ABS 硅油混合物熔体流动性研究
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图 3 为滑石粉用量对 ABS/ 硅油混合物熔 体流动性影响曲线 。
图 2 硅油用量对 ABS/ 硅油混合物熔融流动性的影响
从图 2 可以看出 , 平衡扭矩随着硅油用量 的增加而大幅度下降 , 硅油用量对体系熔体流 动性影响很大 。这是因为 ABS 树脂带有极性 , 而二甲基硅油的极性较小 , 两者的相容性较 差 。当加热经硅油改性的 ABS 树脂时 , ABS 树脂受热开始软化 , 硅油分子渗入到 ABS 树 脂的分子链间 , 削弱了 ABS 分子链间的相互 作用力 , 从而使 ABS 分子链相互之间更容易 滑动和旋转 , 这样就提高了 ABS 树脂的流动 性 ; 又由于硅油与 ABS 树脂相容性较差 , 硅 油会从 ABS/ 硅油共混物中析出并附着在熔融 ABS 树脂的表面或附着在加工机械 、模具的 表面形成硅油分子层 , 形成润滑界面 , 结果降
试附件的组合式仪器 。测量原理是将被测物装 入哈克流变仪密炼机中 , 物料在测量头 (测量 附件) 中转动的叶浆或螺标中所产生的阻力作 为被测物表观粘度度量的基础 , 该阻力以扭矩 值表示 , 因而通过记录仪器便可以绘出在一定 温度下扭矩与混合时间的关系曲线 。由于扭矩 与被测物的表观粘度成正比 , 因而扭矩值的变 化便直接反映物料流动性 、热稳定性的变化以 及功率消耗情况 , 因此本文以被测物的塑性形 变曲线达到平衡时扭矩值 Mc 的大小来表示熔 体流动性 。
图 1 硅油粘度对熔体流动性的影响
© 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
1998 年第 6 期 有机硅材料及应用 · 3 ·
从图 1 可以看出 , 随着硅油粘度的增加 , 扭矩变小 , 在粘度为 900 ～ 1 500 mm2/ s 时 , 扭矩较小 , 此时 ABS/ 硅油混合物的熔体流动 性最佳 ; 然后 , 扭矩随着硅油粘度的增加而升 高 , 表明物料熔体流动性变差 。这是因为硅油 粘度过低 , 加热混合时硅油会挥发而减少体系 内硅油含量 ; 而硅油粘度过大 , 会使硅油与 ABS 相容性变差 , 表现为物料熔体流动性变 差 。这说明不能单纯靠提高硅油粘度的方法来 改善 ABS/ 硅油共混物的熔体流动性能 。 213 硅油用量对熔体流动性的影响
参考文献
1 朱伟平. 弹性体 , 1998 , 8 (2) : 57
2 朱伟平. 硅油改性 ABS 的研究 : [ 硕士论文 ] . 大 连 : 大连理工大学. 1998
3 茆诗松 , 丁元等编著. 回归分析及其试验设计. 上海 : 华东师范大学出版社 , 1981. 141 (收稿日期 1998207222)
有机硅改性聚酯聚氨酯涂料 化工部涂料工业研究院以苯基三氯硅烷 、
二苯基二氯硅烷 、二甲基二氯硅烷 、三羟甲基 丙烷 、间苯二甲酸 、叔碳酸缩水甘油酯 、二甲 苯为原料 , 经缩聚 、水解 、固化 、与 1 , 6 六亚甲基二异氰酸酯配合制得有机硅改性聚酯 聚氨酯涂层 。该涂层性能优于聚酯类和丙烯酸
漆 , 光泽 45°时为 98 % , 附着力 1 ～2 级 , 冲 击强度 50 kg ·cm , 柔韧性 1 级 , 硬度 7d 为 0175 , 耐水 48 h 无变化 , 耐热 170 ℃, 8 h 变 色 1 级 、失光 0 级 , 流平性 116 min , 适用于 大型民用客机及洗车涂装 , 经中国西北航空公 司使用 , 效果良好 。
211 硅油种类对熔体流动性能的影响 硅油种类对 ABS/ 硅油混合物熔体流动性
能的影响见表 5 。
表 5 硅油种类对熔体流动性能的影响
种类 二甲基硅油
平衡扭矩 M c/ N·m
1015
甲基苯 基硅油
11
聚醚改性 羟基硅油
硅油
1215
17
由于平衡扭矩值与物料的表观粘度成正
比 , 因而平衡扭矩值的大小可以评定体系熔体
14
1
1
-1
1
1
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-1 -1
1
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-1
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19
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区组 Ⅲ
编号 X1
X2
X3
X4
21
-γ 0
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Fra Baidu bibliotek
23
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30
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0
2 结果与讨论
1 实验部分
111 原料 实验所用原料见表 1 、表 2 。
表 1 ABS 树脂
牌号
熔体流动速率/ g· (10 min) - 1
产地
PA - 747S PA - 757
10A 47 XT03 XT04 38R 15A
115 1610 910 410 810 216 4515 1610
台湾奇美实业股份有限公司 台湾奇美实业股份有限公司
流动性的好坏 。从表 5 可以看出 , 不同种类硅
油对体系熔体流动性有很大的影响 , 经二甲基
硅油和甲基苯基硅油改性的 ABS 具有较低的
平衡扭矩值 , 表明体系的熔体流动性较好 , 考
虑经济因素 , 选用二甲基硅油改性 ABS。 212 硅油粘度对熔体流动性的影响
图 1 为硅油粘度对 ABS/ 硅油混合物熔体 流动性能的影响曲线 。
编号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
区组 Ⅰ
X1
X2
X3
-1 -1 -1
1
-1 -1
-1
1
-1
1
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1
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0
0
表 4 四因子二次旋转组合设计表
区组 Ⅱ
X4
编号 X1
X2
X3
X4
-1
11
-1 -1 -1
1
1
12
1
-1 -1 -1
1
13
-1
1
-1 -1
-1
本项目的目的是采用注塑成型工艺制作轿 车门内基板和门立柱等内装饰件 。这要求物料 具有良好的熔体流动性 ; 因此 , 如何改善物料 的熔体流动性是解决问题的关键所在 。本文采 用旋转回归设计方法设计实验 , 对影响物料熔 体流 动 性 的 主 要 因 素 进 行 了 比 较 详 细 的 研 究 。[ 1 ,2 ]
图 2 为硅油用量对 ABS/ 硅油混合物熔体 流动性能的影响曲线 。
低了 ABS 树脂与加工机械之间的摩擦 , 也改 善了 ABS 树脂的熔体流动性 。
由于硅 油 对 共 混 体 系 熔 体 流 动 性 影 响 很 大 , 而且随着硅油用量的增加 , 共混体系熔体 流动性增加速度较快 , 因而可以通过硅油用量 的变化来调节共混体系熔体流动性 。 214 滑石粉用量对熔体流动性的影响
将被测物装入哈克流变仪密炼机中 , 升温 至 200 ℃, 在一定转速下测定熔体流动性 。 114 实验设计及数据处理
在采用旋转回归设计进行实验时 , 往往需 要做许多试验 , 整个试验周期较长 , 有可能增 加试验误差 。通常把由于时间延续而产生的对 试验结果的影响称为时间飘移 。本试验充分考 虑到时间飘移的影响 , 设计了带有时间飘移四 因子三区组旋转试验表 。试验数据采用回归数 据处理方法通过计算机进行 。表 4 为四因子二 次旋转组合设计表[3 ] 。
关键词 ABS 熔体流动性能 硅油 轿车
ABS 树脂是本世纪四十年代发展起来的 通用型热塑性工程塑料 , 具有良好的综合性 能 , 广泛应用于家用电器 、建材 、汽车工业 、 工业结构材料等领域 。随着高分子材料应用领 域的日益扩大和使用要求的不断提高 , 单一品 种的聚合物已无法满足实际需要 , 因而对已工 业化的聚合物通过某些改性制成合金成为聚合 物工业发展的重要方向 。
ABS 树脂综合性能良好 , 但耐热性 、耐 候性和润滑性差和不阻燃使其应用受到限制 ; 而硅油具有良好的耐热性 、耐候性 、润滑性 。 通过物理共混或化学方法将硅油引入 ABS 之 中 , 可改变 ABS 的分子链结构及其分布 、或 改变其聚集状态 , 进而提高 ABS 树脂的耐热 性 、耐候性 、耐磨性 、流动性 、脱模性 、耐寒 性 、内应力缓冲性和阻燃性等性能 。
二甲基硅油和甲基苯基硅油可以有效地改 善体系的熔体流动性 , 考虑经济因素 , 选用二 甲基硅油来改性 ABS。硅油粘度对 ABS/ 硅油 混合物熔体流动性有较大的影响 , 粘度在 900 ～1 500 mm2/ s 内扭矩达到较小值 , 可以有效 地改善 ABS 的熔体流动性 。
硅油用量对 ABS/ 硅油混合物熔体流动性 有非常大的影响 ,随着硅油用量的增加 ,共混体 系熔体流动性增加速度较快 ,因而可以通过硅 油用量的变化来调节共混体系熔体流动性 。
图 3 滑石粉用量对熔体流动性影响曲线
从图 3 可以看出 , 随着滑石粉用量的增 加 , 扭矩下降 , 用量在零水平处扭矩达到最小 值 ; 在此之后 , 扭矩又随滑石粉用量的增加而 增大 。这表明在 ABS/ 硅油混合物中滑石粉用 量是有一定的限度的 , 过多或过少都会损害体 系的熔体流动性 。
3 结论
Study on Melt Flo wability of ABS/ Silicone Oil Blends
Zhu Wei pi ng ( Research Institute of Jilin Chemical Industry Group Co. , Jilin 132021)
Abstract By using rotational regression design , t he factors affected t he melt flowability of ABS/ Silicone oil blends were st udied. By comparison , it was found t hat t he melt flowability of t he blends was in2 creased rapidly by adding silicone oil. Excessive or less content of talcum powder was unfavorable to melt flowability. Keywords ABS melt flowability silicone oil car
吉化研究院 天津市力生化工厂 天津市力生化工厂 北京助剂研究所
天津市炭黑厂 大石桥三友塑料助剂联营公司
112 主要设备及测试仪器
表 3 主要设备及测试仪器
设备名称
同向双螺杆挤出机 同向双螺杆挤出机 HAA KE 哈克流变仪
型号及规格
SHJ2582 Ⅱ KSJ - 35 RC29000
产地 南京航空航天 信立塑料机械厂 北京化工大学 德国 HAA KE 公司
© 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
· 4 · 有机硅材料及应用 1998 年第 6 期
滑石粉用量对 ABS/ 硅油混合物熔体流动 性有一定的影响 , 而且在 ABS/ 硅油混合物中 滑石粉用量是有一定限度的 , 过多或过少都会 损害体系的熔体流动性 。
1998 年第 6 期 有机硅材料及应用 · 1 ·
ABS/ 硅油混合物熔体流动性研究
朱伟平
(吉林化工集团公司研究院高分子材料研究所 吉林 132021)
采用旋转回归设计 , 研究了影响 ABS/ 硅油混合物熔体流动性能的各种因素 , 发现粘度为 900～1 500 mm2/ s 的二甲基硅油可使体系熔体流动性能有较大幅度的提高 ; 滑石粉用量过多过 少都会损害体系的熔体流动性 。
113 熔体流动性能测试 测试原理 : 哈克流变仪是一种带有多种测
© 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
· 2 · 有机硅材料及应用 1998 年第 6 期
日本 J SR 公司 日本 J SR 公司 日本 J SR 公司 日本 J SR 公司 日本 J SR 公司 吉化合成树脂厂
表 2 硅油及其它添加剂
名 称 品 级
产 地
硅 油 抗氧剂 1010 抗氧剂 CA 抗氧剂 DL TP
色素炭黑 改性滑石粉
工业品 工业品 工业品 工业品 工业品 工业品
图 2 硅油用量对 ABS/ 硅油混合物熔融流动性的影响
从图 2 可以看出 , 平衡扭矩随着硅油用量 的增加而大幅度下降 , 硅油用量对体系熔体流 动性影响很大 。这是因为 ABS 树脂带有极性 , 而二甲基硅油的极性较小 , 两者的相容性较 差 。当加热经硅油改性的 ABS 树脂时 , ABS 树脂受热开始软化 , 硅油分子渗入到 ABS 树 脂的分子链间 , 削弱了 ABS 分子链间的相互 作用力 , 从而使 ABS 分子链相互之间更容易 滑动和旋转 , 这样就提高了 ABS 树脂的流动 性 ; 又由于硅油与 ABS 树脂相容性较差 , 硅 油会从 ABS/ 硅油共混物中析出并附着在熔融 ABS 树脂的表面或附着在加工机械 、模具的 表面形成硅油分子层 , 形成润滑界面 , 结果降
试附件的组合式仪器 。测量原理是将被测物装 入哈克流变仪密炼机中 , 物料在测量头 (测量 附件) 中转动的叶浆或螺标中所产生的阻力作 为被测物表观粘度度量的基础 , 该阻力以扭矩 值表示 , 因而通过记录仪器便可以绘出在一定 温度下扭矩与混合时间的关系曲线 。由于扭矩 与被测物的表观粘度成正比 , 因而扭矩值的变 化便直接反映物料流动性 、热稳定性的变化以 及功率消耗情况 , 因此本文以被测物的塑性形 变曲线达到平衡时扭矩值 Mc 的大小来表示熔 体流动性 。
图 1 硅油粘度对熔体流动性的影响
© 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
1998 年第 6 期 有机硅材料及应用 · 3 ·
从图 1 可以看出 , 随着硅油粘度的增加 , 扭矩变小 , 在粘度为 900 ～ 1 500 mm2/ s 时 , 扭矩较小 , 此时 ABS/ 硅油混合物的熔体流动 性最佳 ; 然后 , 扭矩随着硅油粘度的增加而升 高 , 表明物料熔体流动性变差 。这是因为硅油 粘度过低 , 加热混合时硅油会挥发而减少体系 内硅油含量 ; 而硅油粘度过大 , 会使硅油与 ABS 相容性变差 , 表现为物料熔体流动性变 差 。这说明不能单纯靠提高硅油粘度的方法来 改善 ABS/ 硅油共混物的熔体流动性能 。 213 硅油用量对熔体流动性的影响
参考文献
1 朱伟平. 弹性体 , 1998 , 8 (2) : 57
2 朱伟平. 硅油改性 ABS 的研究 : [ 硕士论文 ] . 大 连 : 大连理工大学. 1998
3 茆诗松 , 丁元等编著. 回归分析及其试验设计. 上海 : 华东师范大学出版社 , 1981. 141 (收稿日期 1998207222)
有机硅改性聚酯聚氨酯涂料 化工部涂料工业研究院以苯基三氯硅烷 、
二苯基二氯硅烷 、二甲基二氯硅烷 、三羟甲基 丙烷 、间苯二甲酸 、叔碳酸缩水甘油酯 、二甲 苯为原料 , 经缩聚 、水解 、固化 、与 1 , 6 六亚甲基二异氰酸酯配合制得有机硅改性聚酯 聚氨酯涂层 。该涂层性能优于聚酯类和丙烯酸
漆 , 光泽 45°时为 98 % , 附着力 1 ～2 级 , 冲 击强度 50 kg ·cm , 柔韧性 1 级 , 硬度 7d 为 0175 , 耐水 48 h 无变化 , 耐热 170 ℃, 8 h 变 色 1 级 、失光 0 级 , 流平性 116 min , 适用于 大型民用客机及洗车涂装 , 经中国西北航空公 司使用 , 效果良好 。
211 硅油种类对熔体流动性能的影响 硅油种类对 ABS/ 硅油混合物熔体流动性
能的影响见表 5 。
表 5 硅油种类对熔体流动性能的影响
种类 二甲基硅油
平衡扭矩 M c/ N·m
1015
甲基苯 基硅油
11
聚醚改性 羟基硅油
硅油
1215
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由于平衡扭矩值与物料的表观粘度成正
比 , 因而平衡扭矩值的大小可以评定体系熔体
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区组 Ⅲ
编号 X1
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Fra Baidu bibliotek
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2 结果与讨论
1 实验部分
111 原料 实验所用原料见表 1 、表 2 。
表 1 ABS 树脂
牌号
熔体流动速率/ g· (10 min) - 1
产地
PA - 747S PA - 757
10A 47 XT03 XT04 38R 15A
115 1610 910 410 810 216 4515 1610
台湾奇美实业股份有限公司 台湾奇美实业股份有限公司
流动性的好坏 。从表 5 可以看出 , 不同种类硅
油对体系熔体流动性有很大的影响 , 经二甲基
硅油和甲基苯基硅油改性的 ABS 具有较低的
平衡扭矩值 , 表明体系的熔体流动性较好 , 考
虑经济因素 , 选用二甲基硅油改性 ABS。 212 硅油粘度对熔体流动性的影响
图 1 为硅油粘度对 ABS/ 硅油混合物熔体 流动性能的影响曲线 。
编号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
区组 Ⅰ
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表 4 四因子二次旋转组合设计表
区组 Ⅱ
X4
编号 X1
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本项目的目的是采用注塑成型工艺制作轿 车门内基板和门立柱等内装饰件 。这要求物料 具有良好的熔体流动性 ; 因此 , 如何改善物料 的熔体流动性是解决问题的关键所在 。本文采 用旋转回归设计方法设计实验 , 对影响物料熔 体流 动 性 的 主 要 因 素 进 行 了 比 较 详 细 的 研 究 。[ 1 ,2 ]
图 2 为硅油用量对 ABS/ 硅油混合物熔体 流动性能的影响曲线 。
低了 ABS 树脂与加工机械之间的摩擦 , 也改 善了 ABS 树脂的熔体流动性 。
由于硅 油 对 共 混 体 系 熔 体 流 动 性 影 响 很 大 , 而且随着硅油用量的增加 , 共混体系熔体 流动性增加速度较快 , 因而可以通过硅油用量 的变化来调节共混体系熔体流动性 。 214 滑石粉用量对熔体流动性的影响
将被测物装入哈克流变仪密炼机中 , 升温 至 200 ℃, 在一定转速下测定熔体流动性 。 114 实验设计及数据处理
在采用旋转回归设计进行实验时 , 往往需 要做许多试验 , 整个试验周期较长 , 有可能增 加试验误差 。通常把由于时间延续而产生的对 试验结果的影响称为时间飘移 。本试验充分考 虑到时间飘移的影响 , 设计了带有时间飘移四 因子三区组旋转试验表 。试验数据采用回归数 据处理方法通过计算机进行 。表 4 为四因子二 次旋转组合设计表[3 ] 。
关键词 ABS 熔体流动性能 硅油 轿车
ABS 树脂是本世纪四十年代发展起来的 通用型热塑性工程塑料 , 具有良好的综合性 能 , 广泛应用于家用电器 、建材 、汽车工业 、 工业结构材料等领域 。随着高分子材料应用领 域的日益扩大和使用要求的不断提高 , 单一品 种的聚合物已无法满足实际需要 , 因而对已工 业化的聚合物通过某些改性制成合金成为聚合 物工业发展的重要方向 。
ABS 树脂综合性能良好 , 但耐热性 、耐 候性和润滑性差和不阻燃使其应用受到限制 ; 而硅油具有良好的耐热性 、耐候性 、润滑性 。 通过物理共混或化学方法将硅油引入 ABS 之 中 , 可改变 ABS 的分子链结构及其分布 、或 改变其聚集状态 , 进而提高 ABS 树脂的耐热 性 、耐候性 、耐磨性 、流动性 、脱模性 、耐寒 性 、内应力缓冲性和阻燃性等性能 。
二甲基硅油和甲基苯基硅油可以有效地改 善体系的熔体流动性 , 考虑经济因素 , 选用二 甲基硅油来改性 ABS。硅油粘度对 ABS/ 硅油 混合物熔体流动性有较大的影响 , 粘度在 900 ～1 500 mm2/ s 内扭矩达到较小值 , 可以有效 地改善 ABS 的熔体流动性 。
硅油用量对 ABS/ 硅油混合物熔体流动性 有非常大的影响 ,随着硅油用量的增加 ,共混体 系熔体流动性增加速度较快 ,因而可以通过硅 油用量的变化来调节共混体系熔体流动性 。
图 3 滑石粉用量对熔体流动性影响曲线
从图 3 可以看出 , 随着滑石粉用量的增 加 , 扭矩下降 , 用量在零水平处扭矩达到最小 值 ; 在此之后 , 扭矩又随滑石粉用量的增加而 增大 。这表明在 ABS/ 硅油混合物中滑石粉用 量是有一定的限度的 , 过多或过少都会损害体 系的熔体流动性 。
3 结论
Study on Melt Flo wability of ABS/ Silicone Oil Blends
Zhu Wei pi ng ( Research Institute of Jilin Chemical Industry Group Co. , Jilin 132021)
Abstract By using rotational regression design , t he factors affected t he melt flowability of ABS/ Silicone oil blends were st udied. By comparison , it was found t hat t he melt flowability of t he blends was in2 creased rapidly by adding silicone oil. Excessive or less content of talcum powder was unfavorable to melt flowability. Keywords ABS melt flowability silicone oil car
吉化研究院 天津市力生化工厂 天津市力生化工厂 北京助剂研究所
天津市炭黑厂 大石桥三友塑料助剂联营公司
112 主要设备及测试仪器
表 3 主要设备及测试仪器
设备名称
同向双螺杆挤出机 同向双螺杆挤出机 HAA KE 哈克流变仪
型号及规格
SHJ2582 Ⅱ KSJ - 35 RC29000
产地 南京航空航天 信立塑料机械厂 北京化工大学 德国 HAA KE 公司
© 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
· 4 · 有机硅材料及应用 1998 年第 6 期
滑石粉用量对 ABS/ 硅油混合物熔体流动 性有一定的影响 , 而且在 ABS/ 硅油混合物中 滑石粉用量是有一定限度的 , 过多或过少都会 损害体系的熔体流动性 。
1998 年第 6 期 有机硅材料及应用 · 1 ·
ABS/ 硅油混合物熔体流动性研究
朱伟平
(吉林化工集团公司研究院高分子材料研究所 吉林 132021)
采用旋转回归设计 , 研究了影响 ABS/ 硅油混合物熔体流动性能的各种因素 , 发现粘度为 900～1 500 mm2/ s 的二甲基硅油可使体系熔体流动性能有较大幅度的提高 ; 滑石粉用量过多过 少都会损害体系的熔体流动性 。
113 熔体流动性能测试 测试原理 : 哈克流变仪是一种带有多种测
© 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
· 2 · 有机硅材料及应用 1998 年第 6 期
日本 J SR 公司 日本 J SR 公司 日本 J SR 公司 日本 J SR 公司 日本 J SR 公司 吉化合成树脂厂
表 2 硅油及其它添加剂
名 称 品 级
产 地
硅 油 抗氧剂 1010 抗氧剂 CA 抗氧剂 DL TP
色素炭黑 改性滑石粉
工业品 工业品 工业品 工业品 工业品 工业品