CN117684282A - 高抗拉力刷丝材料的制备方法及刷丝材料在毛刷中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及刷丝材料技术领域，具体公开了一种高抗拉力刷丝材料的制备方法及刷丝材料在毛刷中的应用。高抗拉力刷丝材料的制备方法，包括以下步骤：步骤1），将聚乙烯、二硫化钼、氧化铅、氯化胆碱、助剂混合均匀，得预混物；步骤2），将预混物投入挤出机中挤出，拉丝，冷却，制得高抗拉力刷丝材料。本发明具有提高刷丝材料的抗拉力的优点。
Description
技术领域
本发明涉及刷丝材料领域，尤其是涉及一种高抗拉力刷丝材料的制备方法及刷丝材料在毛刷中的应用。
背景技术
毛刷是一种工具，主要用途是工业生产过程中的清洗、除尘、抛光等，毛刷的刷丝是主要发挥作用的部分，制作刷丝的材料有很多，有天然的毛发类材料，也有人工合成的塑料类材料，其中塑料类材料由于性能稳定，用量相对更大。
聚乙烯刷丝是常用的刷丝材料之一，聚乙烯刷丝是塑料刷丝中较为柔软的一种，采用聚乙烯刷丝进行清洁，既能起到很好地清洁效果，同时还不易磨损工件表面，在工业中被广泛使用。
虽然聚乙烯刷丝十分柔软，但是在使用过程中容易出现掉毛的现象，毛刷掉毛的原因主要是刷丝的抗拉力不足，导致在清洁作业的过程中导致刷丝断裂，从而导致掉毛现象，在对机械设备进行清洁时，脱落的毛丝会卡在机械设备中，影响产品质量甚至影响设备运转，因此，还有改善空间。
发明内容
为了提高刷丝材料的抗拉力，本申请提供一种高抗拉力刷丝材料的制备方法及刷丝材料在毛刷中的应用。
第一方面，本申请提供一种高抗拉力刷丝材料的制备方法，采用如下的技术方案：
一种高抗拉力刷丝材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1)，将聚乙烯、二硫化钼、氧化铅、氯化胆碱、助剂混合均匀，得预混物；
步骤2)，将预混物投入挤出机中挤出，拉丝，冷却，制得高抗拉力刷丝材料。
通过采用上述技术方案，通过在聚乙烯中加入二硫化钼、氧化铅、氯化胆碱，在二硫化钼、氧化铅、氯化胆碱的相互配合下，能有效提高聚乙烯材料的抗拉强度，使制得的刷丝材料的抗拉力显著提升，从而使刷丝材料制得的毛刷不易出现掉毛现象，用于清洁机械设备时，安全性更高，不易掉毛导致设备运行故障，而且刷丝材料的耐磨性较好，不易磨损，使制得的毛刷经久耐用，具有较高的经济价值。
优选的，所述步骤1)中，聚乙烯、二硫化钼、氧化铅、氯化胆碱、助剂的质量比例为100：2-3：1-2：1.5-2.5：8.9-9.7。
通过采用上述技术方案，通过具体选择聚乙烯、二硫化钼、氧化铅、氯化胆碱的质量比例，使得二硫化钼、氧化铅、氯化胆碱改性聚乙烯的效果更佳，提高聚乙烯材料的抗拉强度和耐磨性能的效果更好，制得的刷丝材料更不易断裂和磨损，制成的毛刷更为经久耐用，质量更佳。
优选的，所述步骤1)中，助剂为抗氧剂、增塑剂、润滑剂的复配。
通过采用上述技术方案，通过助剂具体选择抗氧剂、增塑剂、润滑剂的复配，使得聚乙烯材料的的加工性能更好，制得的刷丝尺寸稳定，质量更佳。
优选的，所述抗氧剂、增塑剂、润滑剂的质量比例为0.4-0.6：7.8-8.2：0.7-0.9。
通过采用上述技术方案，通过具体选择抗氧剂、增塑剂、润滑剂的质量比例，使得刷丝尺寸更为稳定，性能更佳，制得的毛刷的质量更高。
优选的，所述抗氧剂为抗氧剂1010。
通过采用上述技术方案，通过具体选择抗氧剂1010，使得聚乙烯材料在加工过程中更不易氧化，制得的刷丝材料质量更佳。
优选的，所述增塑剂为氯化石蜡。
通过采用上述技术方案，通过增塑剂具有选择氯化石蜡，使得刷丝材料更为柔软，制得的毛刷更不易损伤机械设备，质量更佳。
优选的，所述润滑剂为硬脂酸。
通过采用上述技术方案，通过润滑剂具体选择硬脂酸，使得刷丝材料挤出过程中更为顺滑，制得的刷丝材料尺寸更为稳定，质量更佳。
第二方面，本申请提供一种高抗拉力刷丝材料的应用，采用如下的技术方案：
一种上述的高抗拉力刷丝材料的应用，用于制作毛刷。
通过采用上述技术方案，制得的毛刷在使用过程中不易磨损及掉毛，能起到很好的清洁功效的同时不易损伤机械设备，安全性较高，质量较好。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、由于本申请通过在聚乙烯中加入二硫化钼、氧化铅、氯化胆碱，能有效提高聚乙烯材料的抗拉强度，使制得的刷丝材料的抗拉力显著提升，从而使刷丝材料制得的毛刷不易出现掉毛现象，用于清洁机械设备时，安全性更高，而且刷丝材料的耐磨性较好，使制得的毛刷经久耐用，具有较高的经济价值。
2、本申请中优选通过具体选择聚乙烯、二硫化钼、氧化铅、氯化胆碱的质量比例，改性聚乙烯的效果更佳，制得的刷丝材料更不易断裂和磨损，制成的毛刷更为经久耐用，质量更佳。
3、本申请中优选通过助剂具体选择抗氧剂、增塑剂、润滑剂的复配，使得聚乙烯材料的的加工性能更好，制得的刷丝尺寸稳定，质量更佳。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
实施例1
一种高抗拉力刷丝材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1)，称量100kg聚乙烯、2kg二硫化钼、1kg氧化铅、1.5kg氯化胆碱、0.4kg抗氧剂、7.8kg增塑剂、0.7kg润滑剂，投入搅拌釜中，转速120r/min，搅拌10min，混合均匀，得预混物。
步骤2)，将预混物投入双螺杆挤出机中挤出，通过塑料拉丝机进行拉丝，风冷冷却后收卷，制得高抗拉力刷丝材料，挤出工艺参数为：挤出机I-XI区的加工温度：185℃，200℃，210℃，210℃，220℃，220℃，220℃，220℃，220℃，225℃，225℃，主螺杆转速为450rpm，塑料拉丝机的拉伸率ε＝2，拉伸率计算公式为ε＝(L-L0)/L0。
其中，聚乙烯为高密度聚乙烯，购置于中石化茂名，牌号：HHM5502LW。
其中，二硫化钼购置于山东开普勒生物科技有限公司，CAS号：1317-33-5。
其中，氧化铅购置于山东旺通化工有限公司，CAS号：1317-36-8。
其中，氯化胆碱购置于武汉华翔科洁生物技术有限公司，氯化2-羟乙基三甲胺，CAS号：67-48-1。
其中，抗氧剂为抗氧剂1010，购置于东莞市星原化工有限公司。
其中，增塑剂为氯化石蜡，购置于山东九重化工有限公司，CAS号：63449-39-8。
其中，润滑剂为硬脂酸，购置于山东旺通化工有限公司，CAS号：57-11-4。
实施例2
一种高抗拉力刷丝材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1)，称量100kg聚乙烯、2.5kg二硫化钼、1.5kg氧化铅、2kg氯化胆碱、0.5kg抗氧剂、8kg增塑剂、0.8kg润滑剂，投入搅拌釜中，转速120r/min，搅拌10min，混合均匀，得预混物。
步骤2)，将预混物投入双螺杆挤出机中挤出，通过塑料拉丝机进行拉丝，风冷冷却后收卷，制得高抗拉力刷丝材料，挤出工艺参数为：挤出机I-XI区的加工温度：185℃，200℃，210℃，210℃，220℃，220℃，220℃，220℃，220℃，225℃，225℃，主螺杆转速为450rpm，塑料拉丝机的拉伸率ε＝2，拉伸率计算公式为ε＝(L-L0)/L0。
其中，聚乙烯为高密度聚乙烯，购置于中石化茂名，牌号：HHM5502LW。
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其中，抗氧剂为抗氧剂1010，购置于东莞市星原化工有限公司。
其中，增塑剂为氯化石蜡，购置于山东九重化工有限公司，CAS号：63449-39-8。
其中，润滑剂为硬脂酸，购置于山东旺通化工有限公司，CAS号：57-11-4。
实施例3
一种高抗拉力刷丝材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1)，称量100kg聚乙烯、3kg二硫化钼、2kg氧化铅、2.5kg氯化胆碱、0.6kg抗氧剂、8.2kg增塑剂、0.9kg润滑剂，投入搅拌釜中，转速120r/min，搅拌10min，混合均匀，得预混物。
步骤2)，将预混物投入双螺杆挤出机中挤出，通过塑料拉丝机进行拉丝，风冷冷却后收卷，制得高抗拉力刷丝材料，挤出工艺参数为：挤出机I-XI区的加工温度：185℃，200℃，210℃，210℃，220℃，220℃，220℃，220℃，220℃，225℃，225℃，主螺杆转速为450rpm，塑料拉丝机的拉伸率ε＝2，拉伸率计算公式为ε＝(L-L0)/L0。
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其中，二硫化钼购置于山东开普勒生物科技有限公司，CAS号：1317-33-5。
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其中，润滑剂为硬脂酸，购置于山东旺通化工有限公司，CAS号：57-11-4。
实施例4
一种高抗拉力刷丝材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1)，称量100kg聚乙烯、1.5kg二硫化钼、3.5kg氧化铅、1kg氯化胆碱、0.5kg抗氧剂、8kg增塑剂、0.8kg润滑剂，投入搅拌釜中，转速120r/min，搅拌10min，混合均匀，得预混物。
步骤2)，将预混物投入双螺杆挤出机中挤出，通过塑料拉丝机进行拉丝，风冷冷却后收卷，制得高抗拉力刷丝材料，挤出工艺参数为：挤出机I-XI区的加工温度：185℃，200℃，210℃，210℃，220℃，220℃，220℃，220℃，220℃，225℃，225℃，主螺杆转速为450rpm，塑料拉丝机的拉伸率ε＝2，拉伸率计算公式为ε＝(L-L0)/L0。
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其中，增塑剂为氯化石蜡，购置于山东九重化工有限公司，CAS号：63449-39-8。
其中，润滑剂为硬脂酸，购置于山东旺通化工有限公司，CAS号：57-11-4。
实施例5
一种高抗拉力刷丝材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1)，称量100kg聚乙烯、4.5kg二硫化钼、0.5kg氧化铅、1kg氯化胆碱、0.5kg抗氧剂、8kg增塑剂、0.8kg润滑剂，投入搅拌釜中，转速120r/min，搅拌10min，混合均匀，得预混物。
步骤2)，将预混物投入双螺杆挤出机中挤出，通过塑料拉丝机进行拉丝，风冷冷却后收卷，制得高抗拉力刷丝材料，挤出工艺参数为：挤出机I-XI区的加工温度：185℃，200℃，210℃，210℃，220℃，220℃，220℃，220℃，220℃，225℃，225℃，主螺杆转速为450rpm，塑料拉丝机的拉伸率ε＝2，拉伸率计算公式为ε＝(L-L0)/L0。
其中，聚乙烯为高密度聚乙烯，购置于中石化茂名，牌号：HHM5502LW。
其中，二硫化钼购置于山东开普勒生物科技有限公司，CAS号：1317-33-5。
其中，氧化铅购置于山东旺通化工有限公司，CAS号：1317-36-8。
其中，氯化胆碱购置于武汉华翔科洁生物技术有限公司，氯化2-羟乙基三甲胺，CAS号：67-48-1。
其中，抗氧剂为抗氧剂1010，购置于东莞市星原化工有限公司。
其中，增塑剂为氯化石蜡，购置于山东九重化工有限公司，CAS号：63449-39-8。
其中，润滑剂为硬脂酸，购置于山东旺通化工有限公司，CAS号：57-11-4。
实施例6
一种高抗拉力刷丝材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1)，称量100kg聚乙烯、1.5kg二硫化钼、0.5kg氧化铅、4kg氯化胆碱、0.5kg抗氧剂、8kg增塑剂、0.8kg润滑剂，投入搅拌釜中，转速120r/min，搅拌10min，混合均匀，得预混物。
步骤2)，将预混物投入双螺杆挤出机中挤出，通过塑料拉丝机进行拉丝，风冷冷却后收卷，制得高抗拉力刷丝材料，挤出工艺参数为：挤出机I-XI区的加工温度：185℃，200℃，210℃，210℃，220℃，220℃，220℃，220℃，220℃，225℃，225℃，主螺杆转速为450rpm，塑料拉丝机的拉伸率ε＝2，拉伸率计算公式为ε＝(L-L0)/L0。
其中，聚乙烯为高密度聚乙烯，购置于中石化茂名，牌号：HHM5502LW。
其中，二硫化钼购置于山东开普勒生物科技有限公司，CAS号：1317-33-5。
其中，氧化铅购置于山东旺通化工有限公司，CAS号：1317-36-8。
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其中，润滑剂为硬脂酸，购置于山东旺通化工有限公司，CAS号：57-11-4。
对比例1
一种高抗拉力刷丝材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1)，称量100kg聚乙烯、2.5kg碳酸钙、1.5kg氧化铅、2kg氯化胆碱、0.5kg抗氧剂、8kg增塑剂、0.8kg润滑剂，投入搅拌釜中，转速120r/min，搅拌10min，混合均匀，得预混物。
步骤2)，将预混物投入双螺杆挤出机中挤出，通过塑料拉丝机进行拉丝，风冷冷却后收卷，制得高抗拉力刷丝材料，挤出工艺参数为：挤出机I-XI区的加工温度：185℃，200℃，210℃，210℃，220℃，220℃，220℃，220℃，220℃，225℃，225℃，主螺杆转速为450rpm，塑料拉丝机的拉伸率ε＝2，拉伸率计算公式为ε＝(L-L0)/L0。
其中，聚乙烯为高密度聚乙烯，购置于中石化茂名，牌号：HHM5502LW。
其中，碳酸钙购置于广西桂玛生物科技有限公司，重质碳酸钙，CAS号：471-34-1。
其中，氧化铅购置于山东旺通化工有限公司，CAS号：1317-36-8。
其中，氯化胆碱购置于武汉华翔科洁生物技术有限公司，氯化2-羟乙基三甲胺，CAS号：67-48-1。
其中，抗氧剂为抗氧剂1010，购置于东莞市星原化工有限公司。
其中，增塑剂为氯化石蜡，购置于山东九重化工有限公司，CAS号：63449-39-8。
其中，润滑剂为硬脂酸，购置于山东旺通化工有限公司，CAS号：57-11-4。
对比例2
一种高抗拉力刷丝材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1)，称量100kg聚乙烯、2.5kg二硫化钼、1.5kg滑石粉、2kg氯化胆碱、0.5kg抗氧剂、8kg增塑剂、0.8kg润滑剂，投入搅拌釜中，转速120r/min，搅拌10min，混合均匀，得预混物。
步骤2)，将预混物投入双螺杆挤出机中挤出，通过塑料拉丝机进行拉丝，风冷冷却后收卷，制得高抗拉力刷丝材料，挤出工艺参数为：挤出机I-XI区的加工温度：185℃，200℃，210℃，210℃，220℃，220℃，220℃，220℃，220℃，225℃，225℃，主螺杆转速为450rpm，塑料拉丝机的拉伸率ε＝2，拉伸率计算公式为ε＝(L-L0)/L0。
其中，聚乙烯为高密度聚乙烯，购置于中石化茂名，牌号：HHM5502LW。
其中，二硫化钼购置于山东开普勒生物科技有限公司，CAS号：1317-33-5。
其中，滑石粉购置于山东国化化学有限公司，CAS号：14807-96-6。
其中，氯化胆碱购置于武汉华翔科洁生物技术有限公司，氯化2-羟乙基三甲胺，CAS号：67-48-1。
其中，抗氧剂为抗氧剂1010，购置于东莞市星原化工有限公司。
其中，增塑剂为氯化石蜡，购置于山东九重化工有限公司，CAS号：63449-39-8。
其中，润滑剂为硬脂酸，购置于山东旺通化工有限公司，CAS号：57-11-4。
对比例3
一种高抗拉力刷丝材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1)，称量100kg聚乙烯、2.5kg二硫化钼、1.5kg氧化铅、2kg硫酸钡、0.5kg抗氧剂、8kg增塑剂、0.8kg润滑剂，投入搅拌釜中，转速120r/min，搅拌10min，混合均匀，得预混物。
步骤2)，将预混物投入双螺杆挤出机中挤出，通过塑料拉丝机进行拉丝，风冷冷却后收卷，制得高抗拉力刷丝材料，挤出工艺参数为：挤出机I-XI区的加工温度：185℃，200℃，210℃，210℃，220℃，220℃，220℃，220℃，220℃，225℃，225℃，主螺杆转速为450rpm，塑料拉丝机的拉伸率ε＝2，拉伸率计算公式为ε＝(L-L0)/L0。
其中，聚乙烯为高密度聚乙烯，购置于中石化茂名，牌号：HHM5502LW。
其中，二硫化钼购置于山东开普勒生物科技有限公司，CAS号：1317-33-5。
其中，氧化铅购置于山东旺通化工有限公司，CAS号：1317-36-8。
其中，硫酸钡购置于山东国化化学有限公司，CAS号：7727-43-7。
其中，抗氧剂为抗氧剂1010，购置于东莞市星原化工有限公司。
其中，增塑剂为氯化石蜡，购置于山东九重化工有限公司，CAS号：63449-39-8。
其中，润滑剂为硬脂酸，购置于山东旺通化工有限公司，CAS号：57-11-4。
对比例4
一种高抗拉力刷丝材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1)，称量100kg聚乙烯、2.5kg碳酸钙、1.5kg滑石粉、2kg硫酸钡、0.5kg抗氧剂、8kg增塑剂、0.8kg润滑剂，投入搅拌釜中，转速120r/min，搅拌10min，混合均匀，得预混物。
步骤2)，将预混物投入双螺杆挤出机中挤出，通过塑料拉丝机进行拉丝，风冷冷却后收卷，制得高抗拉力刷丝材料，挤出工艺参数为：挤出机I-XI区的加工温度：185℃，200℃，210℃，210℃，220℃，220℃，220℃，220℃，220℃，225℃，225℃，主螺杆转速为450rpm，塑料拉丝机的拉伸率ε＝2，拉伸率计算公式为ε＝(L-L0)/L0。
其中，聚乙烯为高密度聚乙烯，购置于中石化茂名，牌号：HHM5502LW。
其中，碳酸钙购置于广西桂玛生物科技有限公司，重质碳酸钙，CAS号：471-34-1。
其中，滑石粉购置于山东国化化学有限公司，CAS号：14807-96-6。
其中，硫酸钡购置于山东国化化学有限公司，CAS号：7727-43-7。
其中，抗氧剂为抗氧剂1010，购置于东莞市星原化工有限公司。
其中，增塑剂为氯化石蜡，购置于山东九重化工有限公司，CAS号：63449-39-8。
其中，润滑剂为硬脂酸，购置于山东旺通化工有限公司，CAS号：57-11-4。
实验1
根据GB/T1040.2-2022《塑料拉伸性能的测定第2部分：模塑和挤塑塑料的试验条件》检测各实施例及对比例中步骤1)制得的预混物通过挤出成型制得的待测试样的拉伸强度，采用1A型试样进行检测，挤出工艺参数与各实施例及对比例中步骤2)的挤出工艺参数一致。
实验2
根据GB/T 3960-2016《塑料滑动摩擦磨损试验方法》检测各实施例及对比例中步骤1)制得的预混物通过挤出成型制得的待测试样的磨损质量，挤出工艺参数与各实施例及对比例中步骤2)的挤出工艺参数一致。
试验条件为干摩擦。
实验1、2的具体检测数据详见表1。
| 拉伸强度(MPa) | 磨损质量(g) | |
| 实施例1 | 38.2 | 0.188 |
| 实施例2 | 38.4 | 0.185 |
| 实施例3 | 38.3 | 0.186 |
| 实施例4 | 37.4 | 0.296 |
| 实施例5 | 37.7 | 0.294 |
| 实施例6 | 37.2 | 0.298 |
| 对比例1 | 32.4 | 0.488 |
| 对比例2 | 33.6 | 0.467 |
| 对比例3 | 32.9 | 0.472 |
| 对比例4 | 31.8 | 0.496 |
根据表1的数据对比可得，各实施例的拉伸强度显著高于各对比例，各实施例的磨损质量显著低于各对比例，可见各实施例通过在聚乙烯中加入二硫化钼、氧化铅、氯化甲胺能对聚乙烯起到很好的改性效果，使得聚乙烯的拉伸强度及耐磨性能均有十分显著的提升。
根据实施例1-3与实施例4-6的数据对比可得，实施例1-3的拉伸强度高于实施例4-6，实施例1-3的磨损质量高于实施例4-6，可见，当二硫化钼、氧化铅、氯化甲胺以特定比例配合时，对聚乙烯的拉伸强度及耐磨性能的提升效果更佳，制得的聚乙烯材料质量更佳，从而使制得的刷丝材料具有更高的抗拉力以及更高的耐磨损性能，使得刷丝材料制得的毛刷在使用过程中不易出现断裂而掉毛，制得的毛刷更为经久耐用，且安全性更高，具有较高的经济价值。
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 (8)
1.一种高抗拉力刷丝材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1），将聚乙烯、二硫化钼、氧化铅、氯化胆碱、助剂混合均匀，得预混物；
步骤2），将预混物投入挤出机中挤出，拉丝，冷却，制得高抗拉力刷丝材料。
2.根据权利要求1所述的一种高抗拉力刷丝材料的制备方法，其特征在于：所述步骤1）中，聚乙烯、二硫化钼、氧化铅、氯化胆碱、助剂的质量比例为100：2-3：1-2：1.5-2.5：8.9-9.7。
3.根据权利要求2所述的一种高抗拉力刷丝材料的制备方法，其特征在于：所述步骤1）中，助剂为抗氧剂、增塑剂、润滑剂的复配。
4.根据权利要求3所述的一种高抗拉力刷丝材料的制备方法，其特征在于：所述抗氧剂、增塑剂、润滑剂的质量比例为0.4-0.6：7.8-8.2：0.7-0.9。
5.根据权利要求1-4任一所述的一种高抗拉力刷丝材料的制备方法，其特征在于：所述抗氧剂为抗氧剂1010。
6.根据权利要求1-4任一所述的一种高抗拉力刷丝材料的制备方法，其特征在于：所述增塑剂为氯化石蜡。
7.根据权利要求1-4任一所述的一种高抗拉力刷丝材料的制备方法，其特征在于：所述润滑剂为硬脂酸。
8.一种根据权利要求1-7任一所述的高抗拉力刷丝材料的应用，其特征在于：用于制作毛刷。
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| CN109627579A (zh) * | 2018-12-07 | 2019-04-16 | 广州市聚赛龙工程塑料股份有限公司 | 一种抗污染高耐磨聚丙烯材料及其制备方法 |
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