧树脂、热塑性环氧树脂很好地进行溶解，且所需要的二甲苯与防白水的用量相对较少，不会对A组分的粘度造成不良影响，同时，通过二甲苯与防白水进行搭配使用，使得第一溶剂的挥发速度不会过快，不会对涂膜的形成造成不良影响。
较佳地，本发明的热塑性树脂可以是环氧改型热塑型丙烯酸、或热塑型丙烯酸中的至少一种。具体地，热塑树脂为VIACRYL SC200/40X和TB50826中的至少一种。
较佳地，本发明的流平剂为氟碳化合物类流平剂和丙烯酸类流平剂中的至少一种。具体地，流平剂为BYK358N、BYK306、BYK310和BYK333中的至少一种。
较佳地，本发明的用于B组分的溶剂(第二有机溶剂)包括正丁醇和二甲苯，示例性地，正丁醇的加入量为15份、二甲苯的加入量为25份，正丁醇的加入量为15份、二甲苯的加入量为35份，正丁醇的加入量为25份、二甲苯的加入量为25份，正丁醇的加入量为25份、二甲苯的加入量为35份。通过选用醇醚类溶剂和苯类溶剂相配合，即形成由二甲苯、防白水、正丁醇构成的溶剂体系，可以很好的平衡溶解性与挥发速度的均衡，使所得到的涂膜具有较优的性能。
较佳地，本发明的分散剂选自高分子分散剂、含酸性基团共聚物溶液、改性聚氨酯溶液。具体地，分散剂为BYK110、BYK163和EFKA4010中的一种或多种。
为实现以上目的，本发明提供了一种用于镁铝合金材质的涂料的制备方法，步骤包括：
按照原料配比，在生产容器中，依次加入E20环氧树脂、热塑性环氧树脂、第一有机溶剂、分散剂、流平剂边加入边搅拌，转速400～700r/min持续搅拌8～20min，得到预混物；
分别将钛白粉、硫酸钡以及磷酸锌分散至所述预混物中，得到研磨料；
将所述研磨料加入到研磨设备中进行研磨，得到所述A组分；
按照原料配比，将聚酰胺树脂分散至第二有机溶剂，得到所述B组分；
将所述A组分与所述B组分混合或独立包装，得到所述用于镁铝合金材质的涂料。
较佳地，本发明的用于镁铝合金材质的涂料的制备方法，其特征在于，所述A组分的细度为15μm以下。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术方案、发明目的及技术效果，以下结合具体实施例进行说明。
实施例1
本实施例提供了一种用于镁铝合金材质的涂料，包括以下重量份的成分：30份E20环氧树脂，15份热塑性环氧树脂；0.2份流平剂，12份钛白粉，3份硫酸钡，5份磷酸锌，1份BYK163，20份二甲苯，5份防白水，30份聚酰胺树脂，15份正丁醇，25份二甲苯。
本实施例的一种用于镁铝合金材质的涂料的制备方法，步骤包括：
(1)按照上述添加量，依次加入E20环氧树脂、热塑性环氧树脂、二甲苯、防白水、分散剂、流平剂边加入边搅拌，转速600r/min持续搅拌10min；搅拌充分后边搅便加入滑石粉、钛白粉、硫酸钡磷酸锌；加完全部物料后搅拌转速900r/min持续搅拌20min；搅拌分散完全后进行研磨，在细度达到10μm即可得到A组分；
(2)按照上述添加量，将正丁醇和二甲苯依次下料，低速300r/min混合5min；在混合溶剂中边搅边加入聚氨酯，转速600r/min，持续搅拌20min，即可得到B组分。
使用时将A组分和B组分按质量比2:1混合均匀制得用于镁铝合金材质的涂料。
实施例2
本实施例提供了一种用于镁铝合金材质的涂料，包括以下重量份的成分：35份E20环氧树脂，20份热塑性环氧树脂；0.3份流平剂，13份钛白粉，5份硫酸钡，10份磷酸锌，1.2份BYK163，30份二甲苯，10份防白水，45份聚酰胺树脂，25份正丁醇，25份二甲苯。
本实施例的一种用于镁铝合金材质的涂料的制备方法，步骤包括：
(1)按照上述添加量，依次加入E20环氧树脂、热塑性环氧树脂、二甲苯、防白水、分散剂、流平剂边加入边搅拌，转速600r/min持续搅拌10min；搅拌充分后边搅便加入滑石粉、钛白粉、硫酸钡磷酸锌；加完全部物料后搅拌转速900r/min持续搅拌20min；搅拌分散完全后进行研磨，在细度达到12μm即可得到A组分；
(2)按照上述添加量，将正丁醇和二甲苯依次下料，低速300r/min混合5min；在混合溶剂中边搅边加入聚氨酯，转速600r/min，持续搅拌20min，即可得到B组分。
使用时将A组分和B组分按质量比3:1混合均匀制得用于镁铝合金材质的涂料。
实施例3
本实施例提供了一种用于镁铝合金材质的涂料，包括以下重量份的成分：40份E20环氧树脂，20份热塑性环氧树脂；0.5份流平剂，15份钛白粉，5份硫酸钡，10份磷酸锌，1.2份BYK163，30份二甲苯，10份防白水，45份聚酰胺树脂，25份正丁醇，35份二甲苯。
本实施例的一种用于镁铝合金材质的涂料的制备方法，步骤包括：
(1)按照上述添加量，依次加入E20环氧树脂、热塑性环氧树脂、二甲苯、防白水、分散剂、流平剂边加入边搅拌，转速600r/min持续搅拌10min；搅拌充分后边搅便加入滑石粉、钛白粉、硫酸钡磷酸锌；加完全部物料后搅拌转速900r/min持续搅拌20min；搅拌分散完全后进行研磨，在细度达到8μm即可得到A组分；
(2)按照上述添加量，将正丁醇和二甲苯依次下料，低速300r/min混合5min；在混合溶剂中边搅边加入聚氨酯，转速600r/min，持续搅拌20min，即可得到B组分。
使用时将A组分和B组分按质量比4:1混合均匀制得用于镁铝合金材质的涂料。
对比例1
本实施例提供了一种用于镁铝合金材质的涂料，由一种用于镁铝合金材质的涂料和固化剂组成，一种用于镁铝合金材质的涂料包括以下重量份的成分：75份高羟基丙烯酸树脂，此树脂羟基含量5.0％，玻璃化转变温度(Tg)为80℃，树脂中刚性基团含量30％，固含量75％；0.02份二月桂酸二丁基锡，0.2份BYK358N，0.2份BYK333，0.5份EFKA292，1.0份EFKA1130，2.0份耐磨助剂，4份乙二醇丁醚醋酸酯，4份乙二醇丁醚，1份异氟尔酮，3份环己酮，5份丁酮；
固化剂包括60份HDI固化剂。
本实施例的一种用于镁铝合金材质的涂料的制备方法，步骤包括：
(1)按照原料配比，将高羟基丙烯酸树脂和中羟基丙烯酸树脂加入容器中，按顺序依次加入乙二醇丁醚醋酸酯、乙二醇丁醚、搅拌均匀；
(2)再按顺序向混合物中加入BYK358N、二月桂酸二丁基锡、BYK333、EFKA292、EFKA1130、耐磨助剂、异氟尔酮、环己酮、丁酮，边加入边搅拌，搅拌速度为900r/min，搅拌均匀后制得一种用于镁铝合金材质的涂料；
(3)将一种用于镁铝合金材质的涂料和固化剂按质量比2:1混合均匀制得高耐磨清漆。
对比例2
本实施例提供了一种一种用于镁铝合金材质的涂料，由一种用于镁铝合金材质的涂料和固化剂组成，一种用于镁铝合金材质的涂料包括以下重量份的成分：75份中羟基丙烯酸树脂，此树脂羟基含量3.9％、玻璃化转变温度(Tg)65℃，固含量75％；0.02份二月桂酸二丁基锡，0.2份BYK358N，0.2份BYK333，0.5份EFKA292，1.0份EFKA1130，2.0份耐磨助剂，4份乙二醇丁醚醋酸酯，4份乙二醇丁醚，1份异氟尔酮，3份环己酮，5份丁酮；
固化剂包括60份HDI固化剂。
本实施例的一种用于镁铝合金材质的涂料的制备方法，步骤包括：
(1)按照原料配比，将高羟基丙烯酸树脂和中羟基丙烯酸树脂加入容器中，按顺序依次加入乙二醇丁醚醋酸酯、乙二醇丁醚、搅拌均匀；
(2)再按顺序向混合物中加入BYK358N、二月桂酸二丁基锡、BYK333、EFKA292、EFKA1130、耐磨助剂、异氟尔酮、环己酮、丁酮，边加入边搅拌，搅拌速度为900r/min，搅拌均匀后制得一种用于镁铝合金材质的涂料；
(3)将一种用于镁铝合金材质的涂料和固化剂按质量比2:1混合均匀制得高耐磨清漆。
对比例3
本实施例提供了一种一种用于镁铝合金材质的涂料，由一种用于镁铝合金材质的涂料和固化剂组成，一种用于镁铝合金材质的涂料包括以下重量份的成分：55份高羟基丙烯酸树脂，此树脂羟基含量3.0％，玻璃化转变温度(Tg)为75℃，树脂中刚性基团含量30％，固含量75％；20份中羟基丙烯酸树脂，此树脂羟基含量3.9％、玻璃化转变温度(Tg)65℃，固含量75％；0.02份二月桂酸二丁基锡，0.2份BYK358N，0.2份BYK333，0.5份EFKA292，1.0份EFKA1130，2.0份耐磨助剂，4份乙二醇丁醚醋酸酯，4份乙二醇丁醚，1份异氟尔酮，3份环己酮，5份丁酮；
固化剂包括60份HDI固化剂。
本实施例的一种用于镁铝合金材质的涂料的制备方法，步骤包括：
(1)按照原料配比，将高羟基丙烯酸树脂和中羟基丙烯酸树脂加入容器中，按顺序依次加入乙二醇丁醚醋酸酯、乙二醇丁醚、搅拌均匀；
(2)再按顺序向混合物中加入BYK358N、二月桂酸二丁基锡、BYK333、EFKA292、EFKA1130、耐磨助剂、异氟尔酮、环己酮、丁酮，边加入边搅拌，搅拌速度为900r/min，搅拌均匀后制得一种用于镁铝合金材质的涂料；
(3)将一种用于镁铝合金材质的涂料和固化剂按质量比2:1混合均匀制得高耐磨清漆。
对比例4
本实施例提供了一种一种用于镁铝合金材质的涂料，由一种用于镁铝合金材质的涂料和固化剂组成，一种用于镁铝合金材质的涂料包括以下重量份的成分：55份高羟基丙烯酸树脂，此树脂羟基含量5.0％，玻璃化转变温度(Tg)为80℃，树脂中无刚性基团，固含量75％；20份中羟基丙烯酸树脂，此树脂羟基含量3.9％、玻璃化转变温度(Tg)65℃，固含量75％；0.02份二月桂酸二丁基锡，0.2份BYK358N，0.2份BYK333，0.5份EFKA292，1.0份EFKA1130，2.0份耐磨助剂，4份乙二醇丁醚醋酸酯，4份乙二醇丁醚，1份异氟尔酮，3份环己酮，5份丁酮；
固化剂包括60份HDI固化剂。
本实施例的一种用于镁铝合金材质的涂料的制备方法，步骤包括：
(1)按照原料配比，将高羟基丙烯酸树脂和中羟基丙烯酸树脂加入容器中，按顺序依次加入乙二醇丁醚醋酸酯、乙二醇丁醚、搅拌均匀；
(2)再按顺序向混合物中加入BYK358N、二月桂酸二丁基锡、BYK333、EFKA292、EFKA1130、耐磨助剂、异氟尔酮、环己酮、丁酮，边加入边搅拌，搅拌速度为900r/min，搅拌均匀后制得一种用于镁铝合金材质的涂料；
(3)将一种用于镁铝合金材质的涂料和固化剂按质量比2:1混合均匀制得高耐磨清漆。
对比例5
本实施例提供了一种一种用于镁铝合金材质的涂料，由一种用于镁铝合金材质的涂料和固化剂组成，一种用于镁铝合金材质的涂料包括以下重量份的成分：55份高羟基丙烯酸树脂，此树脂羟基含量5.0％，玻璃化转变温度(Tg)为80℃，树脂中刚性基团含量30％，固含量75％；20份中羟基丙烯酸树脂，此树脂羟基含量3.0％、玻璃化转变温度(Tg)65℃，固含量75％；0.02份二月桂酸二丁基锡，0.2份BYK358N，0.2份BYK333，0.5份EFKA292，1.0份EFKA1130，2.0份耐磨助剂，4份乙二醇丁醚醋酸酯，4份乙二醇丁醚，1份异氟尔酮，3份环己酮，5份丁酮；
固化剂包括60份HDI固化剂。
本实施例的一种用于镁铝合金材质的涂料的制备方法，步骤包括：
(1)按照原料配比，将高羟基丙烯酸树脂和中羟基丙烯酸树脂加入容器中，按顺序依次加入乙二醇丁醚醋酸酯、乙二醇丁醚、搅拌均匀；
(2)再按顺序向混合物中加入BYK358N、二月桂酸二丁基锡、BYK333、EFKA292、EFKA1130、耐磨助剂、异氟尔酮、环己酮、丁酮，边加入边搅拌，搅拌速度为900r/min，搅拌均匀后制得一种用于镁铝合金材质的涂料；
(3)将一种用于镁铝合金材质的涂料和固化剂按质量比2:1混合均匀制得高耐磨清漆。
对比例6
本实施例提供了一种一种用于镁铝合金材质的涂料，由一种用于镁铝合金材质的涂料和固化剂组成，一种用于镁铝合金材质的涂料包括以下重量份的成分：55份高羟基丙烯酸树脂，此树脂羟基含量5.0％，玻璃化转变温度(Tg)为80℃，树脂中刚性基团含量30％，固含量75％；20份中羟基丙烯酸树脂，此树脂羟基含量4.0％、玻璃化转变温度(Tg)65℃，固含量75％；0.02份二月桂酸二丁基锡，0.2份BYK358N，0.2份BYK333，0.5份EFKA292，1.0份EFKA1130，4份乙二醇丁醚醋酸酯，4份乙二醇丁醚，1份异氟尔酮，3份环己酮，5份丁酮；
固化剂包括60份HDI固化剂。
本实施例的一种用于镁铝合金材质的涂料的制备方法，步骤包括：
(1)按照原料配比，将高羟基丙烯酸树脂和中羟基丙烯酸树脂加入容器中，按顺序依次加入乙二醇丁醚醋酸酯、乙二醇丁醚、搅拌均匀；
(2)再按顺序向混合物中加入BYK358N、二月桂酸二丁基锡、BYK333、EFKA292、EFKA1130、耐磨助剂、异氟尔酮、环己酮、丁酮，边加入边搅拌，搅拌速度为900r/min，搅拌均匀后制得一种用于镁铝合金材质的涂料；
(3)将一种用于镁铝合金材质的涂料和固化剂按质量比2:1混合均匀制得高耐磨清漆。
对比例7
本实施例提供了一种一种用于镁铝合金材质的涂料，由一种用于镁铝合金材质的涂料和固化剂组成，一种用于镁铝合金材质的涂料包括以下重量份的成分：55份高羟基丙烯酸树脂，此树脂羟基含量5.0％，玻璃化转变温度(Tg)为30℃，树脂中刚性基团含量30％，固含量75％；20份中羟基丙烯酸树脂，此树脂羟基含量3.9％、玻璃化转变温度(Tg)25℃，固含量75％；0.02份二月桂酸二丁基锡，0.2份BYK358N，0.2份BYK333，0.5份EFKA292，1.0份EFKA1130，2.0份耐磨助剂，4份乙二醇丁醚醋酸酯，4份乙二醇丁醚，1份异氟尔酮，3份环己酮，5份丁酮；
固化剂包括60份HDI固化剂。
本实施例的一种用于镁铝合金材质的涂料的制备方法，步骤包括：
(1)按照原料配比，将高羟基丙烯酸树脂和中羟基丙烯酸树脂加入容器中，按顺序依次加入乙二醇丁醚醋酸酯、乙二醇丁醚、搅拌均匀；
(2)再按顺序向混合物中加入BYK358N、二月桂酸二丁基锡、BYK333、EFKA292、EFKA1130、耐磨助剂、异氟尔酮、环己酮、丁酮，边加入边搅拌，搅拌速度为900r/min，搅拌均匀后制得一种用于镁铝合金材质的涂料；
(3)将一种用于镁铝合金材质的涂料和固化剂按质量比2:1混合均匀制得高耐磨清漆。
按照表1测试实施例1～2和对比例1～6的一种用于镁铝合金材质的涂料的性能。测试结果如表2所示。
表1
表2
| 测试项目 | 附着力 | 耐水外观 | 耐水附着力 |
| 实施例1 | 0级 | 外观无起泡，失光，软化异常 | 0级 |
| 实施例2 | 0级 | 外观无起泡，失光，软化异常 | 0级 |
| 对比例1 | 2级 | 外观起泡，失光 | 4级 |
| 对比例2 | 0级 | 外观起泡 | 1-2级 |
| 对比例3 | 0级 | 外观无起泡，失光，软化异常 | 0-1级 |
| 对比例4 | 0级 | 外观起泡 | 2级 |
| 对比例5 | 0级 | 外观无起泡，失光，软化异常 | 1级 |
| 对比例6 | 0级 | 外观无起泡，失光，软化异常 | 1级 |
| 对比例7 | 0级 | 外观无起泡，失光，软化异常 | 3级 |
比照上述测试结果，实施例1、2的各项性能指标都能满足要求；对比例1的附着力达不到要求；对比例2、3、4、5、6、7的附着力合格，但是耐水外观判断和耐水附着力性能都达不到要求。
通过对比，实施例1、2的综合性能明显好于对比例1、2、3、4、5、6、7。可以实现批量生产。
Claims (9)
1.一种用于镁铝合金材质的涂料，由A、B两种组分组成，其特征在于，以重量份计，A组分包括：30～40份E20环氧树脂，15～20份热塑性环氧树脂，0.2～0.5份流平剂，12～15份钛白粉，3～5份硫酸钡，5～10份磷酸锌，1～1.2份分散剂，25～40份第一有机溶剂；B组分包括：30～55份聚酰胺树脂，40～60份第二有机溶剂。
2.如权利要求1所述的用于镁铝合金材质的涂料，其特征在于，所述第一有机溶剂包括：20～30份的二甲苯、5～10份的防白水。
3.如权利要求1所述的用于镁铝合金材质的涂料，其特征在于，所述热塑性环氧树脂选自：VIACRYL SC200/40X和TB50826中的一种或两种。
4.如权利要求1所述的用于镁铝合金材质的涂料，其特征在于，所述流平剂包括：氟碳化合物类流平剂和丙烯酸类流平剂。
5.如权利要求1所述的用于镁铝合金材质的涂料，其特征在于，所述第二有机溶剂包括：15～25份正丁醇，25～35份二甲苯。
6.如权利要求1所述的用于镁铝合金材质的涂料，其特征在于，所述涂料还包括：2～4份滑石粉，0.1～0.3份炭黑。
7.如权利要求1所述的用于镁铝合金材质的涂料，其特征在于，所述分散剂选自：BYK110、BYK163和EFKA4010中的任一种或多种。
8.一种如权利要求1～7任一项所述用于镁铝合金材质的涂料的制备方法，其特征在于，步骤包括：
按照原料配比，在生产容器中，依次加入E20环氧树脂、热塑性环氧树脂、第一有机溶剂、分散剂、流平剂边加入边搅拌，转速400～700r/min持续搅拌8～20min，得到预混物；
分别将钛白粉、硫酸钡以及磷酸锌分散至所述预混物中，得到研磨料；
将所述研磨料加入到研磨设备中进行研磨，得到所述A组分；
按照原料配比，将聚酰胺树脂分散至第二有机溶剂，得到所述B组分；
将所述A组分与所述B组分混合或独立包装，得到所述用于镁铝合金材质的涂料。
9.如权利要求8所述的用于镁铝合金材质的涂料的制备方法，其特征在于，所述A组分的细度为15μm以下。
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| CN202311053182.4A CN116836612A (zh) | 2023-08-21 | 2023-08-21 | 一种用于镁铝合金材质的涂料及其制备方法 |
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