CN105415821B - 一种新型改性沥青防水卷材及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种新型改性沥青防水卷材，其特征在于：所述的防水卷材包括聚酯胎、预浸料、涂盖料、隔离材料。所述的预浸料包括以下组分:重交沥青、橡胶、矿物质填充料、防老剂。所述的涂盖料包括以下组分:重交沥青、减二线油、橡胶、矿物质填充料、轮胎胶粉、防老剂。其制备方法包括预浸料制备、涂盖料制备、聚酯胎干燥、预浸料挤干、涂覆涂盖料、覆隔离材料、冷却与卷曲步骤。本发明改性沥青防水卷材的防水性能好，拉伸强度高；抗冲击性能好；制造成本低。

Description

一种新型改性沥青防水卷材及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种沥青防水卷材，具体涉及一种新型改性沥青防水卷材及其制备方法，属于防水材料领域。
背景技术
用于防水的技术改进主要有催化氧化沥青、聚合物改性沥青。经改性后的沥青，制成的卷材，称为改性沥青卷材。如我国卧牛山的聚乙烯胎改性沥青防水卷材（0EE），属于氧化改性。另一类是加入橡胶或树脂进行改性，加入的材料可以是橡胶粉，也可以是SBS橡胶或其他，这种改性称为聚合物改性。
加入聚合物的材料性能和加入量，决定了改性后沥青性能的好坏，添加的材料称为改性剂。
高聚物是指高分子聚合物，高分子聚合物的范围十分广，适用于改性沥青防水卷材的主要有SBS橡胶（也称弹性体）、APP树脂，包括APAO\APO（也称塑性体）。也就是说，在我国，高聚物改性沥青防水卷材特指APP改性沥青防水卷材和BS改性沥青防水卷材二种。
改性沥青防水卷材防水的主要防水层是涂盖层，聚酯胎提供的是弥补改性沥青拉伸强度不足的问题，所以需要一种能降低聚酯胎厚度（即降低聚酯胎克重）增加涂盖层厚度的方法，同时又不影响聚酯胎的拉伸强度的预浸料和涂盖料是一个需要解决的问题。
现有技术具有以下缺陷：防水性能不高；拉伸强度较差；抗冲击性能较差；制造成本较高。
发明内容
为解决现有技术存在的不足，本发明提供一种新型改性沥青防水卷材及其制备方法，以实现以下发明目的：
1、提高改性沥青防水卷材的防水性能；
2、提高改性沥青防水卷材的拉伸强度；
3、提高改性沥青防水卷材的抗冲击性能；
4、 降低改性沥青防水卷材的制造成本。
为解决上述技术问题，采用以下技术方案：
一种新型改性沥青防水卷材，所述的防水卷材包括聚酯胎、预浸料、涂盖料、隔离材料。
以下是对上述技术方案的进一步改进：
所述的预浸料包括以下组分:重交沥青、橡胶、矿物质填充料、防老剂。
所述的预浸料的各组分，以重量份计，含量为：重交沥青 60~90份、橡胶 5~30份、矿物质填充料 2~15份、防老剂 0.5~3份。
所述的涂盖料包括以下组分:重交沥青、减二线油、橡胶、矿物质填充料、轮胎胶粉、防老剂。
所述的涂盖料的各组分，以重量份计，含量为：重交沥青 40~60份、减二线油 10~30份、橡胶 5~30份、矿物质填充料 10~30份、轮胎胶粉 1~5份、防老剂 0~5份。
所述的聚酯胎：是长纤维聚酯胎，基重为160~200g/㎡，厚度为0.9~1.1mm。
所述的隔离材料为PE膜、细砂、矿物粒料的任意一种。
所述的橡胶为丁苯橡胶、天然橡胶、SIS的任意一种；
所述重交沥青为70~100号重交沥青；
所述矿物质填充料：为滑石粉；
所述防老剂为防老剂4010。
一种新型改性沥青防水卷材的制备方法，包括预浸料制备、涂盖料制备、聚酯胎干燥、预浸料挤干、涂覆涂盖料、覆隔离材料、冷却与卷曲步骤。
所述的预浸料制备：将重交沥青搅拌，搅拌速度为60rpm；升温，使重交沥青温度升至160℃~180℃；加入橡胶、矿物质填充料和防老剂，温度控制在180℃~200℃，搅拌2 ~2.5小时，控制物料温度在180℃~190℃；
所述的涂盖料制备：将重交沥青与减二线油混合，搅拌，搅拌速度为60rpm，
升温，使重交沥青与机油的混合物至160℃~180℃，加入橡胶、轮胎胶粉、矿物质填充料和防老剂，温度控制在180℃~200℃，搅拌2 ~2.5小时，控制物料温度在180℃~190℃；
所述的聚酯胎干燥：烘干机中导热油温度控制在230℃±10℃；时间控制在15s~45s；
所述的预浸料挤干：预浸油温度控制在180℃~190℃，挤压强度0.5MPa；
所述的涂覆涂盖料：涂覆涂盖料温度为180℃~190℃，涂盖层总厚度为1.9~4.1mm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明改性沥青防水卷材的防水性能好，不透水性可达0.6MPa，60min；
2、本发明改性沥青防水卷材的拉伸强度高；纵向拉力可达680~932N/50mm，纵向最大拉力时延伸36~50%；横向拉力可达585~877N/50mm，横向最大拉力时延伸40~56%；
3、本发明改性沥青防水卷材的抗冲击性能好；抗穿孔性比常规改性沥青卷材高1.67倍；
4、本发明改性沥青防水卷材的制造成本低，比常规的改性沥青防水卷材成本低50~60%。
具体实施方式
实施例1 一种新型改性沥青防水卷材
一、防水卷材的组成
所述的防水卷材包括聚酯胎、预浸料、涂盖料、隔离材料；
防水卷材厚度为3mm；
（1）所述的聚酯胎：是长纤维聚酯胎，基重为200g/㎡，厚度为1.1mm；
（2）所述的预浸料包括以下重量份的组分：重交沥青 89.5份、橡胶 5份、矿物质填充料 5份、防老剂 0.5份；
所述重交沥青为70号重交沥青；
所述橡胶为SBS501；
所述的矿物质填充料为滑石粉；
所述的防老剂为防老剂4010，即N-环己基-N'-苯基对苯二胺，是对苯二胺类防老剂；
（3）所述的涂盖料包括以下重量份的组分：重交沥青 50份、减二线油 15份、橡胶18份、轮胎胶粉 2份、矿物质填充料14份、防老剂 1份；
所述重交沥青为70号重交沥青；
所述橡胶为SBS1401；
所述轮胎胶粉：细度为60目；
所述矿物质填充料：为滑石粉；
所述的防老剂为防老剂4010，即N-环己基-N'-苯基对苯二胺，是对苯二胺类防老剂；
（4）所述的隔离材料：PE膜。
二、防水卷材的制备方法
步骤1、预浸料制备
按配方比例称取重交沥青、橡胶、矿物质填充料、防老剂；
将重交沥青搅拌，搅拌速度为60rpm；
升温，使重交沥青温度升至160℃；
加入橡胶、矿物质填充料和防老剂至重交沥青中，温度控制在180℃，搅拌2小时后，控制物料温度在180℃，备用。
步骤2、涂盖料制备
按配方比例称取重交沥青、减二线油、橡胶、轮胎胶粉、矿物质填充料、防老剂；
将重交沥青与减二线油混合，搅拌，搅拌速度为60rpm，
升温，使重交沥青与机油的混合物至160℃，
加入橡胶、轮胎胶粉、矿物质填充料和防老剂至上述重交沥青与机油的混合物中，温度控制在180℃，搅拌2小时后控制物料温度在180℃，备用。
步骤3、聚酯胎干燥
聚酯胎经过胎基烘干机干燥，其中胎基烘干机中导热油温度控制在220℃；时间控制在15s。
步骤4、预浸料挤干
将预浸料温度控制在180℃，使预浸料全部漫过聚酯胎基布，经挤压辊挤压送出，挤压强度为0.5MPa；
步骤5、涂覆涂盖料
将涂盖料分别涂覆在上述聚酯胎基布下表面和上表面，所述涂覆经过下沉辊和定厚辊完成；定厚辊定厚涂覆涂盖料的温度为180℃；
采用200g/㎡聚酯胎基布制备3mm改性沥青聚酯胎卷材，其下表面和上表面的涂盖层总厚度为1.9mm；
步骤6、覆隔离材料
当聚酯胎涂覆上涂盖料经定厚辊定厚出来后，覆隔离材料（或撒布隔离材料）；
步骤7、冷却与卷曲
覆隔离材料后，卷材经过水冷冷却（或冷缸冷却），待温度降到40℃后经卷曲，获得卷材。
实施例2 一种新型改性沥青防水卷材
一、防水卷材的组成
所述的防水卷材包括聚酯胎、预浸料、涂盖料、隔离材料；
防水卷材厚度为4mm；
（1）所述的聚酯胎：是长纤维聚酯胎，基重为200g/㎡，厚度为1.0mm；
（2）所述的预浸料包括以下重量份的组分：重交沥青 60份、橡胶 20份、矿物质填充料 2份、防老剂 2份；
所述重交沥青为70号重交沥青；
所述橡胶为SBS501；
所述的矿物质填充料为滑石粉；
所述的防老剂为防老剂4010，即N-环己基-N'-苯基对苯二胺，是对苯二胺类防老剂；
（3）所述的涂盖料包括以下重量份的组分：重交沥青 40份、减二线油 30份、橡胶5份、轮胎胶粉 1份、矿物质填充料30份、防老剂 2份；
所述重交沥青为70号重交沥青；
所述橡胶为SBS1401；
所述轮胎胶粉：细度为60目；
所述矿物质填充料：为滑石粉；
所述的防老剂为防老剂4010，即N-环己基-N'-苯基对苯二胺，是对苯二胺类防老剂；
（4）所述的隔离材料：PE膜。
二、防水卷材的制备方法
步骤1、预浸料制备
按配方比例称取重交沥青、橡胶、矿物质填充料、防老剂；
将重交沥青搅拌，搅拌速度为60rpm；
升温，使重交沥青温度升至170℃；
加入橡胶、矿物质填充料和防老剂至重交沥青中，温度控制在190℃，搅拌2.5小时后，控制物料温度在185℃，备用。
步骤2、涂盖料制备
按配方比例称取重交沥青、减二线油、橡胶、轮胎胶粉、矿物质填充料、防老剂；
将重交沥青与减二线油混合，搅拌，搅拌速度为60rpm，
升温，使重交沥青与机油的混合物至170℃，
加入橡胶、轮胎胶粉、矿物质填充料和防老剂至上述重交沥青与机油的混合物中，温度控制在190℃，搅拌2小时后控制物料温度在185℃，备用。
步骤3、聚酯胎干燥
聚酯胎经过胎基烘干机干燥，其中胎基烘干机中导热油温度控制在230℃；时间控制在25s。
步骤4、预浸料挤干
将预浸料温度控制在185℃，使预浸料全部漫过聚酯胎基布，经挤压辊挤压送出，挤压强度为0.5MPa；
步骤5、涂覆涂盖料
将涂盖料分别涂覆在上述聚酯胎基布下表面和上表面，所述涂覆经过下沉辊和定厚辊完成；定厚辊定厚涂覆涂盖料的温度为185℃；
采用200g/㎡聚酯胎基布制备4mm改性沥青聚酯胎卷材，其下表面和上表面的涂盖层总厚度为3mm；
步骤6、覆隔离材料
当聚酯胎涂覆上涂盖料经定厚辊定厚出来后，覆隔离材料（或撒布隔离材料）；
步骤7、冷却与卷曲
覆隔离材料后，卷材经过水冷冷却（或冷缸冷却），待温度降到45℃后经卷曲，获得卷材。
实施例3 一种新型改性沥青防水卷材
一、防水卷材的组成
所述的防水卷材包括聚酯胎、预浸料、涂盖料、隔离材料；
防水卷材厚度为5mm；
（1）所述的聚酯胎：是长纤维聚酯胎，基重为200g/㎡，厚度为1.1mm；
（2）所述的预浸料包括以下重量份的组分：重交沥青 78份、橡胶 30份、矿物质填充料 15份、防老剂 3份；
所述重交沥青为70号重交沥青；
所述橡胶为SBS501；
所述的矿物质填充料为滑石粉；
所述的防老剂为防老剂4010，即N-环己基-N'-苯基对苯二胺，是对苯二胺类防老剂；
（3）所述的涂盖料包括以下重量份的组分：重交沥青 60份、减二线油 10份、橡胶30份、轮胎胶粉 5份、矿物质填充料10份、防老剂 5份；
所述重交沥青为70号重交沥青；
所述橡胶为SBS1401；
所述轮胎胶粉：细度为60目；
所述矿物质填充料：为滑石粉；
所述的防老剂为防老剂4010，即N-环己基-N'-苯基对苯二胺，是对苯二胺类防老剂；
（4）所述的隔离材料：PE膜。
二、防水卷材的制备方法
步骤1、预浸料制备
按配方比例称取重交沥青、橡胶、矿物质填充料、防老剂；
将重交沥青搅拌，搅拌速度为60rpm；
升温，使重交沥青温度升至180℃；
加入橡胶、矿物质填充料和防老剂至重交沥青中，温度控制在200℃，搅拌2.5小时后，控制物料温度在190℃，备用。
步骤2、涂盖料制备
按配方比例称取重交沥青、减二线油、橡胶、轮胎胶粉、矿物质填充料、防老剂；
将重交沥青与减二线油混合，搅拌，搅拌速度为60rpm，
升温，使重交沥青与机油的混合物至180℃，
加入橡胶、轮胎胶粉、矿物质填充料和防老剂至上述重交沥青与机油的混合物中，温度控制在200℃，搅拌2.5小时后控制物料温度在190℃，备用。
步骤3、聚酯胎干燥
聚酯胎经过胎基烘干机干燥，其中胎基烘干机中导热油温度控制在240℃；时间控制在45s。
步骤4、预浸料挤干
将预浸料温度控制在190℃，使预浸料全部漫过聚酯胎基布，经挤压辊挤压送出，挤压强度为0.5MPa；
步骤5、涂覆涂盖料
将涂盖料分别涂覆在上述聚酯胎基布下表面和上表面，所述涂覆经过下沉辊和定厚辊完成；定厚辊定厚涂覆涂盖料的温度为190℃；
采用200g/㎡聚酯胎基布制备5mm改性沥青聚酯胎卷材，其下表面和上表面的涂盖层总厚度为3.9mm；
步骤6、覆隔离材料
当聚酯胎涂覆上涂盖料经定厚辊定厚出来后，覆隔离材料（或撒布隔离材料）；
步骤7、冷却与卷曲
覆隔离材料后，卷材经过水冷冷却（或冷缸冷却），待温度降到50℃后经卷曲，获得卷材。
实施例4 一种新型改性沥青防水卷材
一、防水卷材的组成
所述防水卷材的组成，与实施例1防水卷材的组成相同，只改变：
聚酯胎：基重为160g/㎡，厚度为0.9mm；
二、防水卷材的制备方法
所述防水卷材的制备方法，与实施例1的防水卷材的制备方法相同，只改变：
步骤5、涂覆涂盖料
将涂盖料分别涂覆在上述聚酯胎基布下表面和上表面，所述涂覆经过下沉辊和定厚辊完成；定厚辊定厚涂覆涂盖料的温度为180℃~190℃；
采用160g/㎡聚酯胎基布制备3mm改性沥青聚酯胎卷材，其下表面和上表面的涂盖层总厚度为2.1mm。
实施例5 一种新型改性沥青防水卷材
一、防水卷材的组成
所述防水卷材的组成，与实施例2防水卷材的组成相同，只改变：
聚酯胎：基重为160g/㎡，厚度为1.0mm；
二、防水卷材的制备方法
所述防水卷材的制备方法，与实施例2的防水卷材的制备方法相同，只改变：
步骤5、涂覆涂盖料
将涂盖料分别涂覆在上述聚酯胎基布下表面和上表面，所述涂覆经过下沉辊和定厚辊完成；定厚辊定厚涂覆涂盖料的温度为180℃~190℃；
采用160g/㎡聚酯胎基布制备4mm改性沥青聚酯胎卷材，其下表面和上表面的涂盖层总厚度为3mm。
实施例6 一种新型改性沥青防水卷材
一、防水卷材的组成
所述防水卷材的组成，与实施例3防水卷材的组成相同，只改变：
聚酯胎：基重为160g/㎡，厚度为0.9mm；
二、防水卷材的制备方法
所述防水卷材的制备方法，与实施例3的防水卷材的制备方法相同，只改变：
步骤5、涂覆涂盖料
将涂盖料分别涂覆在上述聚酯胎基布下表面和上表面，所述涂覆经过下沉辊和定厚辊完成；定厚辊定厚涂覆涂盖料的温度为180℃~190℃；
采用160g/㎡聚酯胎基布制备5mm改性沥青聚酯胎卷材，其下表面和上表面的涂盖层总厚度为4.1mm。
经试验，本发明防水卷材的防水性能好，不透水性在0.6MPa60min检测合格；
本发明防水卷材的抗冲击性能好，抗穿孔性比常规改性沥青卷材高1.67倍。
本发明防水卷材的成本低，比常规的改性沥青防水卷材成本低50~60%；
本发明防水卷材的机械性能好，具体性能测试结果见表1；
表1 本发明卷材的机械性能指标
普通的改性沥青卷材的机械性能指标检测情况见表2；
表2 普通沥青卷材的机械性能
有表1和表2对比可知，本发明改性沥青卷材的机械性能明显优于现有技术。
实施例7 一种新型改性沥青防水卷材
一、防水卷材的组成
所述的防水卷材包括聚酯胎、预浸料、涂盖料、隔离材料；
防水卷材厚度为5mm；
（1）所述的聚酯胎：是长纤维聚酯胎，基重为200g/㎡，厚度为1.1mm；
（2）所述的预浸料包括以下重量份的组分：重交沥青 70份、橡胶 35份、矿物质填充料 10份、防老剂 2份、月桂烯 1.3份、水杨酸甲酯 2.5份、环氧大豆油 2.4份；
所述重交沥青为70号重交沥青；
所述橡胶为SBS501；
所述的矿物质填充料为滑石粉；
所述的防老剂为N-环己基-N'-苯基对苯二胺；
所述水杨酸甲酯：密度为1.174g/cm3，含量为99%；
所述月桂烯：比重(20℃)为0.790 ~0.805，折光率(20℃) 为1.4670~1.4740 ；
（3）所述的涂盖料包括以下重量份的组分：重交沥青 55份、减二线油 15份、橡胶25份、轮胎胶粉 4份、矿物质填充料6份、防老剂 5份、镁铬砂 5份、月见草油 2.5份、木蜡油4份；
所述重交沥青为70号重交沥青；
所述橡胶为SBS1401；
所述轮胎胶粉：细度为60目；
所述矿物质填充料：为滑石粉；
所述的防老剂为N-环己基-N'-苯基对苯二胺；
所述镁铬砂：密度为4.429g/cm3，熔点2180℃，莫氏硬度5.5；
（4）所述的隔离材料：PE膜。
二、防水卷材的制备方法
步骤1、预浸料制备
按配方比例称取重交沥青、橡胶、矿物质填充料、防老剂、月桂烯、水杨酸甲酯、环氧大豆油；
将重交沥青搅拌，搅拌速度为60rpm；
升温，使重交沥青温度升至180℃；
向重交沥青中，加入橡胶、矿物质填充料、月桂烯、水杨酸甲酯、环氧大豆油和防老剂，温度控制在200℃，搅拌2.5小时后，控制物料温度在190℃，备用。
步骤2、涂盖料制备
按配方比例称取重交沥青、减二线油、橡胶、轮胎胶粉、矿物质填充料、防老剂、镁铬砂、月见草油、木蜡油；
将重交沥青与减二线油混合，搅拌，搅拌速度为60rpm，
升温，使重交沥青与机油的混合物至180℃，
加入橡胶、轮胎胶粉、矿物质填充料、镁铬砂、月见草油、木蜡油和防老剂至上述重交沥青与机油的混合物中，温度控制在200℃，搅拌2.5小时后控制物料温度在190℃，备用。
步骤3、聚酯胎干燥
聚酯胎经过胎基烘干机干燥，其中胎基烘干机中导热油温度控制在240℃；时间控制在45s。
步骤4、预浸料挤干
将预浸料温度控制在190℃，使预浸料全部漫过聚酯胎基布，经挤压辊挤压送出，挤压强度为0.5MPa；
步骤5、涂覆涂盖料
将涂盖料分别涂覆在上述聚酯胎基布下表面和上表面，所述涂覆经过下沉辊和定厚辊完成；定厚辊定厚涂覆涂盖料的温度为190℃；
采用200g/㎡聚酯胎基布制备5mm改性沥青聚酯胎卷材，其下表面和上表面的涂盖层总厚度为3.9mm；
步骤6、覆隔离材料
当聚酯胎涂覆上涂盖料经定厚辊定厚出来后，覆隔离材料（或撒布隔离材料）；
步骤7、冷却与卷曲
覆隔离材料后，卷材经过水冷冷却（或冷缸冷却），待温度降到50℃后经卷曲，获得卷材。
经试验，本实施例的改性沥青卷材：
不透水性可达0.6MPa，120min；纵向拉力可达940N/50mm，纵向最大拉力时延伸55%；横向拉力可达880N/50mm，横向最大拉力时延伸65%；抗冲击性能好；抗穿孔性比常规改性沥青卷材高1.75倍；制造成本低，比常规的改性沥青防水卷材成本低60%。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上所述为本发明最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识；本发明的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本发明的技术启示而进行的等效变换，也在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种改性沥青防水卷材的制备方法，其特征在于：所述的防水卷材包括聚酯胎、预浸料、涂盖料、隔离材料；
所述的预浸料包括以下组分:重交沥青、橡胶、矿物质填充料、防老剂；
所述的预浸料的各组分，以重量份计，含量为：重交沥青 60~90份、橡胶 5~30份、矿物质填充料 2~15份、防老剂 0.5~3份；所述重交沥青为70号重交沥青；所述橡胶为SBS501；所述的矿物质填充料为滑石粉；所述的防老剂为N-环己基-N'-苯基对苯二胺；
所述的涂盖料包括以下组分:重交沥青、减二线油、橡胶、矿物质填充料、轮胎胶粉、防老剂；
所述的涂盖料的各组分，以重量份计，含量为：重交沥青 40~60份、减二线油 10~30份、橡胶 5~30份、矿物质填充料 10~30份、轮胎胶粉 1~5份、防老剂 0~5份；所述重交沥青为70号重交沥青；所述橡胶为SBS1401；所述轮胎胶粉：细度为60目；所述矿物质填充料：为滑石粉；所述的防老剂为N-环己基-N'-苯基对苯二胺；
所述的聚酯胎：是长纤维聚酯胎，基重为160~200g/㎡，厚度为0.9~1.1mm；
所述的隔离材料为PE膜、细砂、矿物粒料的任意一种；
所述的一种改性沥青防水卷材的制备方法包括预浸料制备、涂盖料制备、聚酯胎干燥、预浸料挤干、涂覆涂盖料、覆隔离材料、冷却与卷曲步骤；
所述的预浸料制备：将重交沥青搅拌，搅拌速度为60rpm；升温，使重交沥青温度升至160℃~180℃；加入橡胶、矿物质填充料和防老剂，温度控制在180℃~200℃，搅拌2 ~2.5小时，控制物料温度在180℃~190℃；
所述的涂盖料制备：将重交沥青与减二线油混合，搅拌，搅拌速度为60rpm，升温，使重交沥青与减二线油的混合物至160℃~180℃，加入橡胶、轮胎胶粉、矿物质填充料和防老剂，温度控制在180℃~200℃，搅拌2 ~2.5小时，控制物料温度在180℃~190℃；
所述的聚酯胎干燥：烘干机中导热油温度控制在230℃±10℃；时间控制在15s~45s；
所述的预浸料挤干：预浸料温度控制在180℃~190℃，挤压强度0.5MPa；
所述的涂覆涂盖料：涂覆涂盖料温度为180℃~190℃，涂盖层总厚度为1.9~4.1mm。
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