0420桥面喷涂聚脲防水层技术条件第五版090420.docx
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0420桥面喷涂聚脲防水层技术条件第五版090420
京沪高速铁路桥梁混凝土桥面喷涂聚脲防水层
暂行技术条件
（报批稿）
二○○九年四月
目录
1.范围1
2.规范性引用文件1
3.名词和术语2
4.材料3
5.喷涂聚脲弹性防水层施工7
6.质量检查11
7.修补14
8.包装、储存、运输14
9.其它15
10.保修期15
编制说明16
附件1：
基面处理推荐工艺、施工、验收标准及推荐设备25
附件2：
高效的喷涂设施28
附件3：
便携式附着力试验仪、超声波测厚仪的使用和介绍30
附件4：
原材料化学成份的检验31
附件5：
露点温度对照表31
前言
铁路混凝土桥梁桥面防水层是提高桥梁结构耐久性的重要技术手段。
既有桥梁由于桥面防水失效造成桥面板渗水、钢筋锈蚀的事例很多，直接影响到结构的使用寿命。
本技术条件是根据客运专线对桥梁结构耐久性的要求、无砟轨道桥梁构造特点以及喷涂聚脲防水层的使用经验，并依据该领域内的最新科研成果而制定。
本技术条件编制中参考既有客运专线京津城际铁路聚脲防水层的技术条件和使用情况，结合Ⅱ型板式无砟轨道的特点，对京沪高速铁路无砟轨道桥梁采用聚脲喷涂型防水层时，在原材料的选择、施工工艺、质量检查等方面做出了明确规定。
本技术条件负责起草单位：
中铁工程设计咨询集团有限公司
中国铁道科学研究院
青岛理工大学
巴斯夫（中国）有限公司
本技术条件主要起草人：
本技术条件由铁道部科学技术司、铁道部工程管理中心负责解释。
1.范围
本技术条件适用于京沪高速铁路无砟混凝土桥防护墙以内的桥面，规定了喷涂聚脲弹性涂料及成膜后的主要技术指标、基层处理要求、喷涂设备要求、施工关键工艺要求、质量及验收要求、搭接施工要求、维修要求以及保修要求。
2.规范性引用文件
下列标准及设计规范、规程包含的条文，通过在本技术条件中引用而构成本技术条件的条文。
在本技术条件颁布时，所示版本均为有效。
所有标准都会被修订，使用本技术条件的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB/T9265-1988建筑涂料涂层耐碱性的测定
GB/T531-2008橡胶袖珍硬度计压入硬度试验方法
GB/T529-2008硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定（裤形、直角形和新月形试样）
GB/T528硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应变性能的测定
GB/T2790-1995胶粘剂180度剥离强度试验方法挠性材料对刚性材料
GB/T1732-1993漆膜耐冲击测定法
GB/T16777-2008建筑防水涂料试验方法
GB/T18244-2000建筑防水材料老化试验方法
GB/T1689-1998硫化橡胶耐磨性能的测定（用阿克隆磨耗机）
GB/T6753.1-2007色漆、清漆和印刷油墨研磨细度的测定
GB/T1728-1979（89）漆膜、腻子膜干燥时间测定法
GB/T6742-2007色漆和清漆弯曲试验（圆柱轴）
GB/T1733-1993漆膜耐水性测定法
GB/T14522-2008机械工业产品用塑料、涂料、橡胶材料人工气候老化试验方法荧光紫外灯
GB/T1462-2005纤维增强塑料吸水性试验方法
GB/T1768-2006色漆和清漆耐磨性的测定旋转橡胶砂轮法
GB/T9286-1998色漆和清漆——漆膜的划格试验
GB5210-2006色漆和清漆拉开法附着力试验
GB/T9274-1988 色漆和清漆耐液体介质的测定
GB/T1725-2007色漆、清漆和塑料不挥发物含量的测定
GB/T12009.3-1989多亚甲基多苯基异氰酸醋粘度测定方法
GB/T4472-1984化工产品密度、相对密度测定通则
HG/T2409-1992聚氨酯预聚体中异氰酸酯基含量的测定
GB/T12008.3-1989聚醚多元醇中羟值的测定
GB/T606-2003水分测定通用方法卡尔·费休法
GB/T12008.8-1989聚醚多元醇的粘度测定
GB/T4472-1984化工产品密度、相对密度测定通则
GB/T7193-2008不饱和聚酯树脂试验方法
GB/T9736-1988化学试剂酸度和碱度测定通用方法
国标《喷涂聚脲防水涂料》报批稿
TB/T2773-1997铁路钢桥用面层、中间漆供货技术条件
科技基【2007】124号《京津城际轨道交通工程桥面防水层暂行技术条件》
ASTM-D-4541用便携式附着力试验仪测定涂层拉开强度的方法
ASTM-D-6979高氯酸-乙酸滴定法测定总胺值
中华人民共和国住房和城乡建设部《喷涂聚脲防水技术规程》征求意见稿JGJ/Txx-20xx
3.名词和术语
下列名词和术语适用于本标准
3.1喷涂聚脲防水层：
喷涂聚脲防水层由底涂、喷涂聚脲弹性防水涂料、脂肪族聚氨酯面层组成。
3.2喷涂聚脲防水涂料：
喷涂聚脲防水涂料包括喷涂（纯）聚脲（俗称纯聚脲）防水涂料和喷涂聚氨酯（脲）（俗称半聚脲）弹性防水涂料。
3.3喷涂（纯）聚脲防水涂料：
喷涂（纯）聚脲（俗称纯聚脲）防水涂料是一种A、B双组份、无溶剂、快速固化的弹性防水材料。
A组份是由端羟基化合物与异氰酸酯反应制得的半预聚物。
B组分是由端氨基树脂和端氨基扩链剂组成的混合物，并不得含有任何羟基成分和催化剂，但允许含有少量颜料及分散的助剂。
A、B组分在专用喷涂设备的喷枪内混合喷出，快速反应固化生成弹性体防水膜。
3.4喷涂聚氨酯（脲）防水涂料：
喷涂聚氨酯（脲）（俗称半聚脲）弹性防水涂料是一种A、B双组份、无溶剂、快速固化的弹性防水材料。
A组份是由端羟基化合物与异氰酸酯反应制得的半预聚物。
B组分是端羟基树脂或端氨基树脂与端氨基扩链剂组成的混合物，在B组分中可以含有用于提高反应活性的催化剂，允许含有少量颜料及分散的助剂。
A、B组分在专用喷涂设备的喷枪内混合喷出，快速反应固化生成弹性体防水膜。
3.5半预聚物：
由过量的异氰酸酯与端羟基化合物反应制得的一种高NCO（异氰酸根）含量的液体；
3.6底涂：
涂装在混凝土表面，起到封闭针孔、排除气体、增加聚脲与基层附着力的一种涂层材料；
3.7基层：
经过抛丸、修补处理的混凝土桥面。
3.8面层：
涂装在芳香族聚脲表面，起到耐磨、装饰、防变色、防紫外线老化、防粉化，保护聚脲防水层的作用并且便于重涂的一种涂层材料。
3.9露点温度：
指空气在水汽含量和气压都不改变的条件下，冷却到饱和时的温度，即空气中的水蒸汽变为露珠时候的温度叫露点温度。
相关对照表请参阅附录5。
4.材料
4.1喷涂聚脲弹性防水涂料
4.1.1（纯）聚脲材料含有端氨基聚醚，化学活性高，对环境的适应性很强，适合于复杂气候、环境的施工；且不含任何催化剂，其耐老化性能优越。
喷涂聚氨酯（脲）防水涂料仅适合于干燥、温暖环境中的施工，施工时温度宜在10～35℃、相对湿度宜在75%以下。
当在此范围以外选择喷涂聚氨酯（脲）防水涂料施工时,应通过现场试喷涂来确认其适应性。
4.1.2施工前应对其双组份进行识别、检测或产地证明审核，确认喷涂材料符合设计要求。
4.1.3喷涂聚脲弹性防水涂料的物理化学性能见表4-1的要求。
4.1.4喷涂聚脲弹性防水涂料应选取除黑色外的其它颜色，宜使用深灰色。
4.2基层处理底涂
4.2.1底涂用作粘接混凝土基层与聚脲涂层，应有良好的渗透力能够封闭混凝土基层的水分、气孔以及修正基层表面微小缺陷；同时能够与混凝土基层及聚脲涂层有很好的粘接作用。
4.2.2底涂应具备的性能:
与基层及聚脲涂层粘结力强、对混凝土基层渗透率高、封闭性能好、固化时间短，可在0℃～50℃范围内正常固化。
4.2.3底涂可采用环氧及聚氨酯两种材料,一般可分为低温（0～15℃）,常温（15℃～35℃）和高温（>35℃）型，选型应根据桥梁防水施工所处地域环境的气候条件确定，并且能够适用于潮湿基层。
基本性能应满足表4-2的要求.
4.2.4每平米底涂用量不宜低于0.4kg。
4.3脂肪族聚氨酯面层
4.3.1脂肪族聚氨酯面层
应用于桥面暴露部位。
4.3.2脂肪族聚氨酯面层特性
脂肪族聚氨酯面层性能指标应满足表4-3的要求。
4.3.3脂肪族聚氨酯面层厚度：
每道干膜厚度不小于50微米，且涂刷两遍以上，总厚度大于200微米。
4.3.4脂肪族聚氨酯面层应选取除黑色外的其它颜色，宜使用中灰色。
4.4搭接专用粘结剂
防水层进行搭接施工时，两次施工时间间隔超过6小时后采用的一种增加聚脲层间粘结力的一种溶剂型聚氨酯类粘合剂。
搭接专用粘接剂的性能指标应满足表4-4的要求。
4.5喷涂聚脲弹性防水涂料性能指标及试验方法
表4-1喷涂聚脲弹性防水涂料性能指标及试验方法
序号
项目
技术指标
试验方法
聚脲弹性防水膜
1
拉伸强度（MPa）
≥16.0
GB/T16777
2
拉伸
强度
保持率
加热处理（%）
80～150
3
碱处理（%）
80～150
4
酸处理（%）
80～150
5
盐处理（%）
80～150
6
机油处理
80～150
7
荧光紫外老化（%）1500h
80～150
GB/T18244
8
断裂
伸长率
无处理（%）
（纯）聚脲≥400
聚氨酯（脲）≥450
GB/T16777
9
加热处理（%）
保持率90%以上
10
碱处理（%）
11
酸处理（%）
12
盐处理（%）
13
机油处理（%）
14
荧光紫外老化（%）1500h
保持率80%以上
GB/T18244
15
低温
弯折性
无处理
≤-40℃，无裂纹
GB/T16777
16
加热处理
17
碱处理
18
酸处理
19
盐处理
20
机油处理
21
荧光紫外老化，1500h
GB/T18244
22
耐碱性，饱和Ca（OH）2溶液，500h
无开裂、无起泡、无剥落
GB/T9265
23
凝胶时间
≤45s
见注
（1）
24
表干时间
≤120s
GB/T16777
25
不透水性0.4MPa,2h
不透水
26
加热伸缩率（%）
≥-1.0，≤1.0
27
固体含量（%）
≥98
28
与基层粘结强度（MPa）
干燥基层
≥2.5
29
潮湿基层
30
与基层剥离强度（N/mm）
≥6.0
GB/T2790
31
直角撕裂强度（N/mm）
≥60.0
GB/T529
32
硬度（邵A）
≥90
GB/T531
33
耐冲击性落锤高度100cm
无裂纹、皱纹及剥落现象
GB/T1732
34
耐磨性（阿克隆）cm3/1.61km
≤0.25
GB/T1689
35
吸水率%
≤5.0
GB/T1462
36
可行驶重载车辆时间
24小时可承受接地比压0.6MPa
实测
注：
（1）在标准条件下，按生产厂家提供的配比称取试样，快速混合均匀，记录从混合到试样不流动的时间；
（2）涂膜厚度采用1.8±0.2（mm）；
（3）盐处理采用3%化学纯NaCl溶液；机油处理采用铁路内燃机车用机油；
（4）荧光紫外老化按GB/T18244-2000中第8章人工气候加速老化（荧光紫外-冷凝）规定。
表4-2基层处理底涂性能指标及试验方法
序号
项目
技术指标
试验方法
1
外观质量
均匀粘稠体，无凝胶、结块
目测
2
表干时间（h）
≤4
GB/T16777
3
粘结强度（MPa）
潮湿基层
≥2.5
干燥基层
注：
底涂粘结强度包括底涂与混凝土基层以及底涂与后续施工聚脲涂层两项同时检测。
表4-3脂肪族聚氨酯面层性能指标及试验方法
序号
项目
技术指标
试验方法
1
涂层颜色及外观
浅灰色，半光，表面色调均匀一致
目测
2
不挥发物含量%
≥60
GB/T1725
3
细度μm
≤50
GB/T6753.1
4
干燥
时间
表干h
≤4
GB/T1728
实干h
≤24
GB/T1728
5
弯曲性能ø10mm弯折
≤-30℃验证，无开裂、无剥离
GB/T6742
6
耐冲击性
落锤高度100cm
漆膜无裂纹、皱纹及剥落等现象
GB/T1732
7
附着力（拉开法）MPa
≥2.5
GB/T5210
8
耐碱性NaOH5%240h
240h，涂层无起泡、起皱、
变色、脱落等现象
GB/T9274
9
耐酸性H2SO45%240h
10
耐盐性NaCl3%240h
11
耐油性机油240h
12
耐水性48h
涂层无起泡、起皱、明显变色、脱落
GB/T1733
13
耐人工气候加速试验
经过1500h，涂层无明显变色和粉化，无起泡、无裂纹。
GB/T14522
14
拉伸强度MPa
≥4.0
GB/T16777
15
断裂伸长率%
≥200
16
耐磨性（750g/500r）mg
≤40
GB/T1768
注：
（1）要求所提供的脂肪族聚氨酯面层除了具备以上技术指标外，还要具有良好的施工和复涂性能，与聚脲层以及投入使用后的脂肪族聚氨酯面层表面均具有良好的结合力。
（2）面层试验采用聚脲涂膜为基材,涂膜厚度：
1.8±0.2（mm）,面层厚度：
200µm.。
表4-4搭接专用粘结剂性能指标及试验方法
序号
项目
技术指标
试验方法
1
外观质量
均匀粘稠体，无凝胶、结块
目测
2
表干时间（h）
≤4
GB/T16777
3
间隔25天聚脲涂层间
粘结剥离强度（N/mm）
≥6.0或涂层破坏
GB/T2790
5.喷涂聚脲弹性防水层施工
5.1一般规定：
（纯）聚脲材料对环境的适应性很强，适合于复杂气候、环境的施工；喷涂聚氨酯（脲）防水涂料仅适合于干燥、温暖环境中的施工，施工时温度宜在10～35℃、相对湿度宜在75%以下。
当环境条件超出以上范围时，应现场试验并测试后确定。
5.2工艺流程和防水层系统构造
喷涂聚脲弹性防水层作为高速铁路桥面的防水材料主要分为以下施工工艺：
基层处理施工、底涂施工、喷涂聚脲防水涂料施工、脂肪族聚氨酯面层施工、验收、修补。
其流程为
桥面防护墙之间，喷涂防水层构造如下：
底座板下防水层构造
底座板以外防水层构造
5.3桥面处理
5.3.1混凝土桥面板质量应满足《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》或设计要求。
5.3.2桥面（包括防护墙根部）应平整、清洁、干燥，不得有空鼓、松动、蜂窝麻面、浮碴、浮土、脱模剂和油污。
表面强度达到规定要求。
5.3.3桥面基层平整度应符合设计要求，其粗糙度应符合SP3～SP4，具体要求详见附件1。
5.3.4基层处理设备
5.3.4.1基层处理设备应采用具备同步清除浮浆及吸尘功能的设备、带有驱动行走系统的自循环回收的抛丸设备来进行桥面混凝土基层处理。
5.3.4.2桥面、防护墙局部混凝土找平处理时，可使用角磨机。
5.4底涂施工
5.4.1底涂的类型选择应根据桥梁结构所处环境的气候条件选择。
5.4.2在底涂施工前应对混凝土表面进行处理，去除混凝土基层表面浮浆，松散颗粒，油污以及其他污染物，应保持混凝土表面清洁，干燥，平整度及表面粗糙度应达到5.3的要求。
5.4.3底涂涂料应现配现用，严格按照使用说明书要求准确称量。
5.4.4底涂施工一般采用辊涂工艺，边角沟槽辅以刷涂施工。
5.5喷涂聚脲防水涂料施工
5.5.1应根据现场的气候、环境选择与之相适宜的（纯）聚脲或聚氨酯（脲）防水材料种类。
5.5.2主要施工设备
为了有效控制喷涂防水体系的形成过程，喷涂施工设备必须具备如下基本要求：
物料输送平稳、计量精确、混合均匀、雾化良好。
5.5.3辅助设备
施工辅助设备包括：
空压机；冷冻式油水分离器；保温施工车；B料三节加长搅拌器；A料红色二口桶、B料蓝色三口桶；硅胶空气干燥过滤器；发电机等。
5.5.4喷涂施工
5.5.4.1喷涂聚脲防水涂料的施工，应以机械喷涂为主，人工喷涂为辅。
5.5.4.2聚脲施工前应保证基层温度高于露点温度3℃。
5.5.4.3先使用机械化设备对桥面平整部分进行喷涂。
对机械喷涂不能达到的特殊部位进行人工喷涂。
5.5.4.4施工前需将B料搅拌15分钟以上，并使之均匀。
施工过程中应保持连续搅拌。
5.5.5特殊部位处理
对桥面的防护墙、侧向挡块、泄水孔及裂缝等处应做特殊处理。
5.5.5.1防护墙、侧向挡块的封边处理
防护墙的侧面应先使用角磨砂轮机打磨混凝土表面、清除浮浆和毛边。
防护墙、侧向挡块根部应设置30x30mm倒角，后期修补采用聚合物砂浆进行处理，之后再做底涂处理。
5.5.5.2泄水孔的处理
泄水管内刷涂底涂约10cm，然后手工向孔内壁喷涂聚脲防水材料；
5.5.5.3混凝土面裂缝等残缺的处理
如桥面有明显裂缝或其他残缺，则应先对残缺进行修补，然后进行底涂施工、加强层和聚脲防水材料，如下图。
5.5.5.4防水层收边处理
在桥面混凝土喷涂聚脲防水材料时应连续施工，在梁端处应施作收边处理，使用角磨机将聚脲喷涂层边缘修平。
5.6脂肪族聚氨酯面层施工
5.6.1脂肪族聚氨酯面层宜在聚脲防水层施工完毕后6小时内完成，保证面层和聚脲防水层之间良好的粘结。
5.6.2脂肪族聚氨酯面层施工前，应对相应区域聚脲防水层表面进行清洁处理，保证聚脲防水层表面干燥、无灰尘、油污和其他污染物。
如果与聚脲防水层施工间隔时间超出规定，应采用专用搭接粘结剂做预处理或现场做粘结拉拔试验后确定。
5.6.3脂肪族聚氨酯面层施工可采用辊涂或喷涂工艺，边角沟槽辅以刷涂施工。
5.7搭接施工
5.7.1适用于桥面喷涂聚脲防水层两次施工间隔在6小时以上，需要搭接连接成一体的部位。
第一次施工应预留出15～20cm的操作面同后续防水层进行可靠的搭接。
5.7.2施工后续防水层前，应对已施工的防水层边缘20cm宽度内的涂层表面进行清洁处理，保证原有防水层表面清洁、干燥、无油污及其他污染物。
5.7.3采用专用粘结处理剂对原有防水层表面15cm范围内做预处理，并在4～24小时之内喷涂后续防水层，后续防水层与原有防水层搭接宽度至少10cm。
5.7.4专用搭接粘结剂的性能指标应满足表4-4要求。
6.质量检查
6.1一般规定：
质量检查分为原材料检验、试验室检验、现场检验等方面。
6.2原材料检验
原材料检验包括成膜后的性能检验和原材料的检验。
拟采用的原材料应按照现场采用的施工方法和环境条件进行制膜，明确采用的底涂、聚脲防水层涂料、面层的主要成分。
成膜后的防水层性能指标应满足表4-1、表4-2、表4-3的规定。
检验项目和检验频次按表6-1要求执行。
对原材料的检验见附件4。
6.3材料检查规则
喷涂聚脲防水涂料、底涂、脂肪族聚氨酯面层、搭接专用粘接剂的检验项目和检验频次按表6-1要求执行。
6.4现场检验
6.4.1基层处理检测
基层处理检测见附件1.
6.4.2底涂检测
底涂施工完毕进行目测检查，是否均匀，有无明显缺陷。
6.4.3聚脲防水层外观检测
聚脲表面平整、无流挂、无针孔、无起泡、无空鼓、无开裂、无异物混入。
6.4.4厚度检测
喷涂完成后，用超声测厚仪检查涂层厚度，底座板下喷涂聚脲弹性防水层厚度≥2.0mm，其它区域≥1.8mm，脂肪族聚氨酯面层厚度≥200微米。
轨道板下每间隔5米布设4个测点；其它区域每间隔5米布设4个测点，即轨道板中间布设2个、左右防护墙各布1个。
6.4.5粘结强度检测
在防水层施工7天后进行现场拉拔试验，每10孔梁（或每320米）随机抽取1孔（或连续的32米桥面）进行检测，每孔梁（或每32米）检测5处，测点均匀分布。
拉拔后的部位用聚脲防水涂料喷涂，做快速修补、刮平。
6.4.6不透水性检测
在防水层上选定测试部位，清除灰尘，按透水仪底座大小涂抹一圈密封材料，将仪器底座安置并按紧。
将水注入带有刻度的玻璃管内，至570mm高度为止，每30秒记录一次水位的高度，直至30分钟为止。
每孔梁（或每32米）检测3处。
6.4.7脂肪族聚氨酯面层检验
脂肪族聚氨酯面层施工完毕后，应进行目测外观检验。
面层应涂刷均匀，色泽一致，不得漏涂，涂层应无气泡、开裂和剥落。
脂肪族聚氨酯面层厚度应按照设计要求厚度，每孔梁（或每32米）检测10处，按照涂刷区域均匀分布检测点。
表6-1喷涂聚脲弹性防水涂料、基层处理底涂检验项目和检验频次
序号
项目
进场检验项目频次
型式检验项目
1
喷涂聚脲防水涂料
（1）固体含量
√
每批不大于40吨，同厂家、同品种、同批号喷涂聚脲防水涂料,来料进行试喷制成试件
√
任何新选厂家；转厂生产、生产材料和工艺有变化、用户对产品质量有疑问或有要求时
（2）凝胶时间
√
√
（3）表干时间
√
√
（4）拉伸强度
√
√
（5）断裂伸长率
√
√
（6）撕裂强度
√
√
（7）低温弯折性
√
√
（8）不透水性
√
√
（9）加热伸缩率
√
√
（10）与基层粘结强度
潮湿基层
√
√
潮湿基层
√
√
（11）与基层剥离强度
√
√
（12）吸水率
√
（13）硬度
√
√
（14）耐磨性
√
√
（15）耐冲击性
√
√
（16）
拉伸强度保持率
√
断裂伸长率保持率
√
低温弯折性
√
（17）耐酸、碱、盐、油侵蚀
拉伸强度保持率
√
断裂伸长率保持率
√
低温弯折性
√
（18）耐荧光紫外处理
拉伸强度保持率
√
断裂伸长率保持率
√
低温弯折性
√
（19）耐碱性
√
2
底涂
（20）外观质量
√
每批不大于6t检验一次
√
（21）表干时间
√
√
（22）粘接强度
√
√
3
脂肪族聚氨酯面层
（23）涂层颜色及外观
√
每批不大于3t检验一次
√
（24）不挥发物含量%
√
√
（25）细度μm
√
√
（26）干燥时间h
表干
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实干
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（27）弯曲性能-30℃ø10㎜
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（28）耐冲击性落锤高度100cm
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（29）附着力（拉开法）MPa
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（30）耐水性48h
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（31）耐碱性NaOH5%240h
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（32）耐酸性H2SO45%240h
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（33）耐盐性3%NaCl240h
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（34）耐油性机油240h
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（35）耐人工气候加速试验
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（36）拉伸强度（MPa）
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（37）断裂伸长率%
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（38）耐磨性（750g/500r）mg
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