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助劑化學(xué)課件一助劑化學(xué)緒論助劑化學(xué)課件一助劑化學(xué)緒論1助劑化學(xué)
1緒論1.1助劑的概念
助劑又稱(chēng)添加劑、配合劑、專(zhuān)用化學(xué)品
是一類(lèi)廣泛應(yīng)用于塑料、橡膠、合成纖維、涂料、油墨、造紙、皮革、紡織、印染、食品、化妝品、水泥、石油制品等工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)和加工過(guò)程,旨在改善其加工行為或賦予制品某些特定功能的輔助化學(xué)品。
助劑化學(xué)1緒論2廣義:泛指材料和產(chǎn)品在生產(chǎn)加工過(guò)程中為改進(jìn)生產(chǎn)工藝而加入的輔助物質(zhì)(化學(xué)品)產(chǎn)品性能
狹義:是指那些為改善某些材料的加工性能和最終產(chǎn)品的性能,而分散在材料中對(duì)材料的結(jié)構(gòu)無(wú)明顯影響的少量化學(xué)物質(zhì)。
助劑化學(xué)課件一助劑化學(xué)緒論3廣義上分為合成用助劑合成反應(yīng)中加入的助劑包括:催化劑、引發(fā)劑、溶劑、分散劑、乳化劑、阻聚劑調(diào)節(jié)劑、終止劑等
加工用助劑在加工過(guò)程中所添加的助劑包括:增塑劑、穩(wěn)定劑、阻燃劑發(fā)泡劑、固化劑、硫化劑促進(jìn)劑、油劑等本課所討論的助劑基本上框定在加工助劑方面。廣義上分為合成用助劑合成反應(yīng)中加入的助劑4助劑在合成材料工業(yè)中的地位
助劑是精細(xì)化工領(lǐng)域的一大類(lèi)產(chǎn)品,它的應(yīng)用遍及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域。是“工業(yè)味精”。助劑在聚合物配方中微不足道,但對(duì)產(chǎn)品性能的改善和提高具有舉足輕重的作用。沒(méi)有助劑的配合,就沒(méi)有塑料、橡膠工業(yè)的發(fā)展。今琳瑯滿目的塑料、橡膠制品無(wú)一不體現(xiàn)著助劑的功能與作用。PP在150℃0.5小時(shí)嚴(yán)重老化,加入穩(wěn)定劑壽命提高到2000hPVC在160℃加工成形,分解溫度為120℃-130℃添加熱穩(wěn)定劑助劑在合成材料工業(yè)中的地位助劑是精細(xì)化工領(lǐng)域的一大類(lèi)51.2助劑的分類(lèi)1按應(yīng)用對(duì)象分2按使用范圍分類(lèi)3按作用功能分類(lèi)
1.2助劑的分類(lèi)61按應(yīng)用對(duì)象分
(1)
高分子材料用助劑(塑料、橡膠、纖維)
塑料纖維用增塑劑;熱穩(wěn)定劑;光穩(wěn)定劑;抗氧劑;交聯(lián)劑助交聯(lián)劑;發(fā)泡劑;阻燃劑;潤(rùn)滑劑;抗靜電劑;防霧劑;固化劑等
橡膠用硫化劑;硫化促進(jìn)劑;防老劑;抗臭氧劑;塑解劑;防焦劑;填充劑1按應(yīng)用對(duì)象分(1)
高分子材料用助劑(塑料、橡膠7(2)
紡織染整助劑
織物纖維前處理劑凈洗劑;滲透劑;漂白助劑等印染和染料加工用助劑消泡劑均染劑;交鏈劑;增稠劑防染劑等織物后處理助劑抗靜電整理劑;助燃整理劑,柔軟整理劑;固色劑等
(3)
石油工業(yè)用助劑
原油開(kāi)采和處理添加劑鉆漿添加劑;強(qiáng)化采油添加劑;原油處理添加劑等
石油產(chǎn)品添加劑抗氧劑;分散劑;降凝劑;防銹添加劑;粘度添加劑等
(2)
紡織染整助劑8(4)
食品工業(yè)用添加劑
防腐劑抗氧化劑乳化劑增稠劑調(diào)味劑食品色素食品營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑涂料助劑;水泥添加劑;醫(yī)藥助劑;燃料助劑;農(nóng)藥助劑;飼料添加劑(4)
食品工業(yè)用添加劑92按使用范圍分類(lèi)
合成用助劑
加工用助劑2按使用范圍分類(lèi)103按作用功能分類(lèi)穩(wěn)定化助劑改善機(jī)械性能助劑改善加工性能助劑柔軟化和輕質(zhì)化助劑改善表面性能和外觀的助劑難燃性助劑提高強(qiáng)度硬度助劑改變味覺(jué)助劑改進(jìn)流動(dòng)和流變性助劑3按作用功能分類(lèi)穩(wěn)定化助劑11常用助劑的類(lèi)型及改性功能
常用助劑的類(lèi)型及改性功能121.3三大高分子材料的組成
塑料是在玻璃態(tài)下使用的、具有可塑性的高分子材料。橡膠是以高分子化合物為基礎(chǔ)的、具有良好高彈性的材料。合成纖維比本身直徑大100倍的均勻條狀或絲狀的高分子材料
通用高分子——用量最大,面也廣。
四烯:聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯四膠:丁苯橡膠、順丁橡膠、異戊橡膠、乙丙橡膠四綸:滌綸、錦綸、腈綸、維綸
1.3三大高分子材料的組成塑料是在玻璃態(tài)下使用的、具有131.3.1塑料的分類(lèi)
1)按塑料熱性質(zhì)分類(lèi):熱塑性塑料:受熱時(shí)軟化或熔融、冷卻后硬化,可反復(fù)成形。聚乙烯
聚氯乙烯聚丙烯
聚酰胺聚苯醚
聚四氟乙烯等熱固性塑料:加熱、加壓固化為不溶、不熔的堅(jiān)硬制品不可再生。酚醛樹(shù)脂
環(huán)氧樹(shù)脂氨基樹(shù)脂有機(jī)硅樹(shù)脂1.3.1塑料的分類(lèi)1)按塑料熱性質(zhì)分類(lèi):14
2)按塑料的功能和用途分類(lèi):
通用塑料
工程塑料功能塑料2)按塑料的功能和用途分類(lèi):15樹(shù)脂抗氧劑熱穩(wěn)定劑阻燃劑增塑劑
塑料、橡膠等高分子材料助劑的作用:改善成型工藝性能;改善制品的使用性能或降低成本。實(shí)用聚合物的組成其他助劑光穩(wěn)定劑樹(shù)脂抗氧劑熱穩(wěn)定劑阻燃劑增塑劑塑料、橡膠等高分子材料助劑的161.3.2塑料產(chǎn)品的組成1.3.2塑料產(chǎn)品的組成17塑料產(chǎn)品的組成
1)樹(shù)脂:
塑料的主要組分。大多數(shù)塑料就是以所用樹(shù)脂命名。2)填充劑(填料):
提高塑料的力學(xué)、電學(xué)性能或降低成本等。常用填充劑有云母粉、石墨粉、炭粉、氧化鋁粉、木屑、玻璃纖維、碳纖維等。3)增塑劑:
提高塑料的可塑性和柔軟性。常用熔點(diǎn)低的低分子化合物來(lái)增加大分子鏈間距離從而達(dá)到增加大分子鏈的柔順性的目的。常用增塑劑有甲酸酯類(lèi)、磷酸酯類(lèi)、氯化石蠟等塑料產(chǎn)品的組成1)樹(shù)脂:塑料的主要組分。大多數(shù)塑料就是184)穩(wěn)定劑:
提高塑料對(duì)熱、光、氧等的穩(wěn)定性,延長(zhǎng)使用壽命。常用熱穩(wěn)定劑有硬酯酸鹽、環(huán)氧化合物和鉛的化合物等。光穩(wěn)定劑有炭黑、氧化鋅等遮光劑。5)增色劑:
賦予塑料制品各種色彩。常用的著色劑是一些有機(jī)染料和無(wú)機(jī)顏料。有時(shí)也采用能產(chǎn)生熒光或磷光的顏料6)潤(rùn)滑劑:
提高塑料在加工成形過(guò)程中的流動(dòng)性和脫模能力,同時(shí)可使制品光亮美觀。常用潤(rùn)滑劑有硬酯酸、鹽類(lèi)等。7)固化劑:
與樹(shù)脂發(fā)生交聯(lián)反應(yīng),使受熱可塑的線型結(jié)構(gòu)變成熱穩(wěn)定好的體型結(jié)構(gòu)。常用的固化劑如六次甲基四胺、過(guò)氧化二苯甲酰等8)其他:還有發(fā)泡劑、催化劑、阻燃劑等。4)穩(wěn)定劑:提高塑料對(duì)熱、光、氧等的穩(wěn)定性,延長(zhǎng)191.3.3橡膠的分類(lèi)
天然橡膠
異戊二烯順式聚合物
合成橡膠
丁苯橡膠順丁橡膠乙丙橡膠丁腈橡膠氯丁橡膠氟橡膠硅橡膠1.3.3橡膠的分類(lèi)
天然橡膠異戊二烯順式聚合物201.3.4橡膠的組分
橡膠是以生膠為主要成分,添加各種配合劑和增強(qiáng)材料制成的。
生膠配合劑1.3.4橡膠的組分橡膠是以生膠為主要成分,添加21生膠生膠是指無(wú)配合劑、未經(jīng)硫化的橡膠。按原料來(lái)源有天然橡膠和合成橡膠。配合劑用來(lái)改善橡膠的某些性能。常用配合劑有硫化劑、硫化促進(jìn)劑、活化劑、填充劑、增塑劑、防老化劑、著色劑等。①硫化劑:用來(lái)使生膠的結(jié)構(gòu)由線型轉(zhuǎn)變?yōu)榻宦?lián)體型結(jié)構(gòu),從而具有一定強(qiáng)度、韌性、高彈性。常用硫化劑有硫磺和含硫化合物,有機(jī)過(guò)氧化物,胺類(lèi)化合物、樹(shù)脂類(lèi)化合物、金屬氧化物等。②硫化促進(jìn)劑:縮短硫化時(shí)間,降低硫化溫度,改善橡膠性能。常用促進(jìn)劑有二硫化氨基甲酸鹽、黃原酸鹽類(lèi)、噻唑類(lèi)、硫脲類(lèi)和部分醛類(lèi)及醛胺類(lèi)等有機(jī)物。③活化劑:用來(lái)提高促進(jìn)劑的作用。常用活化劑有氧化鋅、氧化鎂、硬酯酸等。生膠22④填充劑:用來(lái)提高橡膠的強(qiáng)度、改善工藝性能和降低成本。用于提高性能的填充劑稱(chēng)為補(bǔ)強(qiáng)劑,如炭黑、二氧化硅、氧化鋅、氧化鎂等;另外還有用于降低成本的填充劑如滑石粉、硫酸鋇等。⑤增塑劑:用來(lái)增加橡膠的塑性和柔韌性。常用增塑劑有石油系列、煤油系列和松焦油系列增塑劑。⑥防老劑:用來(lái)防止或延緩橡膠老化。主要有石蠟、胺類(lèi)和酚類(lèi)防老劑。④填充劑:用來(lái)提高橡膠的強(qiáng)度、改善工藝性能和降低成本。231.3.5合成纖維1.3.5合成纖維24課程以最重要,最具代表性的應(yīng)用面廣的助劑類(lèi)型介紹。
內(nèi)容
要求增塑劑基本概念1全面了解各類(lèi)助劑概況抗氧劑分類(lèi)應(yīng)用;掌握其作用原理熱穩(wěn)定劑作用機(jī)理2掌握典型品種的合成工藝光穩(wěn)定劑典型品種的合成工藝明確各品種的構(gòu)效關(guān)系。阻燃劑發(fā)展概況和趨勢(shì)交聯(lián)劑潤(rùn)滑添加劑抗靜電劑和柔軟劑流動(dòng)性能改進(jìn)劑課程以最重要,最具代表性的應(yīng)用面廣的助劑類(lèi)型介紹。251.4助劑的特點(diǎn)
1小批量,多品種表面活性劑16000個(gè)品種,常用有1200種食品抗氧化劑可分為水溶性和油溶性兩大類(lèi):(1)水溶性:維生素C系列產(chǎn)品(2)油溶性:二叔丁基對(duì)甲苯酚(BHT)叔丁基對(duì)羥基茴香醚(BHA)沒(méi)食子酸內(nèi)酯(PG)維生素E等。1.4助劑的特點(diǎn)1小批量,多品種26助劑化學(xué)課件一助劑化學(xué)緒論272添加量不一抗氧劑和光穩(wěn)定劑用量不超過(guò)樹(shù)脂用量的1%增塑劑和填充劑的用量可達(dá)10%-50%以上食品添加劑為10-62添加量不一283類(lèi)型不一液體;粉末;小分子結(jié)構(gòu);大分子結(jié)構(gòu);有機(jī)的;無(wú)機(jī)的4多種助劑復(fù)配使用3類(lèi)型不一291.5何選用助劑(P6)1.6助劑工業(yè)的國(guó)內(nèi)外狀況及發(fā)展趨勢(shì)(P7)1.5何選用助劑(P6)30發(fā)展動(dòng)態(tài)1助劑門(mén)類(lèi)繼續(xù)擴(kuò)大,新功能助劑不斷涌現(xiàn)
2助劑的改性理論和應(yīng)用技術(shù)研究更加深入3復(fù)合化技術(shù)日趨成熟4全球衛(wèi)生審查制度更加嚴(yán)格,無(wú)毒、無(wú)害化是助劑品種開(kāi)發(fā)的永恒主題。發(fā)展動(dòng)態(tài)31助劑化學(xué)課件一助劑化學(xué)緒論32助劑化學(xué)課件一助劑化學(xué)緒論助劑化學(xué)課件一助劑化學(xué)緒論33助劑化學(xué)
1緒論1.1助劑的概念
助劑又稱(chēng)添加劑、配合劑、專(zhuān)用化學(xué)品
是一類(lèi)廣泛應(yīng)用于塑料、橡膠、合成纖維、涂料、油墨、造紙、皮革、紡織、印染、食品、化妝品、水泥、石油制品等工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)和加工過(guò)程,旨在改善其加工行為或賦予制品某些特定功能的輔助化學(xué)品。
助劑化學(xué)1緒論34廣義:泛指材料和產(chǎn)品在生產(chǎn)加工過(guò)程中為改進(jìn)生產(chǎn)工藝而加入的輔助物質(zhì)(化學(xué)品)產(chǎn)品性能
狹義:是指那些為改善某些材料的加工性能和最終產(chǎn)品的性能,而分散在材料中對(duì)材料的結(jié)構(gòu)無(wú)明顯影響的少量化學(xué)物質(zhì)。
助劑化學(xué)課件一助劑化學(xué)緒論35廣義上分為合成用助劑合成反應(yīng)中加入的助劑包括:催化劑、引發(fā)劑、溶劑、分散劑、乳化劑、阻聚劑調(diào)節(jié)劑、終止劑等
加工用助劑在加工過(guò)程中所添加的助劑包括:增塑劑、穩(wěn)定劑、阻燃劑發(fā)泡劑、固化劑、硫化劑促進(jìn)劑、油劑等本課所討論的助劑基本上框定在加工助劑方面。廣義上分為合成用助劑合成反應(yīng)中加入的助劑36助劑在合成材料工業(yè)中的地位
助劑是精細(xì)化工領(lǐng)域的一大類(lèi)產(chǎn)品,它的應(yīng)用遍及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域。是“工業(yè)味精”。助劑在聚合物配方中微不足道,但對(duì)產(chǎn)品性能的改善和提高具有舉足輕重的作用。沒(méi)有助劑的配合,就沒(méi)有塑料、橡膠工業(yè)的發(fā)展。今琳瑯滿目的塑料、橡膠制品無(wú)一不體現(xiàn)著助劑的功能與作用。PP在150℃0.5小時(shí)嚴(yán)重老化,加入穩(wěn)定劑壽命提高到2000hPVC在160℃加工成形,分解溫度為120℃-130℃添加熱穩(wěn)定劑助劑在合成材料工業(yè)中的地位助劑是精細(xì)化工領(lǐng)域的一大類(lèi)371.2助劑的分類(lèi)1按應(yīng)用對(duì)象分2按使用范圍分類(lèi)3按作用功能分類(lèi)
1.2助劑的分類(lèi)381按應(yīng)用對(duì)象分
(1)
高分子材料用助劑(塑料、橡膠、纖維)
塑料纖維用增塑劑;熱穩(wěn)定劑;光穩(wěn)定劑;抗氧劑;交聯(lián)劑助交聯(lián)劑;發(fā)泡劑;阻燃劑;潤(rùn)滑劑;抗靜電劑;防霧劑;固化劑等
橡膠用硫化劑;硫化促進(jìn)劑;防老劑;抗臭氧劑;塑解劑;防焦劑;填充劑1按應(yīng)用對(duì)象分(1)
高分子材料用助劑(塑料、橡膠39(2)
紡織染整助劑
織物纖維前處理劑凈洗劑;滲透劑;漂白助劑等印染和染料加工用助劑消泡劑均染劑;交鏈劑;增稠劑防染劑等織物后處理助劑抗靜電整理劑;助燃整理劑,柔軟整理劑;固色劑等
(3)
石油工業(yè)用助劑
原油開(kāi)采和處理添加劑鉆漿添加劑;強(qiáng)化采油添加劑;原油處理添加劑等
石油產(chǎn)品添加劑抗氧劑;分散劑;降凝劑;防銹添加劑;粘度添加劑等
(2)
紡織染整助劑40(4)
食品工業(yè)用添加劑
防腐劑抗氧化劑乳化劑增稠劑調(diào)味劑食品色素食品營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑涂料助劑;水泥添加劑;醫(yī)藥助劑;燃料助劑;農(nóng)藥助劑;飼料添加劑(4)
食品工業(yè)用添加劑412按使用范圍分類(lèi)
合成用助劑
加工用助劑2按使用范圍分類(lèi)423按作用功能分類(lèi)穩(wěn)定化助劑改善機(jī)械性能助劑改善加工性能助劑柔軟化和輕質(zhì)化助劑改善表面性能和外觀的助劑難燃性助劑提高強(qiáng)度硬度助劑改變味覺(jué)助劑改進(jìn)流動(dòng)和流變性助劑3按作用功能分類(lèi)穩(wěn)定化助劑43常用助劑的類(lèi)型及改性功能
常用助劑的類(lèi)型及改性功能441.3三大高分子材料的組成
塑料是在玻璃態(tài)下使用的、具有可塑性的高分子材料。橡膠是以高分子化合物為基礎(chǔ)的、具有良好高彈性的材料。合成纖維比本身直徑大100倍的均勻條狀或絲狀的高分子材料
通用高分子——用量最大,面也廣。
四烯:聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯四膠:丁苯橡膠、順丁橡膠、異戊橡膠、乙丙橡膠四綸:滌綸、錦綸、腈綸、維綸
1.3三大高分子材料的組成塑料是在玻璃態(tài)下使用的、具有451.3.1塑料的分類(lèi)
1)按塑料熱性質(zhì)分類(lèi):熱塑性塑料:受熱時(shí)軟化或熔融、冷卻后硬化,可反復(fù)成形。聚乙烯
聚氯乙烯聚丙烯
聚酰胺聚苯醚
聚四氟乙烯等熱固性塑料:加熱、加壓固化為不溶、不熔的堅(jiān)硬制品不可再生。酚醛樹(shù)脂
環(huán)氧樹(shù)脂氨基樹(shù)脂有機(jī)硅樹(shù)脂1.3.1塑料的分類(lèi)1)按塑料熱性質(zhì)分類(lèi):46
2)按塑料的功能和用途分類(lèi):
通用塑料
工程塑料功能塑料2)按塑料的功能和用途分類(lèi):47樹(shù)脂抗氧劑熱穩(wěn)定劑阻燃劑增塑劑
塑料、橡膠等高分子材料助劑的作用:改善成型工藝性能;改善制品的使用性能或降低成本。實(shí)用聚合物的組成其他助劑光穩(wěn)定劑樹(shù)脂抗氧劑熱穩(wěn)定劑阻燃劑增塑劑塑料、橡膠等高分子材料助劑的481.3.2塑料產(chǎn)品的組成1.3.2塑料產(chǎn)品的組成49塑料產(chǎn)品的組成
1)樹(shù)脂:
塑料的主要組分。大多數(shù)塑料就是以所用樹(shù)脂命名。2)填充劑(填料):
提高塑料的力學(xué)、電學(xué)性能或降低成本等。常用填充劑有云母粉、石墨粉、炭粉、氧化鋁粉、木屑、玻璃纖維、碳纖維等。3)增塑劑:
提高塑料的可塑性和柔軟性。常用熔點(diǎn)低的低分子化合物來(lái)增加大分子鏈間距離從而達(dá)到增加大分子鏈的柔順性的目的。常用增塑劑有甲酸酯類(lèi)、磷酸酯類(lèi)、氯化石蠟等塑料產(chǎn)品的組成1)樹(shù)脂:塑料的主要組分。大多數(shù)塑料就是504)穩(wěn)定劑:
提高塑料對(duì)熱、光、氧等的穩(wěn)定性,延長(zhǎng)使用壽命。常用熱穩(wěn)定劑有硬酯酸鹽、環(huán)氧化合物和鉛的化合物等。光穩(wěn)定劑有炭黑、氧化鋅等遮光劑。5)增色劑:
賦予塑料制品各種色彩。常用的著色劑是一些有機(jī)染料和無(wú)機(jī)顏料。有時(shí)也采用能產(chǎn)生熒光或磷光的顏料6)潤(rùn)滑劑:
提高塑料在加工成形過(guò)程中的流動(dòng)性和脫模能力,同時(shí)可使制品光亮美觀。常用潤(rùn)滑劑有硬酯酸、鹽類(lèi)等。7)固化劑:
與樹(shù)脂發(fā)生交聯(lián)反應(yīng),使受熱可塑的線型結(jié)構(gòu)變成熱穩(wěn)定好的體型結(jié)構(gòu)。常用的固化劑如六次甲基四胺、過(guò)氧化二苯甲酰等8)其他:還有發(fā)泡劑、催化劑、阻燃劑等。4)穩(wěn)定劑:提高塑料對(duì)熱、光、氧等的穩(wěn)定性,延長(zhǎng)511.3.3橡膠的分類(lèi)
天然橡膠
異戊二烯順式聚合物
合成橡膠
丁苯橡膠順丁橡膠乙丙橡膠丁腈橡膠氯丁橡膠氟橡膠硅橡膠1.3.3橡膠的分類(lèi)
天然橡膠異戊二烯順式聚合物521.3.4橡膠的組分
橡膠是以生膠為主要成分,添加各種配合劑和增強(qiáng)材料制成的。
生膠配合劑1.3.4橡膠的組分橡膠是以生膠為主要成分,添加53生膠生膠是指無(wú)配合劑、未經(jīng)硫化的橡膠。按原料來(lái)源有天然橡膠和合成橡膠。配合劑用來(lái)改善橡膠的某些性能。常用配合劑有硫化劑、硫化促進(jìn)劑、活化劑、填充劑、增塑劑、防老化劑、著色劑等。①硫化劑:用來(lái)使生膠的結(jié)構(gòu)由線型轉(zhuǎn)變?yōu)榻宦?lián)體型結(jié)構(gòu),從而具有一定強(qiáng)度、韌性、高彈性。常用硫化劑有硫磺和含硫化合物,有機(jī)過(guò)氧化物,胺類(lèi)化合物、樹(shù)脂類(lèi)化合物、金屬氧化物等。②硫化促進(jìn)劑:縮短硫化時(shí)間,降低硫化溫度,改善橡膠性能。常用促進(jìn)劑有二硫化氨基甲酸鹽、黃原酸鹽類(lèi)、噻唑類(lèi)、硫脲類(lèi)和部分醛類(lèi)及醛胺類(lèi)等有機(jī)物。③活化劑:用來(lái)提高促進(jìn)劑的作用。常用活化劑有氧化鋅、氧化鎂、硬酯酸等。生膠54④填充劑:用來(lái)提高橡膠的強(qiáng)度、改善工藝性能和降低成本。用于提高性能的填充劑稱(chēng)為補(bǔ)強(qiáng)劑,如炭黑、二氧化硅、氧化鋅、氧化鎂等;另外還有用于降低成本的填充劑如滑石粉、硫
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