CN109971335A - 一种水性双组份聚氨酯罩面清漆及其制备方法和应用 - Google Patents
一种水性双组份聚氨酯罩面清漆及其制备方法和应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种水性双组份聚氨酯罩面清漆及其制备方法和应用,属于涂料制备领域。本发明提供的罩面清漆包括A组份和B组份:所述A组份包括以下组份:pH调节剂、润湿剂、防冻剂、消泡剂、氨酯类增稠剂、消光剂、防霉剂、水性羟基丙烯酸乳液、流平剂、杀菌剂和水;所述B组份包括以下组份:固化剂和水。本发明提供的罩面清漆原料中水性羟基丙烯酸乳液与固化剂在常温环境中可以自发发生交联固化反应,生成三维网状结构的聚氨酯,生成的聚氨酯与其他原料共同作用,赋予漆膜极高的致密性、耐候性及耐水性。
Description
技术领域
本发明涉及涂料制备领域,尤其涉及一种水性双组份聚氨酯罩面清漆及其制备方法和应用。
背景技术
随着近年来外墙保温一体板装饰行业的快速发展。对一体板用涂料特别是高渗透高附着力底漆和高致密高疏水罩面漆有很高的需求。并且随着一体板产量的提高,往往需要在成型一体板上覆膜避免在运输和安装过程中的磕碰,同时大多数一体板的切割也是在覆膜的情况下进行的,但现在市面上大多数罩面漆存在耐水性差的问题。
发明内容
鉴于此,本发明提供一种水性双组份聚氨酯罩面清漆及其制备方法和应用。本发明提供的水性双组份聚氨酯罩面清漆具有高耐水性能。
为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:
一种水性双组份聚氨酯罩面清漆,包括A组份和B组份:
所述A组份包括以下重量份数的组份:pH调节剂1~1.5份、润湿剂1~1.5份、防冻剂10~15份、消泡剂1~1.5份、聚氨酯类增稠剂10~16份、消光剂0~40份、防霉剂1~1.5份、水性羟基丙烯酸乳液500~600份、流平剂3~5份、杀菌剂2~2.5份和水315.5~471份;所述水性羟基丙烯酸乳液为8577;
所述B组份包括以下重量份数的组份:固化剂1000~750份和水0~250份;
所述A组份和B组份的重量比为1:0.15~0.35。
优选地,所述水性双组份聚氨酯罩面清漆的黏度值为60~70ku/25℃。
优选地,所述水性双组份聚氨酯罩面清漆的pH值为8~10。
优选地,所述固化剂包括含-NCO的水性固化剂。
优选地,所述消光剂为水性消光粉或消光微球。
优选地,所述流平剂为RM-2020或TEGO270。
本发明还提供了上述技术方案所述水性双组份聚氨酯罩面清漆的制备方法,包括以下步骤:
制备A组分:依次将第一部分水、pH调节剂、润湿剂、防冻剂、消泡剂混合后,加入用第二部分水稀释后的第一聚氨酯类增稠剂,然后依次加入消光剂、防霉剂、水性羟基丙烯酸乳液、流平剂、杀菌剂和第二聚氨酯类增稠剂混合后,补入剩余水,得到水性双组份聚氨酯罩面清漆A组份;
制备B组分:将固化剂和水混合,得到水性双组份聚氨酯罩面清漆B组份;
将A组份和B组份混合,得到水性双组份聚氨酯罩面清漆。
优选地,所述第一部分水、第二部分水和剩余水的重量比为200~230:6~10:149.5~231。
优选地,所述第一聚氨酯类增稠剂与第二聚氨酯类增稠剂的重量比为6~10:4~6。
本发明还提供了上述技术方案所述的水性双组份聚氨酯罩面清漆或所述的制备方法制备得到的水性双组份聚氨酯罩面清漆在一体板罩面或普通外墙罩面中的应用。
本发明提供了一种水性双组份聚氨酯罩面清漆,包括A组份和B组份:所述A组份包括以下重量份数的组份:pH调节剂1~1.5份、润湿剂1~1.5份、防冻剂10~15份、消泡剂1~1.5份、聚氨酯类增稠剂10~16份、消光剂0~40份、防霉剂1~1.5份、水性羟基丙烯酸乳液500~600份、流平剂3~5份、杀菌剂2~2.5份和水315.5~471份;所述水性羟基丙烯酸乳液为8577;所述B组份包括以下重量份数的组份:固化剂1000~750份和水0~250份;所述A组份和B组份的重量比为1:0.15~0.35。本发明提供的水性双组份聚氨酯罩面清漆涂覆在一体板或普通外墙罩面表面后,A组份中包含的水性羟基丙烯酸乳液与B组份中固化剂在常温环境中可以自发发生交联固化反应,生成三维网状结构的聚氨酯,生成的聚氨酯与A组份中的pH调节剂、润湿剂、防冻剂、消泡剂、聚氨酯类增稠剂、消光剂、防霉剂、流平剂和杀菌剂共同作用,赋予漆膜极高的致密性、耐候性及耐水性。实施例结果表明,本发明提供的水性双组份聚氨酯涂料耐水性高,涂覆外墙表面100h无异常;耐候性高,涂覆外墙表面800h后墙体无起泡、无裂纹、不脱落;透水性低,封闭性极佳,符合国标GB 9755-2014的要求,尤其符合工厂化涂装的预制工艺(覆膜、切割等)的要求。
与同行类似的水性清漆产品和油性清漆产品相比,本发明提供的水性双组份聚氨酯罩面清漆膜硬度高且韧性佳,具有极佳的户外耐久性、耐酸雨性和化学品抗性,保光保色性好,在各方面性能最接近油性产品,但比油性清漆产品中有害物质含量低,更加环保。
具体实施方式
本发明提供了一种水性双组份聚氨酯罩面清漆,包括A组份和B组份:
所述A组份包括以下重量份数的组份:pH调节剂1~1.5份、润湿剂1~1.5份、防冻剂10~15份、消泡剂1~1.5份、聚氨酯类增稠剂10~16份、消光剂0~40份、防霉剂1~1.5份、水性羟基丙烯酸乳液500~600份、流平剂3~5份、杀菌剂2~2.5份和水315.5~471份;所述水性羟基丙烯酸乳液为8577;
所述B组份包括以下重量份数的组份:固化剂1000~750份和水0~250份;
所述A组份和B组份的重量比为1:0.15~0.35。
本发明提供了一种水性双组份聚氨酯罩面清漆,所述A组份包括重量份数为500~600份的水性羟基丙烯酸乳液,进一步优选为530~570份,更优选为550份。在本发明中,所述水性羟基丙烯酸乳液为万华化学集团股份有限公司的8577。在本发明中,所述水性羟基丙烯酸乳液中不含有苯乙烯,也不含有壬烷基酚类的表面活性剂,在水性羟基丙烯酸乳液中残留的单体少,更为环保,与异氰酸酯发生固化剂反应后干燥速度快,具有优异的耐候性能。
以所述水性羟基丙烯酸乳液的重量份数为基准,所述A组份包括重量份数为1~1.5份的pH调节剂,进一步优选为1.2~1.3份。在本发明中,所述pH调节剂优选为美国陶氏化学公司的AMP-95或瓦克化学的BS-168。在本发明中,所述pH调节剂中有机性挥发物少,更为环保。
以所述水性羟基丙烯酸乳液的重量份数为基准,所述A组份包括重量份数为1~1.5份的润湿剂,进一步优选为1.2~1.3份。在本发明中,所述润湿剂优选为科莱恩化工(中国)有限公司的LCN-070或陶氏化学的X-405。在本发明中,所述润湿剂不含对环境有害的APEO(壬烷基酚)类物质。
以所述水性羟基丙烯酸乳液的重量份数为基准,所述A组份包括重量份数为10~15份的防冻剂,进一步优选为12~13份。在本发明中,所述防冻剂优选为丙二醇或罗迪亚的FT-100。本发明对所述丙二醇的来源没有特殊的限定,采用本领域常规市售产品均可。
以所述水性羟基丙烯酸乳液的重量份数为基准,所述漆A组份包括重量份数为1~1.5份的消泡剂,进一步优选为1.2~1.3份。在本发明中,所述消泡剂优选为赢创德固赛(中国)投资有限公司的TEGO822或巴斯夫的T2410。
以所述水性羟基丙烯酸乳液的重量份数为基准,所述A组份包括重量份数为10~16份的聚氨酯类增稠剂,进一步优选为11~15份。在本发明中,所述聚氨酯类增稠剂优选为万华化学集团股份有限公司的U300或陶氏化学的RM-8W。在本发明中,所述聚氨酯类增稠剂优选为以两部分加入,即第一聚氨酯类增稠剂和第二聚氨酯类增稠剂,所述第一聚氨酯类增稠剂与第二聚氨酯类增稠剂的重量比优选为6~10:4~6。
以所述水性羟基丙烯酸乳液的重量份数为基准,所述A组份包括重量份数为0~40份的消光剂,进一步优选为10~30份,更优选为20份。在本发明中,所述消光剂优选为水性消光粉或消光微球,所述消光剂优选为赢创德固赛(中国)投资有限公司的OK607。在本发明中,所述消泡剂对产品的透明性,以及对涂层质感和颜色有良好的作用。在本发明中,当消光剂的重量份数优选为0份时,得到亮光水性双组份罩面清漆;当消光剂的重量份数优选为40份时,得到哑光水性双组份罩面清漆。
以所述水性羟基丙烯酸乳液的重量份数为基准,所述A组份包括重量份数为防霉剂1~1.5份,进一步优选为1.2~1.3份。在本发明中,所述防霉剂优选为美国罗门哈斯有限公司的ROCima342或特洛伊的689。
以所述水性羟基丙烯酸乳液的重量份数为基准,所述A组份包括重量份数为流平剂3~5份,进一步优选为3.5~4.5份。在本发明中,所述流平剂优选为罗门哈斯有限公司的RM-2020、赢创德固赛(中国)投资有限公司的TEGO270或洛克伍德的L-100。
以所述水性羟基丙烯酸乳液的重量份数为基准,所述A组份包括重量份数为杀菌剂2~2.5份。在本发明中,所述杀菌剂优选为陶氏化学集团的BIOBANTM890或陶氏化学的LXE。
以所述水性羟基丙烯酸乳液的重量份数为基准,所述A组份包括重量份数为水315.5~471份。
在本发明中,所述B组份包括重量份数为1000~750份的固化剂,进一步优选为900~800。在本发明中,所述固化剂优选为包括含-NCO的水性固化剂,更优选为万华化学集团股份有限公司的278或瀚森8545。
以所述固化剂的重量份数为基准,所述B组份包括重量份数为0~250份的水。在本发明中,水的添加量根据采用的固化剂的粘度进行调整。
在本发明中,所述A组份和B组份的重量比为1:0.15~0.35,进一步优选为1:0.20~0.30。
在本发明中,所述水性双组份聚氨酯罩面清漆的黏度值优选为60~70ku/25℃,有利于提高罩面清漆的施工性能。
在本发明中,所述水性双组份聚氨酯罩面清漆的pH值优选为8~10,有利于提高罩面清漆的储存性能。
本发明还提供了上述技术方案所述水性双组份聚氨酯罩面清漆的制备方法,包括以下步骤:
制备A组分:依次将第一部分水、pH调节剂、润湿剂、防冻剂、消泡剂混合后,加入用第二部分水稀释后的第一聚氨酯类增稠剂,然后依次加入消光剂、防霉剂、水性羟基丙烯酸乳液、流平剂、杀菌剂和第二聚氨酯类增稠剂混合后,补入剩余水,得到水性双组份聚氨酯罩面清漆A组份;
制备B组分:将固化剂和水混合,得到水性双组份聚氨酯罩面清漆B组份;
将A组份和B组份混合,得到水性双组份聚氨酯罩面清漆。
本发明依次将第一部分水、pH调节剂、润湿剂、防冻剂和消泡剂混合,得到第一混合液。本发明对所述混合的具体方式没有特殊的限定,采用本领域常规混合方式即可,具体的如机械搅拌。在本发明中,所述混合的转速优选为300~400r/min,时间优选为5~10min。
得到第一混合液后,本发明将第一聚氨酯类增稠剂用第二部分水稀释后,与所述第一混合液混合,得到第二混合液。本发明对所述混合的具体方式没有特殊的限定,采用本领域常规混合方式即可,具体的如机械搅拌。在本发明中,所述混合的转速优选为700~900r/min,时间优选为10~15min。在本发明中,将混合的转速由低速提高至中速有利于增稠剂分散更均匀。
得到第二混合液后,本发明将消光剂与第二混合液混合,得到第三混合液。本发明对所述混合的具体方式没有特殊的限定,采用本领域常规混合方式即可,具体的如机械搅拌。在本发明中,所述混合的转速优选为1500~1800r/min,时间优选为20~25min。在本发明中,提高转速有利于消光剂分散更均匀。
得到第三混合液后,本发明依次将防霉剂、水性羟基丙烯酸乳液与第三混合混合后,得到第四混合液。本发明对所述混合的具体方式没有特殊的限定,采用本领域常规混合方式即可,具体的如机械搅拌。在本发明中,所述混合的转速优选为700~900r/min,时间优选为10~15min。
得到第四混合液后,本发明依次将流平剂、杀菌剂、第二聚氨酯类增稠剂与第四混合液混合后,补入剩余部分水,得到水性双组份聚氨酯罩面清漆A组份。本发明对所述混合的具体方式没有特殊的限定,采用本领域常规混合方式即可,具体的如机械搅拌。在本发明中,所述混合的转速优选为300~400r/min,时间优选为15~20min。
在本发明中,所述第一部分水、第二部分水和剩余水的重量比优选为200~230:6~10:149.5~231,进一步优选为210~220:7~9:180~200。
本发明通过采用特定的混合顺序制备水性双组份聚氨酯罩面清漆A组份,能够使A组份中各组分原料充分混合均匀,有利于发挥各自的功能。且在罩面清漆组分中杀菌剂类材料属于强酸类物质,pH调节剂类材料属于强碱性物质,采用本发明提供的特定混合顺序可有效避免杀菌剂和pH调节剂发生中和反应,进而达到本发明所需的技术效果。
本发明将固化剂和水混合,得到水性双组份聚氨酯罩面清漆B组份。本发明对所述混合的具体方式没有特殊的限定,采用本领域常规混合方式即可。在本发明对所述混合的转速和时间没有特殊的限定,能够满足将固化剂稀释均匀即可。
在本发明中,优选将A组份和B组份分开储存,使用时将A组份和B组份混合,得到水性双组份聚氨酯罩面清漆。
本发明还提供了上述技术方案所述的水性双组份聚氨酯罩面清漆或上述的制备方法制备得到的水性双组份聚氨酯罩面清漆在一体板罩面或普通外墙罩面中的应用。
下面结合实施例对本发明提供的水性双组份聚氨酯罩面清漆及其制备方法和应用进行详细的说明,但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
1)在洁净的分散缸中准量加入200份水,在转速为400r/min的条件下依次加入1份AMP-95pH调节剂、1份LCN-070湿润剂、10份丙二醇和1份TEGO822消泡剂,搅拌5min;
2)用6份水稀释6份U300增稠剂后加入步骤1)得到的混合溶液中,并将转速提高至700r/min,搅拌5min;
3)将40份OK607水性消光粉加入步骤2)得到的混合溶液中,并将转速提高至1500r/min,搅拌20min;
4)依次将1份ROCima342防霉剂、500份万华8577水性羟基丙烯酸乳液加入步骤3)得到的混合溶液中,并将转速降低至800r/min,搅拌10min;
5)依次将3份RM-2020流平剂、2份BIOBANTM890杀菌剂、4份万华U300增稠剂和225份水加入步骤4)得到的混合溶液中,并将转速降低至400r/min,搅拌15min,得到水性双组份聚氨酯罩面清漆A组份;
6)将75份万华287固化剂和25份水混合后,得到水性双组份聚氨酯罩面清漆B组份;
7)将A组份和B组份按质量比为1:0.35混合后,得到水性双组份聚氨酯罩面清漆。
将实施例1制备得到的水性双组份聚氨酯罩面清漆,涂覆在普通外墙表面后形成的罩面清漆膜性能参数参见表1,性能检测参照GB/T 9755-2014,限量物参照GB18582-2009。
表1实施例1制备得到的水性双组份聚氨酯罩面清漆的性能参数
将实施例1制备得到的水性双组份聚氨酯罩面清漆,涂覆在采用常规方法制备得到的一体板表面形成的罩面清漆膜性能测试结果如下:
1)在覆膜的情况下,将一体板在水中浸泡96h,漆膜不起泡,不脱落、不变色;
2)在覆膜的情况下,对一体板进行常规切割实验,漆膜不爆边起皮。为了比较本发明提供的水性双组份聚氨酯罩面清漆与同行业类似产品性能上的差异,采用立邦QA-691高级耐污罩面剂水性清漆产品和巴德士集团Y-3322高级油性罩面清漆油性清漆产品分别作为对比例1~2进行比较,性能测试结果参见表2。
表2实施例1制备得到水性双组份聚氨酯罩面清漆与对比例1~2性能测试结果
从表2可以看出,本发明提供的水性双组份聚氨酯罩面清漆各方面的性能与油性罩面清漆的性能相近,但所含有害物质的含量低,比油性清漆更环保。
实施例2
1)在洁净的分散缸中准量加入230份水,在转速为300r/min的条件下依次加入1.5份BS-168pH调节剂、1.5份X-405湿润剂、10份FT-100和1.5份T2410消泡剂,搅拌10min;
2)用10份水稀释10份RM-8W增稠剂后加入步骤1)得到的混合溶液中,并将转速提高至900r/min,搅拌5min;
3)将20份OK607水性消光微球加入步骤2)得到的混合溶液中,并将转速提高至1800r/min,搅拌25min;
4)依次将1.5份防霉剂、600份万华8577水性羟基丙烯酸乳液加入步骤3)得到的混合溶液中,并将转速降低至700r/min,搅拌10min;
5)依次将5份L-100流平剂、2.5份LXE杀菌剂、6份RM-8W增稠剂和100.5份水加入步骤4)得到的混合溶液中,并将转速降低至700r/min,搅拌15min,得到水性双组份聚氨酯罩面清漆A组份;
6)将100份瀚森8545固化剂和0份水混合后,得到水性双组份聚氨酯罩面清漆B组份;
7)将A组份和B组份按质量比为1:0.15混合后,得到水性双组份聚氨酯罩面清漆。
将实施例2制备得到的水性双组份聚氨酯罩面清漆,涂覆在普通外墙表面形成的罩面清漆膜性能参数参见表3,性能检测参照GB/T9755-2014,限量物参照GB18582-2009。
表3实施例2制备得到的水性双组份聚氨酯罩面清漆的性能参数
将实施例2制备得到的水性双组份聚氨酯罩面清漆,涂覆在采用常规方法制备得到的一体板表面形成的罩面清漆膜性能测试结果如下:
3)在覆膜的情况下,将一体板在水中浸泡96h,漆膜不起泡,不脱落、不变色;
4)在覆膜的情况下,对一体板进行常规切割实验,漆膜不爆边起皮。为了比较本发明提供的水性双组份聚氨酯罩面清漆与同行业类似产品性能上的差异,采用立邦QA-691高级耐污罩面剂水性清漆产品和巴德士集团Y-3322高级油性罩面清漆油性清漆产品分别作为对比例1~2进行比较,性能测试结果参见表4。
表4实施例2制备得到水性双组份聚氨酯罩面清漆与对比例1~2性能测试结果
实施例3
1)在洁净的分散缸中准量加入210份水,在转速为350r/min的条件下依次加入1.2份BS-168pH调节剂、1.2份LCN-407湿润剂、10份丙二醇和1.2份TEGO822消泡剂,搅拌5min;
2)用8份水稀释8份RM-8W增稠剂后加入步骤1)得到的混合溶液中,并将转速提高至800r/min,搅拌8min;
3)将30份OK607水性消光粉加入步骤2)得到的混合溶液中,并将转速提高至1600r/min,搅拌22min;
4)依次将1.2份689防霉剂、550份万华8577水性羟基丙烯酸乳液加入步骤3)得到的混合溶液中,并将转速降低至800r/min,搅拌10min;
5)依次将4份TEGO270流平剂、2.2份LXE杀菌剂、5份RM-8W增稠剂和184份水加入步骤4)得到的混合溶液中,并将转速降低至350r/min,搅拌15min,得到水性双组份聚氨酯罩面清漆A组份;
6)将850份瀚森8545固化剂和150份水混合后,得到水性双组份聚氨酯罩面清漆B组份;
7)将A组份和B组份按质量比为1:0.2混合后,得到水性双组份聚氨酯罩面清漆。
将实施例3制备得到的水性双组份聚氨酯罩面清漆,涂覆在普通外墙表面形成的罩面清漆膜性能参数参见表5,性能检测参照GB/T9755-2014,限量物参照GB18582-2009。
表5实施例3制备得到的水性双组份聚氨酯罩面清漆的性能参数
将实施例3制备得到的水性双组份聚氨酯罩面清漆,涂覆在采用常规方法制备得到的一体板表面形成的罩面清漆膜性能测试结果如下:
5)在覆膜的情况下,将一体板在水中浸泡96h,漆膜不起泡,不脱落、不变色;
6)在覆膜的情况下,对一体板进行常规切割实验,漆膜不爆边起皮。为了比较本发明提供的水性双组份聚氨酯罩面清漆与同行业类似产品性能上的差异,采用立邦QA-691高级耐污罩面剂水性清漆产品和巴德士集团Y-3322高级油性罩面清漆油性清漆产品分别作为对比例1~2进行比较,性能测试结果参见表6。
表6实施例3制备得到水性双组份聚氨酯罩面清漆与对比例1~2性能测试结果
从上述实施例可以看出,本发明提供的水性双组份聚氨酯罩面清漆具有极高的致密性、耐候性及耐水性和优异的环保指标。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种水性双组份聚氨酯罩面清漆,其特征在于,包括A组份和B组份:
所述A组份包括以下重量份数的组份:pH调节剂1~1.5份、润湿剂1~1.5份、防冻剂10~15份、消泡剂1~1.5份、聚氨酯类增稠剂10~16份、消光剂0~40份、防霉剂1~1.5份、水性羟基丙烯酸乳液500~600份、流平剂3~5份、杀菌剂2~2.5份和水315.5~471份;所述水性羟基丙烯酸乳液为8577;
所述B组份包括以下重量份数的组份:固化剂1000~750份和水0~250份;
所述A组份和B组份的重量比为1:0.15~0.35。
2.根据权利要求1所述的水性双组份聚氨酯罩面清漆,其特征在于,所述水性双组份聚氨酯罩面清漆的黏度值为60~70ku/25℃。
3.根据权利要求1所述的水性双组份聚氨酯罩面清漆,其特征在于,所述水性双组份聚氨酯罩面清漆的pH值为8~10。
4.根据权利要求1所述的水性双组份聚氨酯罩面清漆,其特征在于,所述固化剂包括含-NCO的水性固化剂。
5.根据权利要求1所述的水性双组份聚氨酯罩面清漆,其特征在于,所述消光剂为水性消光粉或消光微球。
6.根据权利要求1所述的水性双组份聚氨酯罩面清漆,其特征在于,所述流平剂为RM-2020或TEGO270。
7.权利要求1~6任一项所述水性双组份聚氨酯罩面清漆的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
制备A组分:依次将第一部分水、pH调节剂、润湿剂、防冻剂、消泡剂混合后,加入用第二部分水稀释后的第一聚氨酯类增稠剂,然后依次加入消光剂、防霉剂、水性羟基丙烯酸乳液、流平剂、杀菌剂和第二聚氨酯类增稠剂混合后,补入剩余水,得到水性双组份聚氨酯罩面清漆A组份;
制备B组分:将固化剂和水混合,得到水性双组份聚氨酯罩面清漆B组份;
将A组份和B组份混合,得到水性双组份聚氨酯罩面清漆。
8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述第一部分水、第二部分水和剩余水的重量比为200~230:6~10:149.5~231。
9.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述第一聚氨酯类增稠剂与第二聚氨酯类增稠剂的重量比为6~10:4~6。
10.权利要求1~6任一项所述的水性双组份聚氨酯罩面清漆或权利要求7~9任一项所述制备方法制备得到的水性双组份聚氨酯罩面清漆在一体板罩面或普通外墙罩面中的应用。
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