高耐水性自交联丙烯酸酯弹性乳液的研究
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AAEM/HEAA/IBMA三种环保交联单体在纺织印花丙烯酸乳液的应用研究王新明引言:AAEM、HEAA、IBMA是铭骧化工科技(上海)有限公司开发的三种环保交联单体。
这三种单体均可用来生产高标准的自交联丙烯酸树脂乳液,以达到良好的耐水性、耐玷污性,实现优异的附着力、柔韧性等聚合物表观物性。
那么,这三种单体应如何根据实际情况选用呢本文就这环保交联单体在合成纺织印花丙烯酸乳液进行了实证性研究探讨,以飨读者。
一、关于AAEMAAEM的化学名为2- 【〔2- 甲基-1- 氧基-2- 丙烯基〕氧】乙基3- 氧基丁酸酯,在其分子结构中,含有一个端基双键和一个端基乙酰乙酰基团。
位于端基的双键,使得AAEM极容易发生自由基聚合反应;另一端的乙酰乙酰基团由于双羰基的共轭效应,导致中间的亚甲基上的-H极为活泼,易于发生多种基团反应。
特殊的分子结构使得AAEM在丙烯酸乳液聚合领域具有广泛的用途。
做为一款甲醛为零、性能优异的常温交联单体,AAEM广泛用于制备自交联丙烯酸乳液,可以应用于纺织用丙烯酸乳液的所有领域,比如:固浆,胶浆树脂,金葱浆树脂,烫金浆树脂等等。
1、因其自身的优异特性,AAEM推荐用于合成高固含低粘度的胶浆树脂乳液。
从使用者的角度来讲,胶浆乳液的固含量要尽可能的高一些,这能够给后期的胶浆配制提供很大的配方调整空间。
用其它的交联单体来制备高含量乳液时很容易出现因粘度过大而导致生产困难的现象,AAEM很好的解决了这一问题,使得生产高固含低粘度的胶浆乳液不再存在技术难度。
胶浆乳液制备:A、确定乳液的玻璃化温度。
这是胶浆手感和柔韧性的决定性因素。
在我们常用的普通单体当中,丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯为硬单体,丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异辛酯为软单体,根据FOX公式,可以推算出不同的配方的不同玻璃化温度。
这是最初的,也是决定性的工作。
无论是普通胶浆,还是牛仔、尼龙胶浆,其树脂的合成步骤是基本一致的。
B、聚合方法:预乳化半连续乳液聚合法实验过程:1.制备预乳化液:在乳化釜中加入丙烯酸丁酯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸,阴离子乳化剂MX-006,乳化半小时后备用。
第51卷第2期 2021年2月涂料工业PAINT &COATINGS INDUSTRYVol. 51 No. 2Feb. 2021室温自交联丙烯酸酯乳液的合成及性能研究马昕宇',石熠徐军 1(1.天津大学化工学院,天津300350;2.沈阳化工大学材料科学与工程学院,沈阳110000)摘要:采用半连续种子乳液聚合法,改性异构十三醇醚(H-606)与十二烷基硫酸钠(SDS)复配,以甲基丙烯酸(MAA)为功能单体,叔碳酸乙烯酯(VeoValO)为改性单体,乙酰乙酸烯丙酯(AAA)与己 二胺(HDA)为复配交联剂,合成了 AAA-HDA/VeoValO改性丙烯酸酯乳液。
研究了 AAA加料时间、AAA-HDA配比、AAA与VeoValO用量对乳液性能的影响。
结果表明:AAA参与共聚合,并在室温下 与HDA发生失水自交联反应;当AAA进料时间为单体滴加20%时、AAA用量为总单体质量的2%、m(AAA):m(HDA)=5:2、VeoVal0用量10%时,乳胶膜吸水率从14.76%降至8. 13%,拉伸强度达 到2. 90 MPa,断裂伸长率为493. 86%,乳胶膜耐水白能力大幅提高(AL由88. 5降至7.丨)。
关键词:乙酰乙酸烯丙酯;叔碳酸乙烯酯;自交联;丙烯酸酯乳液中图分类号:TQ630. 1文献标识码:A文章编号:0253-4312(2021)02-0008-08doi:10. 12020/j.issn.0253-4312. 2021. 2. 8Synthesis and Properties of Self-Crosslinking Acrylic Latex at RoomTemperatureMa Xinyu1,Shi Yi2,Xu Jun2(1.School of Chemical Engineering and Technology,Tianjin University,Tianjin300350, China;2.College ofMaterials Science and Engineering,Shenyang University of Chemical Tech n ology,Shenyang110000, China;)Abstract:Allyl acetoacetate/-vinyl versatate(AAA/VeoValO)modified acrylate latex was prepared by means of semi-continuous seed emulsion polymerization with methaciylic acid(MAA) as the functional monomer,vinyl versatate(VeoValO)as modifying monomer,Allyl acetoacetate (AAA)and hexamethylene diamine (HDA)as compound crosslinking agent,sodium dodecyl sulfate(SDS)and modified isotridecyl alcohol polyoxyethylene ether(H-606) as mixed emulsifiers.The effects of AAA feeding time,AAA-HDA ratio and AAA,VeoValO dosage on the latex performance were studied.The results showed that AAA participated in a copolymerization and undergone a dehydration self-crosslinking reaction with HDA at room temperature.When the AAA feeding time was 20%of the monomer dropping time,AAA=2wt% ,m(AAA) •m(HDA)=5- 2, VeoVal0=10wt%,the water absorption of latex film decreased from 14. 76%to 8. 13%,the tensile strength reached 2. 90 MPa,the elongation at break was493. 86%,and the whitening resistance of the latex film was greatly improved(AL was reduced from 88. 5 to7. 1).Key words:allyl acetoacetate;vinyl versatate;self-crosslinking;acrylic latex **通信联系人马昕宇等:室温自交联丙烯酸酯乳液的合成及性能研究水性丙烯酸酯材料具有低毒、低污染的特性,但 其耐沾污性、耐水性、耐候性、耐化学性较差,且热黏 冷脆,限制了其应用范围[|-31。
聚氨酯/丙烯酸酯微交联弹性乳液的研究与制备的开题报告摘要:本文研究的是聚氨酯/丙烯酸酯微交联弹性乳液的制备及其性能表征。
首先介绍了乳液技术的基本概念和研究现状,阐述了聚氨酯/丙烯酸酯复合物的合成方法,选用一种交联剂对聚氨酯/丙烯酸酯复合物进行交联,制备出了具有良好弹性的聚氨酯/丙烯酸酯微交联弹性乳液。
采用扫描电镜、透射电镜、拉伸性能测试等方法对其进行了表征,结果表明,制备的聚氨酯/丙烯酸酯微交联弹性乳液具有较好的弹性和形貌稳定性。
关键词:聚氨酯/丙烯酸酯;微交联;弹性乳液;表征Abstract:This paper studies the preparation and characterization ofpolyurethane/acrylate micro-crosslinked elastic emulsion. Firstly, the basic concept and research status of emulsion technology areintroduced, and the synthetic method of polyurethane/acrylate composite is elaborated. A crosslinking agent is selected to crosslink thepolyurethane/acrylate composite to prepare a polyurethane/acrylatemicro-crosslinked elastic emulsion with good elasticity. The emulsion ischaracterized by scanning electron microscope, transmission electron microscope, tensile properties testing, etc. The results show that the prepared polyurethane/acrylate micro-crosslinked elastic emulsion has good elasticity and morphology stability.Keywords: polyurethane/acrylate; micro-crosslinking; elastic emulsion; characterization。
自交联纯丙乳液的研究作者:汪春艳来源:《科学与财富》2016年第22期摘要:随着环保意识的增强,目前各行各业环保型材料都会受到重视,自交联纯丙乳液是目前环保涂料的主要原料,是涂料从有机性转化到水性的转折点,市场前景非常好。
但影响此乳液产品质量的因素非常多,给生产带来困难。
本文从产品配方、反应时间、温度以及引发剂几个方面阐述生产工艺的控制点。
关键词:纯丙乳液;生产工艺自交联技术是在乳液聚合过程中引入少量交联性单体,使丙烯酸酯线性高分子链轻度交联成网状。
这种轻度交联既使高分子链的运动受到适当的限制,又保持了高度的灵活性,改善了耐水性和抗老化性等。
N-羟甲基丙烯酰胺是这类自交联单体的一种,但是该交联单体的弱点是在常温下教练速度缓慢,乳液成膜后的交联度极小,且其亲水影响膜的耐水性,不能满足要求。
通过进一步实验研究,通过添加助交联剂丙烯酸β-羟乙酯,提高其交联速度,增强涂膜早期耐水性。
1.原材料及配方(以下为制备高耐水性自交联丙烯酸酯弹性乳液的原材料和配方)a组分:甲基丙烯酸甲酯:0~20%,丙烯酸丁酯:30~45%,甲基丙烯酸:0~2%。
b组分:碳酸氢钠:0~0.2%,去离子水:20%。
c组分:N-羟甲基丙烯酰胺:0~1%,去离子水:5%。
d组分:阴离子乳化剂:0.1~0.5%非离子乳化剂:0.1~0.5%e组分:保护胶(PM):0~0.5%阴离子乳化剂:0~0.5%非离子乳化剂:0~0.5%2.乳液的制备工艺按照上表的配方,生产工艺如下:a.先将b组分和d组分加入预乳化釡中,通氮气后再以60~180rpm的转速下搅拌15min,然后在100~180rpm的搅拌速度下缓慢滴加a组分进行单体预乳化。
预乳化时间一般为30min,若有分层可延长乳化时间。
b.将e组分和1/10的预乳化液加入反应釜中,通氮气,升温,并保持搅拌速度在100rpm 左右。
c.升温至80℃,加入1/3的f组分,并保持温度80~83℃.d.待出现第一次自动升温之后,于80~85℃开始滴加剩余的预乳化液和剩余的f组分,滴加时间为2.5~3h.(注意;必须匀速滴加,当预乳化液滴加完,f组分仍然余有1/10的量,然后加入剩余的f组分)。
自交联聚丙烯酸酯微乳液的制备及其机理研究自交联聚丙烯酸酯微乳液的制备及其机理研究摘要:本文以聚丙烯酸酯(PAA)为主要原料,通过自交联反应制备了一种具有良好稳定性的PAA微乳液。
通过改变反应条件、添加剂以及调节pH值等控制参数,研究了PAA微乳液的制备过程中的影响因素,深入探讨了其形成机理。
结果表明,控制反应条件和添加剂浓度可以有效调节微乳液的稳定性和粒径分布。
此外,通过对微乳液的流变学性质和形貌的研究,揭示了单体聚合物与界面活性剂以及水之间的相互作用机制。
1. 引言微乳液是由界面活性剂和水所组成的胶束溶液,具有很小的粒径和良好的稳定性,在油、水、气等多相体系中具有广泛的应用前景。
其中,自交联聚合物微乳液由于其交联结构的引入,不仅具备微乳液的优良性质,还拥有更高的力学强度和稳定性,因此在纳米材料的制备、药物传递、涂料和胶粘剂等领域具有重要的研究意义。
2. 实验部分2.1 材料与仪器聚丙烯酸酯(PAA),界面活性剂Tween-80,丙烯酰胺(AM),过硫酸铵(APS),硼砂(Na2B4O7)等化学试剂;示差扫描量热仪(DSC),透射电子显微镜(TEM),粒度分析仪等仪器。
2.2 制备PAA微乳液将PAA溶于适量的去离子水中,加入Tween-80作为乳化剂。
在搅拌的同时,缓慢滴加一定量的AM单体,并在适当温度下进行自交联反应。
控制反应时间后,使用离心机对反应液进行离心,获得PAA微乳液。
3. 结果与讨论3.1 影响因素的研究在制备微乳液的过程中,我们对温度、反应时间、单体浓度以及添加剂浓度等参数进行了系统研究。
结果发现,随着温度的升高,微乳液粒径逐渐减小并趋向稳定,而反应时间和单体浓度的增加会导致微乳液的粒径增大。
此外,添加剂浓度的变化也对微乳液的稳定性有较大影响。
3.2 微乳液的性质表征通过TEM观察发现,制备的PAA微乳液颗粒呈均匀的球形结构,并且粒径分布较为窄。
而通过粒度分析仪得到的数据显示,微乳液的平均粒径约为30 nm。
高弹性自交联丙烯酸酯乳液制备及其性能摘要:以甲基丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸(MAA)及混合乳化剂为原料,在加如入N-羟甲基丙烯酰胺和聚马来酸钠的条件下采用预乳化和半连续种子乳液聚合法制备自交联乳液。
研究BA和MMA的质量比及N-羟甲基丙烯酰胺和聚马来酸钠对自交联乳液流变性能的影响。
对自交联单元的交联可能机理进行研究。
也研究了乳液粘稠度与剪切率的关系。
结果表明当BA质量分数为60%、MMA质量分数为40%,加入N-羟甲基丙烯酰胺的质量分数为单体总质量的2.5%-3%,聚马来酸钠为单体总质量的0.3%-0.4%能够合成高弹性自交联丙烯酸酯乳液。
N-羟甲基丙烯酰胺的自交联过程包括两步关键词:自交联;丙烯酸酯乳液;流变特性;缩合反应前言乳胶漆在建筑外层涂料中广泛应用。
然而,传统的乳胶漆经常导致墙体表面基体的开裂,这对乳胶漆的实用性和功能性有一定程度的影响。
传统涂膜的缺点能够通过选择性的加入弹性涂料得到克服,但是弹性漆膜的主要性能主要是由粘合剂决定的,例如聚合物乳液。
高性能的聚合物乳液对提高弹性涂层的性能有重要的影响丙烯酸酯乳液由于良好的耐水性、耐候性、抗氧化性及在低温下具有良好的弹性而被广泛的应用到乳胶漆的制备中。
通过在引入高分子链官能团时控制分子量能够制备自交联丙烯酸酯乳液。
通过高分子官能团的反应使聚合物乳液交联和硫化可以大大提高聚合物乳液的耐热性、耐水性、耐候性。
与交联剂对表面的交联和硫化相比,自交联有很多优点如高的聚合度、便利的用途。
在本文中用N-羟甲基丙烯酰胺做自交联单元,聚马来酸钠做乳化剂采用预乳化和半连续种子乳液法制备高弹性自交联聚丙烯酸酯乳液。
提出了自交联单元可能的交联机理,此外还分析了乳液的流变性能。
1.实验原料甲基丙烯酸甲酯(MMA);广东嘉宝莉化工有限公司丙烯酸丁酯(BA);广东嘉宝莉化工有限公司过硫酸钾(重结晶);十二烷基苯磺酸钠(DBS),烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10);碳酸氢钠,氨水;甲基丙烯酸(MAA),N-羟甲基丙烯酰胺、聚马来酸钠;蒸馏水;(自己生产)MMA和BA在使用之前先减压蒸馏除去阻聚剂,过硫酸钾在使用前应重结晶,其他按购买时直接使用。
弹性丙烯酸酯类乳液的研究进展摘要:弹性丙烯酸酯类乳液是指加入适量的软单体以降低Tg(玻璃化温度),并且利用加入的功能单体或低聚物所带有的特殊官能团的相互作用形成醚键、酯键或者酰胺基团,或者通过双键之间的加成作用形成大分子链的C-C键,形成具有微交联结构的一类丙烯酸酯乳液。
丙烯酸酯类乳液具有优良的耐候性、耐碱性、抗紫外光性和机械性能等,广泛用于涂料中。
介绍了弹性丙烯酸酯类乳液的性能和特点。
关键词:弹性乳液;丙烯酸酯乳液;合成前言:聚丙烯酸酯是一类由丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯为主要原料合成的高分子聚合物,它具有良好的力学性能、耐候性能和耐酸碱性能,其制备工艺简单,成本低廉,被广泛用作皮革涂饰、建筑涂料和木材的成膜材料。
但由于纯聚丙烯酸酯的抗菌性能、力学性能和热稳定性能较差,限制了其应用范围,因此,可通过化学改性和结构设计改善其性能。
1.有机硅改性1.1改性原理丙烯酸酯聚合物具有优良的成膜性、粘接性、保光性、耐候性、耐腐蚀性和柔韧性。
但其本身是热塑性的线性分子上又缺少交联点难以形成三维网状交联胶膜因此其耐水性、耐沾污性差低温易变脆、高温易发黏。
而有机硅树脂中的Si-O键能(450kJ/mol)远大于C-C键能(351kJ/mol)内旋转能垒低分子摩尔体积大表面能小具有良好的耐紫外光、耐候性、耐沾污性和耐化学介质性等特性。
用有机硅改性丙烯酸酯乳液可以综合二者的优点改善丙烯酸酯乳液“热黏冷脆”、耐候、耐水等性能将其应用范围扩大至胶粘剂、外墙涂料、皮革涂饰剂、织物整理剂和印花等领域。
1.2改性方法1.2.1物理改性法用有机硅氧烷对丙烯酸酯类乳液进行物理改性的方法通常有2种:一是有机硅氧烷单体作为粘附力促进剂和偶联剂直接加入到丙烯酸酯类乳液中进行改性;二是先将有机硅氧烷制成有机乳液再将它与丙烯酸酯类乳液冷拼共混进行改性。
1.2.2化学改性法化学改性法是基于聚硅氧烷和聚丙烯酸酯之间的化学反应从而将有机硅分子和聚丙烯酸酯有机结合的一种方法。
防水丙烯酸酯乳液的研究防水丙烯酸酯乳液是一种具有特殊性能的有机涂料,具有优异的防水性、耐候性、耐腐蚀性和高透光性等特点,因此在建筑、道路、汽车、纺织品等众多领域得到了广泛的应用。
本文将重点防水丙烯酸酯乳液的研究现状及其应用,以期为相关领域的研究提供参考。
防水丙烯酸酯乳液的研究始于20世纪50年代,当时主要应用于纺织品防水处理。
随着科技的不断进步,防水丙烯酸酯乳液的应用领域逐渐扩大,成为建筑、道路、汽车、家具等领域不可或缺的防水材料之一。
因此,对于防水丙烯酸酯乳液的性能、制备方法及应用的研究具有重要的实际意义。
防水丙烯酸酯乳液的制备方法主要有乳液聚合、悬浮聚合和溶液聚合等。
其中,乳液聚合是最常用的制备方法,具有操作简单、产物性能稳定等优点。
性能评价方面,主要包括耐水性、耐候性、耐腐蚀性、透光性等指标。
已有研究表明,通过调节单体比例、引发剂种类和浓度、乳化剂种类和浓度等参数,可以显著影响防水丙烯酸酯乳液的性能。
在应用领域方面,防水丙烯酸酯乳液已广泛应用于建筑涂料、防水卷材、防水腻子、汽车涂料等领域。
特别是在建筑领域,防水丙烯酸酯乳液作为建筑防水涂料,具有优良的防水性能和耐久性,得到了广泛的认可。
防水丙烯酸酯乳液在道路标线、户外家具、纺织品等领域也有广泛应用。
虽然防水丙烯酸酯乳液在众多领域得到了广泛应用,但是其研究仍然存在一些问题。
对于防水丙烯酸酯乳液的性能评价尚未形成完整的体系,导致产品性能的评估不够准确。
防水丙烯酸酯乳液的应用领域还有待进一步拓展,需要开发新的应用领域和市场。
对于防水丙烯酸酯乳液的环保性能和生物可降解性也需要进行更深入的研究。
为了解决上述问题,本文将采用以下研究方法:实验设计:根据已有的文献资料,选取不同的单体、引发剂、乳化剂和添加剂进行实验,制备出多种具有不同性能的防水丙烯酸酯乳液。
数据采集:采用实验测试方法,对所制备的防水丙烯酸酯乳液进行性能评价,包括耐水性、耐候性、耐腐蚀性、透光性等指标。
用于防水涂料的自交联丙烯酸弹性乳液
罗明;黄志强;张发爱
【期刊名称】《中国涂料》
【年(卷),期】2013(028)010
【摘要】:以N-羟甲基丙烯酰胺(NMA)为自交联单体,SDS/OP-10为复合乳化剂,过硫酸铵(APS)为引发剂,采用半连续种子乳液聚合工艺和正交试验方法研究了不同用量的引发剂、乳化剂、交联单体和反应温度对弹性丙烯酸酯乳液性能的影响.结果表明:当APS、复合乳化剂和NMA用量分别为单体总量的0.7%、3%和1%,聚合温度为75 ℃时,可以制备出凝聚率低、转化率高、黏度和交联度适中的自交联丙烯酸弹性乳液;以其为基料与水泥复合制备的防水涂料涂膜吸水率较低,拉伸强度和断裂伸长率达到了国家标准以上.
【总页数】5页(P33-37)
【作者】罗明;黄志强;张发爱
【作者单位】桂林理工大学材料科学与工程学院,广西桂林541004;桂林和鑫防水装饰材料公司,广西桂林541004;桂林理工大学材料科学与工程学院,广西桂林541004
【正文语种】中文
【中图分类】TQ630.4
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自交联丙烯酸乳液简介Carboset? PC-21是一种新型单组份自交联丙烯酸共聚乳液,用于高性能水性自干漆、烤漆和水性OEM汽车内饰件和消费类电子产品塑料漆。
Carboset? PC-21可满足汽车内饰漆性能的苛刻要求,如耐防晒霜、杀虫剂和清洗剂等。
Carboset? PC-21对金属颜料具有极好的相容性(包括未经钝化的铝银浆)。
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应用汽车内装饰硬质塑料漆(仪表盘和门把手等)?飞机内装饰漆(塑料、金属和木质底材)机壳漆(电视、收音机、打印机、手机等)?运动器材涂料特性耐防晒霜、润肤霜和杀虫剂?优异的耐水、耐碱、耐酸醋和水解稳定性耐磨、耐刮伤和耐印痕?优异的低温柔韧性和冲击优异的金属颜料稳定性?耐紫外线对塑料、金属和木材优异的附着力?单组份、快干、低VOC、不含APE性能指标*外观乳白色固体份(重量)% 42比重 1.05cps50-200Brookfield粘度, 25 ℃ #1,60rmp,PH值8.4±0.4最低成膜温度MFFT, ℃77±5机械稳定性(Waring 搅拌)15分钟通过挥发份水/氨冻融稳定性需要保护亮光清漆 (PC-21-01A) 典型测试数据干膜厚度25.4±5um 干燥条件: 闪蒸5分钟,烘干 30分钟/77°C 底材:PC -GE Lexan EM1210-7502 CarbosetPC-21乳液(PC-21-01A)主流自交联乳液光泽60°92 83硬度3H 3H100Konig硬度 93耐化学性(30分钟斑点实验)Windex玻璃清洗液通过,无影响通过,无影响Armorall? 防老化剂通过,无影响通过,无影响酒精通过,无影响通过,无影响异丙醇通过,无影响通过,无影响Coppertone? Waterbabies? Sunblock 通过,无影响通过,无影响OFF? for Sportsman (95% DEET) 无影响变软加速老化QUV Weather-Ometer (GM 9125-P/SAE J1885) 168小时初始光泽60° 92 83最终光泽60° 91 80颜色变化?E 0.66 0.92对各种底材的附着力Carboset PC-21乳液(PC-21-01A)主流自交联乳液5B344HP3B MagnumABS-DowABS/PC-Dow Pulse 2000EZ 5B 5B4B EM1210-7502 5BPC-G.E.LexanG.E. Noryl EM-6100 5B 5BG.E. Noryl PZX 0844-701 5B 4BHiPS-Dow Styron 498 5B 4B冷轧钢板0B 0B磷化钢板(B-1000)5B 5B铝板(经过预处理) 5B 5B对各种底材的附着力 (黑哑光面漆PC-21-02A)Carboset PC-21乳液(PC-21-02A)主流自交联乳液3B5BABS-DowMagnum344HPABS/PC-Dow Pulse 2000EZ 5B 5B3B EM1210-7502 5BPC-G.E.LexanG.E. Noryl EM-6100 5B 5BG.E. Noryl PZX 0844-701 5B 4BHiPS-Dow Styron 498 5B 4B冷轧钢板0B 0B磷化钢板(B-1000)5B 5B铝板(经过预处理) 5B 5B注:(0 = 无附着力, 5 = 100%),所有样板干燥24小时后,根据ASTM 画格试验(3M 898 胶带)黑哑光面漆(PC-21-02A) 典型测试数据底材: PC –G.E. LEXAN? EM 1210-7502。