超细重质碳酸钙在pvc电缆护套料上的应用
不同细度重质碳酸钙在PVC压延膜中的应用研究

不同细度重质碳酸钙在PVC压延膜中的应用研究
吴永惠;彭鹤松;邱文福;邹检生;叶慧贤
【期刊名称】《山东化工》
【年(卷),期】2024(53)3
【摘要】分析了两种矿种制备出的不同细度重质碳酸钙(南召1号~8号和连州1号~5号)的性能指标,研究了这些不同细度重质碳酸钙粉体应用于PVC压延膜对其白度、拉伸强度、耐热性能与遮盖性能的影响。
研究结果发现:从南召1号到8号,粉体的粒径在逐渐变小,粒径分布逐渐变窄,白度和吸油值均在逐渐增加;连州1号到5号粉体具有类似的变化规律。
南召1号至8号粉体随着粉体白度和细度的提升,其应用于PVC压延膜的白度、拉伸强度、耐热性和遮盖力性能都在明显提升,其中,5号以上的产品填充PVC压延膜可以获得较好的综合性能,7号具有最佳的综合性能。
连州1号至5号填充PVC压延膜,白度变化不大,拉伸强度增大,耐热性能和遮盖性能逐渐变好,其中,3号以上的产品均可获得较好的综合性能,5号具有最佳的综合性能。
【总页数】4页(P49-52)
【作者】吴永惠;彭鹤松;邱文福;邹检生;叶慧贤
【作者单位】江西广源化工有限责任公司;井冈山大学化学化工学院;南昌大学化学化工学院
【正文语种】中文
【中图分类】TQ132.3
【相关文献】
1.改性超细重质碳酸钙在硬质PVC中的应用
2.湿法超白超细碳酸钙在PVC压延膜中的应用
3.不同碳酸钙对PVC压延膜性能影响的对比分析
4.不同碳酸钙填充PVC 压延膜性能探究
5.超细改性重质碳酸钙制备及在PVC塑料制品中的应用
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碳酸钙(CaCO3)在塑料中的应用及其具体要求

1、碳酸钙在塑料工业中的地位与作用众所周知,碳酸钙无论是重质碳酸钙还是轻质碳酸钙,是塑料工业中使用数量最大、应用面最广的粉体填料。
我国塑料制品的年产量已超过3000万吨,以塑料用粉体填料数量占塑料制总量10%,而碳酸钙在各种粉体填料总量的70%计算,目前我国塑料工业每年使用的各种规格的碳酸钙至少在210万吨以上。
随着塑料原料——合成树脂价格不断上升,特别是从2003年下半年开始的涨价狂潮暴发以来,合成树脂的市场价格已经上升50%以上,如低密度聚乙烯已上升到每吨万元以上,拉丝级聚丙烯已上升至九千多元/吨。
众多塑料加工企业的目光不约而同地落到廉价的非矿粉体材料上面,特别是碳酸钙以价格低廉、使用方便、副作用少等众多优点成为塑料加工行业首选的增量材料,为碳酸钙行业带来巨大商机。
碳酸钙作为廉价的填充材料其经济性是不言而喻的。
每年使用二百多万吨非金属矿产品代替以石油为原料的合成树脂,相当于国家少建2~3座大型石油化工厂,不仅可以节约数百亿元的投资,而且节约下来的是地球上不可再生且日益成为国家必争的战略资源的石油,对社会、对国家乃至对整个地球人类都是不可磨灭的贡献!而对于塑料加工行业来说,每多使用1%的碳酸钙等非矿粉体材料,就等于降低100元左右的原材料成本,而100元的差价往往会成为盈亏的分界线,会成为市场竞争力的分水岭,成为企业生存和发展的关键!多年的应用实践表明,碳酸钙不仅可以降低塑料制品的原材料成本,而且还具有改善塑料材料某些性能的作用,例如PP编织袋的色泽由半透明变为白色以及表面极性增加有利于印刷等。
近几年来的研究更是获得可喜成果,多家大专院校和科研单位的研究成果表明,达到一定细度的碳酸钙在使用得当时,可显著提高基体塑料的抗冲击性能,即碳酸钙可作为塑料材料的抗冲改性剂使用。
如清华大学高分子研究所研制的HDPE/CaCO3复合材料(重量比为1:1),其缺口冲击强度可达基体塑料的十倍左右,见表1。
南京工业大学材料科学与工程学院的研究成果也证明了这一点,均聚PP/ 碳酸钙复合材料的缺口冲击强度较基体塑料提高一倍,见表2。
湿法超细重质碳酸钙在塑料中的应用研究

湿法超细重质碳酸钙在塑料中的应用研究近年来,由于全球化的发展,塑料已成为当今世界最重要的工业产品,它在包装、建筑、家用和汽车行业得到了广泛应用。
随着消费者对塑料制品质量越来越高的要求,塑料加工工艺也在不断改进,以满足这些新的要求。
因此,寻找用于改善塑料性能的新型添加剂变得越来越重要。
湿法超细重质碳酸钙(WFCC)是一种以小碳钙粒子为主的多维度结构材料。
它具有高熵热容量、高热稳定性、高耐冲击性和低成本等优点,广泛用于医药、金属处理、塑料加工等行业。
其中,应用于塑料行业的WFCC具有耐热、耐磨、耐腐蚀、增强热容量等优点,因此越来越受到塑料行业的青睐。
在此背景下,本文旨在探讨湿法超细重质碳酸钙在塑料行业的应用状况。
首先,分析了湿法超细重质碳酸钙的特点及其对塑料的影响;其次,综合分析了湿法超细重质碳酸钙在塑料行业的应用现状;最后,介绍了WFCC在塑料行业的发展前景。
首先,湿法超细重质碳酸钙是一种多维结构材料,其物理化学性能优于碳酸钙。
WFCC具有高熵热容量、高热稳定性、高耐冲击性和低成本等优点;此外,它还具有低密度、高抗渗性和高吸水性等特点,可显著改善塑料的力学性能和耐热性。
其次,湿法超细重质碳酸钙具有多种应用,可用于改善塑料的外观、力学性能和热能需求等方面。
它可用作涂料颜料,可增强塑料表面的光泽和抗污性能;也可用作耐热剂,可提高塑料的耐热性、耐磨性和机械强度;可用作着色剂,可提高塑料的着色性能;还可以用作抗剥落剂,可提高塑料的高温表面抗剥落性和弹性恢复性。
最后,WFCC在塑料行业具有广阔的发展前景。
随着技术的不断进步,WFCC塑料的应用会更加广泛。
它可以有效改善塑料的性能,增加其耐热性、耐磨性、耐腐蚀性、弹性恢复性等,特别适用于高温环境,能够有效抑制塑料的热变形和老化。
同时,不断改进工艺可以降低生产成本,以满足消费者对高质量塑料产品的需求。
综上所述,湿法超细重质碳酸钙是一种具有多种优点的多维结构材料,可用于改善塑料的性能,发挥多样化的作用。
湿法超细重质碳酸钙在塑料中的应用研究

湿法超细重质碳酸钙在塑料中的应用研究湿法超细重质碳酸钙(CaCO3)是一种常用的填充剂,广泛应用于塑料行业,是一种有效填充剂,用于改善塑料制品的性能和外观,提高产品性价比,降低生产成本。
一、湿法超细重质碳酸钙的制备湿法超细重质碳酸钙的制备分为三个步骤:水泥制备、碳酸钙细化和干燥。
1.水泥制备:酸性水泥粉物料经过拌合与细化,采用水磨机制备水泥粉,再经过机械分散器进行分散,将水泥粉体细化。
2.碳酸钙细化:水泥粉体继续分散,经过离心机、混合反应、离心分离、电离、颗粒回收,使湿法超细重质碳酸钙粒子细化。
3.干燥:经过干燥机,将湿法超细重质碳酸钙粒子的水份去除,使其含水量降至2%以下,制得湿法超细重质碳酸钙产品。
二、湿法超细重质碳酸钙的性能湿法超细重质碳酸钙具有良好的化学稳定性,耐腐蚀性和抗渗透性,密度高,表面粗糙度低,填充产品灵活性好,白度高,可大大提高塑料制品的硬度、强度和刚度,使塑料制品更加结实耐用,拉伸性能更优,延展性较好,抗空气环境老化性和抗化学老化性也更优。
三、湿法超细重质碳酸钙在塑料中的应用湿法超细重质碳酸钙的特性,使其成为塑料制品中的优质增塑剂,主要应用于电子电器行业塑料零件、汽车零件、家用塑料制品、日用塑料制品、家具塑料制品等,广泛应用于建筑材料、冶金行业和消费品行业。
湿法超细重质碳酸钙与其他填充剂相比具有较低的密度、更低的水吸收性、更高的强度和更好的抗老化性,能够有效改善塑料的抗拉强度、抗弯曲强度、抗压强度、冲击强度等性能,提高塑料制品的使用寿命,降低生产成本,增加利润,有助于塑料制品的安全可靠性。
四、湿法超细重质碳酸钙的研发由于湿法超细重质碳酸钙具有良好的填充性能和抗老化性,它成为了塑料行业中应用最为普遍的填充剂,因此,研究和开发其制备工艺以及在塑料中的应用也受到了关注。
目前,学者们主要关注湿法超细重质碳酸钙在塑料中的应用研究,在改进制备工艺方面也有了新的进展,如:分析湿法超细重质碳酸钙的理化性质,优化湿法超细重质碳酸钙的处理工艺,提高湿法超细重质碳酸钙在塑料中的应用性能,分析不同塑料填充量对产品性能的影响,提出不同的湿法超细重质碳酸钙制备工艺,改善塑料的物理力学性能。
PVC管材、管件用重质碳酸钙粉体的技术进展

书山有路勤为径,学海无涯苦作舟PVC 管材、管件用重质碳酸钙粉体的技术进展于化工行业,最先使用的PVC 管材/管件的填料是借鉴橡胶行业的经验,直接使用轻质碳酸钙。
这样也是到目前为止,我国很多PVC 管材/管件生产厂家,坚持使用轻质碳酸钙作为填料的原因。
本人根据自己的多年的行业经验,简单做一下市场动向分析,让读者对重质碳酸钙粉体(简称重钙)在取代轻质碳酸钙粉体在PVC 管材/ 管件生产过程中的应用,有所了解。
首先我们来按业内的习惯来区分一下管材和管件。
业内人士一般称直线型圆筒状的,起着管道作用的叫管材。
而连接管材的转接头之类的叫管件。
由于管件结构要比管材复杂得多,生产管材的厂家,不一定生产管件,管件要求的工艺和投资成本都较高。
二者使用的碳酸钙粉体也不尽相同。
但随着企业成本压力的增加,PVC 管材/管件生产厂家大多在尝试使用重钙粉体取代轻钙粉体的技术,从市场反馈情况来看,目前,该技术已经比较成熟,也取得了很好的经济效益。
根据工艺师的使用经验来看,400-1250 目重质碳酸钙都可以用来生产排水管材,根据管材当中添加不同的份数来选择重钙粉细度(特殊要求除外),一般200-300 份左右用400-600 目重钙粉体,200 份以内可以选用800-1250 目重钙。
另外PVC 的灌溉管可以选用1250-1500 目活性处理过的超细重钙作为填料;电力管可以选用300-400 目稍低档的重钙做为填料;穿线管可以选用1250- 2500 目重钙或者改性重钙作为填料。
再来说管件,管件有粉料注塑和造粒后注塑。
碳酸钙填料的选择可以根据要求,选用纳米钙,改性重钙,普通重钙,轻钙。
具体需要怎么选择,必须根据管件企业对产品质量的要求。
目前生产粉料注塑管件的企业,选用改性重钙和普通重钙都能获得较好的外。
超细重质碳酸钙在PVC电缆护套料上的应用

2 . 造粒工 艺
原 辅料 一配 料一 高速 混 合机一 一 阶高 速 同向双 螺杆 混炼 机一 二 阶 低速 单螺杆挤 出机一 热切 机头一 风冷一 筛选磁 选一计 量一包 装 。 3 . 粒料 性能 粒 料 用模 压 法 制 片 ,将 粒 料 在 ( 1 6 5 ±5 ) ℃ 的 小 开炼 机 上 塑 化 5 - 1 0 mi n 后 出片 ,再到平 板硫 化机 上 ( 1 6 5± 5 )℃按 不加 压预 热 、恒 温 加压 、加压 冷却 的顺 序压 制 1 5 — 2 0 mi n 后 出模 ,制样 后 测试 料 片性 能 ,详见 表 2 。
ACR 4 0 l
3 4 O . 5 0 . 5 0 . 5
1 . 3
三、P VC电缆 护套料配 方的设 计原则
1 . 性能 指标要 求 配 方性能 指标按 G B I T 8 8 1 5 —2 0 0 8要求执行 。 2 . P V C树脂 的选择 P V C树脂 选 用悬 浮 法 S G 3通 用 型 ,其 主 要技 术 指标 为 :黏 数 在
机 )造粒 机组 。
3 . 主要原 辅材料 悬 浮法 通用 型 P V C树 脂 、钙锌 复合 稳定 剂 、D O T P 、E S O、超 细 重质 碳酸 钙 、硬 脂 酸 钡 、硬 脂 酸 、石 蜡 、A C R 4 0 1 、 改 质 剂 C A 一 0 8 等。
超细重 质碳酸钙 硬脂酸 钡 石蜡 硬 脂酸
上的 具体试验 结果 。
1 . 试验配 方
成 品线缆更 光滑 、细 密 。 轻 钙 、活 性钙 老化快 易变 色 ,而 S T 一 2 5 0 0重钙 是纯 天然 产品 ,矿 石经 数万 年 自然 形 成 ,非常 稳定 ,不 变 色 ,无 老化 现 象 ,而轻 钙 、活
电线电缆料系列碳酸钙

碳酸钙作为无机填料应用于塑料填充已有多年的历史。
过去碳酸钙一般作为填料以降低成本为主要目的被广泛使用,并收到较好效果。
近年来,随着生产上广泛的使用和大量的研究发现,填充大量的碳酸钙也可做到不明显降低制品的性能,甚至某些方面还会大幅度提高,如机械性能、热性能等。
1 碳酸钙的概述应用于塑料中填料的碳酸钙有重质(简称重钙)和轻质(简称轻钙)两种。
由于制备方法不同,轻钙堆积体积大,显得轻,实际上二者密度相差很少。
(1)轻质碳酸钙。
通常所说的轻质碳酸钙是指普通的符合国标GB4794-84标准的产品,轻钙密度为2.4~2.7g/cm3,其长径为5~12μm,短径为1~3μm,平均粒径为2~3μm。
工业上轻钙生产方法占主导地位的是碳化法,即:CaCO3石灰石-△- CaO生灰石-H2O- Ca(OH)2熟石灰-CO2- CaCO3轻钙(2)重质碳酸钙。
可由天然碳酸钙矿物质如方解石、大理石、白垩磨碎分级而成。
现在塑料中使用的重质碳酸钙多用方解石作为原料。
方解石的物理性能:密度 2.60~2.75g/cm3,硬度(莫氏)3,溶解度(18℃)0.0013g/100g水,分解温度900℃。
重质碳酸钙过去称之为单飞粉(200目)、双飞粉(320目)、四飞粉(400目)以及方解石粉。
目前尚无适用于塑料填充用的重钙国家标准或行业标准,但企业各自有产品企业标准或控制指标。
我国具有丰富的碳酸钙资源,几乎分布于全国各地,其中四川、广西储存量最大。
据统计,目前我国生产碳酸钙的企业有500多家,为了适应塑料、造纸和涂料等行业对碳酸钙市场需求,近几年还引进或自行开发了不少新设备、新生产线,生产微细、超微细和纳米级碳酸钙。
我国目前年产3000t以上的纳米碳酸钙生产线已达16条。
在实际使用过程中,一般不直接把碳酸钙添加到塑料中。
为使碳酸钙能均匀分散在塑料中,起到优化性能的作用,先必须对碳酸钙进行表面活化处理。
根据最终塑料制品的成型工艺和使用性能要求,选取一定粒径的碳酸钙,用偶联剂、分散剂、润滑剂等助剂先活化处理,再加入一定量的载体树脂混合均匀后,用双螺杆挤出机挤出造粒,即得碳酸钙膜母粒。
重质碳酸钙在各行各业里面的应用

重质碳酸钙在各行各业里面的应用重质碳酸钙是一种具有广泛应用的物质,它在各个行业中都有着重要的作用。
下面,我们将介绍重质碳酸钙在建筑、塑料、纸张和医药等行业中的应用。
建筑行业重质碳酸钙在建筑行业中被广泛使用,特别是在混凝土的生产中。
由于它具有高硬度、高白度和低含杂质等优点,能够有效地提高混凝土的强度和耐久性,并且在混凝土表面形成一层坚韧的保护层,延长混凝土的使用寿命。
此外,重质碳酸钙也被用作墙体涂料、玻璃纤维增强塑料以及水泥和砂浆等材料的添加剂,可以改善材料的物理性能、强度和耐久性。
塑料行业重质碳酸钙在塑料行业中也有着广泛的应用。
添加适量的重质碳酸钙能够提高塑料的硬度和韧性,并能够增强其耐用性和耐化学性。
重质碳酸钙在塑料中的应用主要体现在以下几个方面:填充料、增强剂、抗UV剂、阻燃剂等。
填充料通常用于填充空隙和减少材料成本。
增强剂则用于提高材料的强度和刚度。
抗UV剂则用于防止光线和成分对塑料的损耗。
而阻燃剂则用于提高材料的耐火性。
纸张行业在纸张行业中,重质碳酸钙也起到了很重要的作用。
它可以用于纸张、卡纸、塑料板、隔热材料、混凝土砖、水泥板等多种建筑材料的生产。
因为重质碳酸钙的粒度细小,可进一步提高材料表面的光泽度和印刷品质,且有益于提高纸张的机械强度和耐磨性。
此外,它还能够降低纸张的黄变和老化,从而延长其使用寿命。
医药行业在医药行业中,重质碳酸钙也有着广泛的应用。
它可以用于制造钙补充剂、骨梗塞剂、磨料和牙膏等产品。
由于重质碳酸钙化学性质稳定、不易溶于水,因此能够更有效地保护活性成分,提高药品缓释效果。
此外,在牙膏中加入重质碳酸钙,能够帮助去除牙齿表面的污渍和牙石,并且缓解牙龈发炎。
在制造磨料时,重质碳酸钙的硬度和高白度能够提高磨削效果,改善产品表面质量。
总之,重质碳酸钙在各个行业中均有广泛的应用,具有很高的经济价值和潜力。
随着人们对环保和节能的要求越来越高,重质碳酸钙的应用前景也将会更加广阔。
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超细重质碳酸钙在PVC电缆护套料上的应用
超细重质碳酸钙在PVC电缆护套料上的应用
摘要:探讨了重质碳酸钙、轻质碳酸钙和活性碳酸钙的工艺性能特点、选择了试验配方、用超细重质碳酸钙取代了轻质碳酸钙、生产并检测了粒料性能。
结果表明:采用超细重质碳酸钙后,其它组分和用量不变时,其环保性、加工流动性、物理力学性能都满足指标要求。
关键词:重质碳酸钙PVC 护套料电缆
一、引言
重质碳酸钙是最常用的粉状无机白色填充料,由天然碳酸盐矿物如磨碎而成,具有很多特点:如化学纯度高、白度高、不易化学反应、在400℃以下不会分解、吸油率低等。
根据不同的粒度,可分为普通重钙、超细重钙等。
可广泛用于橡胶、塑料、电缆等产品上。
PVC电缆料是电线电缆行业上使用最多的绝缘和护套材料,虽然它的环境问题被广泛认识,但其价格低廉、阻燃性好、耐油、耐化学试剂等,短期内完全禁止PVC的使用不现实。
国内开始研究非含铅的PVC 或者不含卤素的环保型电线电缆。
PVC电缆护套料配方中选用轻质碳酸钙时,护套料的工艺加工挤出性能较差,电缆生产时容易产生焦料、线表面粗糙、放线速度变慢,难以满足产品质量和生产速度要求;如选用活性碳酸钙时,护套料的工艺加工挤出性能会有所改进,但料的硬度加大、成本增高;如选用超细重质碳酸钙,则护套料的工艺加工挤出性能改善,性价比提高。
本文是远东电缆有限公司将超细重质碳酸钙用在PVC电缆护套
料上的具体试验结果。
二、主要仪器设备及原辅材料
1.主要试验仪器
小双辊开炼机、平板硫化机、冲片机、微控电子拉力试验机、热稳定试验仪、老化试验箱、自动电子密度(比重)仪等。
2.主要生产设备
高速混合机、双阶挤出机(一阶双螺杆挤出机,二阶单螺杆挤出机)造粒机组。
3.主要原辅材料
悬浮法通用型PVC树脂、钙锌复合稳定剂、DOTP、ESO、超细重质碳酸钙、硬脂酸钡、硬脂酸、石蜡、ACR401、改质剂CA-08等。
三、PVC电缆护套料配方的设计原则
1.性能指标要求
配方性能指标按GB/T 8815-2008要求执行。
2.PVC树脂的选择
PVC树脂选用悬浮法SG3通用型,其主要技术指标为:黏数在135~127 mL/g,K值在72~71,平均聚合度在1370~1251。
3.填充剂的选择
轻质碳酸钙一般是将石灰石等原料煅烧生成石灰(氧化钙)和二氧化碳,再加水消化石灰生成石灰乳(氢氧化钙),再通入二氧化碳碳化石灰乳生成碳酸钙沉淀,最后经脱水、干燥和粉碎而制得。
活性碳酸钙是以碳酸钙为基料,采用多功能表面活性剂和复合型高效加工助剂,对无机粉体表面进行改性活化处理而成。
经改性处理后的碳酸钙粉体,表面形成一种特殊的包层结构,能显著改善在高聚物基体中的分散性及亲和性,并与高聚物基体间产生界面作用,提高制品的抗冲击强度,是一种性能优良的增量型填充助剂。
超细重质碳酸钙与轻质碳酸钙、活性碳酸钙相比,用作PVC电线电缆的填充材料时有很多优势。
本文选用的ST-2500重钙,是采用广西贺州深山天然的白玉方解石研磨而成,碳酸钙含量高,杂质极少,白度在96%上,纯天然产品;而轻钙是石灰石煅烧而成,石灰石中碳酸钙含量远没白玉方解石高,杂质多,并且在生产过程中都是用煤或壳作为燃料,在产品中往往留下很多燃料残渣,以致产品留下很多黑点,造成线缆有黑点,并且由于轻钙细度低,很容易造成线缆粗糙,不光亮。
ST-2500重钙细度高,造出PVC粒子光亮,拉出线缆光亮度好,细密度好,轻钙的细度一般在800目左右,而ST-2500重钙细度在2000目以上,钙粉越细与PVC粉油的相密性就越好,塑化程度高,
成品线缆更光滑、细密。
轻钙、活性钙老化快易变色,而ST-2500重钙是纯天然产品,矿石经数万年自然形成,非常稳定,不变色,无老化现象,而轻钙、活性钙是化学反应的产品不是纯天然的产品,有着很多不稳定性,很容易老化,变黄等不良后果。
ST-2500重钙相比轻钙,它吸油量更小,对滑剂的吸收也少,白度更高,做白料时,增白剂可少添加,所以配方成本相比轻钙作填充材料也低不少。
更环保、更安全:因为ST-2500是纯天然产品,不含任何化工成份,所以在环保安全方面没有任何后顾之忧。
4.其它配合剂体系的选择
稳定剂选用环保型钙锌复合稳定剂;增塑剂选用DOTP、ESO;加工助剂选用ACR401和改质剂CA-08;润滑剂选用硬脂酸钡、硬脂酸和石蜡。
四、PVC环保90℃护套料试验配方及性能
1.试验配方
在正常生产用的PVC环保90℃护套料配方中,用超细重质碳酸钙等量取代轻质碳酸钙,具体试验配方见表1。
2.造粒工艺
原辅料→配料→高速混合机→一阶高速同向双螺杆混炼机→二阶低速单螺杆挤出机→热切机头→风冷→筛选磁选→计量→包装。
3.粒料性能
粒料用模压法制片,将粒料在(165±5)℃的小开炼机上塑化5~10min后出片,再到平板硫化机上(165±5)℃按不加压预热、恒温加压、加压冷却的顺序压制15~20min后出模,制样后测试料片性能,详见表2。
五、结束语
在正常生产用的PVC环保90℃护套料配方中,用超细重质碳酸钙等量取代轻质碳酸钙,其它组分和用量不改变时,粒料的环保性能满足ROHS标准、加工流动性能满足挤出工艺要求、物理力学性能满足GB/T 8815-2008中HⅠ-90型指标。
在远东电缆有限公司已经投入
正常生产。
作者简介:田维生(1966-),1992年硕士毕业,高级工程师,现从事电线电缆用高分子材料研究。
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