CN105602119A - 一种无心磨床用耐高温橡胶导轮 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无心磨床用耐高温橡胶导轮,其原料按重量份包括:天然橡胶25~35,三元乙丙橡胶20~40,丁苯橡胶20~35,氧化锌1.5~3,硫磺0.5~1.5,过氧化二异丙苯1~1.8,促进剂CZ?0.8~1.6,促进剂DCP?1.2~1.9,促进剂AA?0.8~1.6,改性环氧树脂18~25,改性四氧化三铁30~60,高耐磨炭黑50~60,滑石粉5~15,γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷2~6,异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯0.5~1.7,己内酰胺0.5~1.5,纳米陶瓷微球10~18,石墨烯20~28,高岭土8~13,硬脂酸2~5,硬脂酸锌0.1~0.7,煤焦油1~2,古马隆1~2等。
Description
技术领域
本发明涉及橡胶技术领域,尤其涉及一种无心磨床用耐高温橡胶导轮。
背景技术
无心磨床又称为无心外圆磨床,工件支承在橡胶导轮与拖架之间,由橡胶导轮驱动工件旋转,随着现代科学技术的高速发展,机械加工精度和生产效率大幅提高,传统的橡胶导轮已远远满足不了现代机械磨削行业的高质量需求,目前市场上的橡胶导轮硬度在中硬范围,不适宜硬质合金的磨削,另外在高温条件下高硬度工件通过时,会对橡胶导轮留下划痕,费财费力。
发明内容
本发明提出了一种无心磨床用耐高温橡胶导轮,硬度高,耐高温,耐磨损,表面光滑,力学性能优异,使用寿命长。
本发明提出的一种无心磨床用耐高温橡胶导轮,其原料按重量份包括:天然橡胶25~35份,三元乙丙橡胶20~40份,丁苯橡胶20~35份,氧化锌1.5~3份,硫磺0.5~1.5份,过氧化二异丙苯1~1.8份,促进剂CZ0.8~1.6份,促进剂DCP1.2~1.9份,促进剂AA0.8~1.6份,改性环氧树脂18~25份,改性四氧化三铁30~60份,高耐磨炭黑50~60份,滑石粉5~15份,γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷2~6份,异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯0.5~1.7份,己内酰胺0.5~1.5份,纳米陶瓷微球10~18份,石墨烯20~28份,高岭土8~13份,硬脂酸2~5份,硬脂酸锌0.1~0.7份,煤焦油1~2份,古马隆1~2份,防老剂4010NA1~3份,防老剂2461~3份,防老剂AW1~3份。
优选地,所述改性四氧化三铁采用如下工艺制备:
按重量份将8~12份六水合三氯化铁、15~30份乙二醇混合均匀,加入8~12份乙酸铵搅拌30~60min,送入水热反应釜中,200~220℃反应5~12h,冷却,磁分离,将磁分离获得的固体进行洗涤,干燥,加入80~90份浓度为11~14mg/L的十六烷基三甲基溴化铵溶液中超声分散15~45min,加热至88~92℃,加入3~5份石蜡搅拌30~60min,冷却,静置2~5天,磁分离,将磁分离获得的固体进行洗涤,干燥,加入20~30份氯仿混合超声30~80min,离心分散,再向所得固体中加入无水乙醇进行超声处理,离心分散,向所得固体中加入40~90份浓度为1~4wt%的草酸震荡8~19min,离心分散,洗涤,干燥,得到改性四氧化三铁。
优选地,所述改性环氧树脂采用如下工艺制备:
按重量份将50~70份水性环氧树脂乳液、5~15份邻苯二甲酸二丁酯、40~80份去离子水、0.2~0.6份间苯二酚、1.5~2.5份氯化铵进行搅拌,搅拌速度为800~1200r/min,搅拌时间为30~50min,得到水包油预制料;
按重量份将5~15份尿素、10~20份浓度为5~14wt%的甲醛溶液混合均匀,加入三乙醇胺调节体系pH至8.8~9.3,加热至90~95℃搅拌20~50min,送入由5~12份水包油预制料、3~8份浓度为0.1~0.5mol/L盐酸组成的混合液中,搅拌2~5h,过滤,洗涤,干燥,得到水包油单包覆预制料;将水包油单包覆预制料、0.5~1.4份二乙氨基丙胺、60~90份去离子水、0.2~0.9份间苯二酚、1~1.4份氯化铵进行搅拌,搅拌速度为1000~1300r/min,搅拌时间为15~30min,送入由2~8份水包油预制料、1~1.8份浓度为0.5~0.9mol/L盐酸组成的混合液中,搅拌2~6h,过滤,洗涤,干燥,得到改性环氧树脂。
优选地,天然橡胶、三元乙丙橡胶、丁苯橡胶、氧化锌的重量比为28~32:30~35:24~30:2~2.6。
优选地,改性环氧树脂、改性四氧化三铁的重量比为20~24:40~50。
优选地,改性环氧树脂、改性四氧化三铁、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、己内酰胺的重量比为20~24:40~50:3~5:1~1.3:0.8~1.2。
优选地,所述的无心磨床用耐高温橡胶导轮,其原料按重量份包括:天然橡胶28~32份,三元乙丙橡胶30~35份,丁苯橡胶24~30份,氧化锌2~2.6份,硫磺0.7~1份,过氧化二异丙苯1.3~1.6份,促进剂CZ1~1.4份,促进剂DCP1.4~1.6份,促进剂AA1~1.4份,改性环氧树脂20~24份,改性四氧化三铁40~50份,高耐磨炭黑55~58份,滑石粉8~12份,γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷3~5份,异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯1~1.3份,己内酰胺0.8~1.2份,纳米陶瓷微球12~15份,石墨烯25~26份,高岭土10~12份,硬脂酸3~4.5份,硬脂酸锌0.2~0.4份,煤焦油1.2~1.8份,古马隆1.4~1.7份,防老剂4010NA2~2.5份,防老剂2461.5~2.2份,防老剂AW1.5~2.5份。
本发明中,三元乙丙橡胶主链饱和,耐老化性好,侧链中含不饱和双键,密度小,填充度高,天然橡胶主链有一个侧甲基,容易发生重排,耐热性不好,丁苯橡胶耐磨、耐热、耐老化,但粘着性差,变形率大,通过采用氧化锌、硫磺、过氧化二异丙苯、促进剂CZ、促进剂DCP、促进剂AA组成的硫化体系硫化,使本发明耐高温,硬度高,耐磨损性好,耐老化性能极为优异;采用高耐磨炭黑、滑石粉、纳米陶瓷微球、石墨烯、高岭土发生协同作用,填充性好,与改性环氧树脂、改性四氧化三铁、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、己内酰胺有机结合,使本发明密度极高,可有效避免出现气孔现象,大大提高本发明光滑度。
而改性四氧化三铁独特的内部空腔结构,壳层厚薄适中,结构稳定,具有良好的流动性与机械强度,独特的机构不仅可容纳原料中其余组分,且允许大分子的释放,与原料中高耐磨炭黑、滑石粉、纳米陶瓷微球、石墨烯、高岭土产生协同作用,使本发明不仅耐磨损,冲击强度、刚性、拉伸强度及硬度大,而且收缩率小,使本发明使用寿命长。
改性环氧树脂通过双层包膜,水包油预制料外层通过包覆形成水包油单包覆预制料,再次在水包油单包覆预制料外进行包覆得到改性环氧树脂,使本发明在受到高温挤压时破裂,内层水性环氧树脂乳液可与固化剂反应,对裂纹及时修复,耐热稳定性极为优异,使用寿命长,水性环氧树脂乳液在γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、己内酰胺的作用下,与高耐磨炭黑、滑石粉、纳米陶瓷微球、石墨烯、高岭土有机结合,即使在极高温下受到挤压破裂,使本发明也可及时修复,而且修复后硬度高;另外改性环氧树脂极高温下破裂时,部分水性环氧树脂乳液可与天然橡胶、三元乙丙橡胶、丁苯橡胶中双键结合,而且结合力强,使本发明耐磨性、硬度及热稳定性进一步增强,另外反应后产物进一步流入改性四氧化三铁独特的内部空腔结构,物料间相互结合力进一步增强,耐磨、硬度与热稳定性进一步增强,力学性能极为优异,而被改性四氧化三铁包覆的物料极不易被热氧化,使本发明耐老化性能好,使用寿命进一步增强。
硬脂酸锌、煤焦油、古马隆协同作用可有效降低本发明弹性,提高塑性,提高成型料粘性,使本发明组织更加均匀,使整体硬度更加一致。硬脂酸锌、煤焦油、古马隆与天然橡胶、三元乙丙橡胶、丁苯橡胶相互配合,可有效增强天然橡胶、三元乙丙橡胶、丁苯橡胶的运动性,应力松弛加快,使本发明耐疲劳老化性极好。而硬脂酸锌、煤焦油、古马隆与加入的防老剂4010NA、防老剂246、防老剂AW协同作用,不仅在本发明表层形成保护膜,而且可与引起降解的物质发生反应,可进一步提高本发明对氧、臭氧、光、热等对害的抵抗能力,防护作用极为优异。
具体实施方式
实施例1
一种无心磨床用耐高温橡胶导轮,其原料按重量份包括:天然橡胶25份,三元乙丙橡胶40份,丁苯橡胶20份,氧化锌3份,硫磺0.5份,过氧化二异丙苯1.8份,促进剂CZ0.8份,促进剂DCP1.9份,促进剂AA0.8份,改性环氧树脂25份,改性四氧化三铁30份,高耐磨炭黑60份,滑石粉5份,γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷6份,异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯0.5份,己内酰胺1.5份,纳米陶瓷微球10份,石墨烯28份,高岭土8份,硬脂酸5份,硬脂酸锌0.1份,煤焦油2份,古马隆1份,防老剂4010NA3份,防老剂2461份,防老剂AW3份。
实施例2
一种无心磨床用耐高温橡胶导轮,其原料按重量份包括:天然橡胶35份,三元乙丙橡胶20份,丁苯橡胶35份,氧化锌1.5份,硫磺1.5份,过氧化二异丙苯1份,促进剂CZ1.6份,促进剂DCP1.2份,促进剂AA1.6份,改性环氧树脂18份,改性四氧化三铁60份,高耐磨炭黑50份,滑石粉15份,γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷2份,异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯1.7份,己内酰胺0.5份,纳米陶瓷微球18份,石墨烯20份,高岭土13份,硬脂酸2份,硬脂酸锌0.7份,煤焦油1份,古马隆2份,防老剂4010NA1份,防老剂2463份,防老剂AW1份。
实施例3
一种无心磨床用耐高温橡胶导轮,其原料按重量份包括:天然橡胶28份,三元乙丙橡胶35份,丁苯橡胶24份,氧化锌2.6份,硫磺0.7份,过氧化二异丙苯1.6份,促进剂CZ1份,促进剂DCP1.6份,促进剂AA1份,改性环氧树脂24份,改性四氧化三铁40份,高耐磨炭黑58份,滑石粉8份,γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷5份,异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯1份,己内酰胺1.2份,纳米陶瓷微球12份,石墨烯26份,高岭土10份,硬脂酸4.5份,硬脂酸锌0.2份,煤焦油1.8份,古马隆1.4份,防老剂4010NA2.5份,防老剂2461.5份,防老剂AW2.5份。
所述改性四氧化三铁采用如下工艺制备:
按重量份将8份六水合三氯化铁、30份乙二醇混合均匀,加入8份乙酸铵搅拌60min,送入水热反应釜中,200℃反应12h,冷却,磁分离,将磁分离获得的固体进行洗涤,干燥,加入80份浓度为14mg/L的十六烷基三甲基溴化铵溶液中超声分散15min,加热至92℃,加入3份石蜡搅拌60min,冷却,静置2天,磁分离,将磁分离获得的固体进行洗涤,干燥,加入30份氯仿混合超声30min,离心分散,再向所得固体中加入无水乙醇进行超声处理,离心分散,向所得固体中加入90份浓度为1wt%的草酸震荡19min,离心分散,洗涤,干燥,得到改性四氧化三铁。
所述改性环氧树脂采用如下工艺制备:
按重量份将50份水性环氧树脂乳液、15份邻苯二甲酸二丁酯、40份去离子水、0.6份间苯二酚、1.5份氯化铵进行搅拌,搅拌速度为1200r/min,搅拌时间为30min,得到水包油预制料;
按重量份将15份尿素、10份浓度为14wt%的甲醛溶液混合均匀,加入三乙醇胺调节体系pH至8.8,加热至95℃搅拌20min,送入由12份水包油预制料、3份浓度为0.5mol/L盐酸组成的混合液中,搅拌2h,过滤,洗涤,干燥,得到水包油单包覆预制料;将水包油单包覆预制料、1.4份二乙氨基丙胺、60份去离子水、0.9份间苯二酚、1份氯化铵进行搅拌,搅拌速度为1300r/min,搅拌时间为15min,送入由8份水包油预制料、1份浓度为0.9mol/L盐酸组成的混合液中,搅拌2h,过滤,洗涤,干燥,得到改性环氧树脂。
实施例4
一种无心磨床用耐高温橡胶导轮,其原料按重量份包括:天然橡胶32份,三元乙丙橡胶30份,丁苯橡胶30份,氧化锌2份,硫磺1份,过氧化二异丙苯1.3份,促进剂CZ1.4份,促进剂DCP1.4份,促进剂AA1.4份,改性环氧树脂20份,改性四氧化三铁50份,高耐磨炭黑55份,滑石粉12份,γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷3份,异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯1.3份,己内酰胺0.8份,纳米陶瓷微球15份,石墨烯25份,高岭土12份,硬脂酸3份,硬脂酸锌0.4份,煤焦油1.2份,古马隆1.7份,防老剂4010NA2份,防老剂2462.2份,防老剂AW1.5份。
所述改性四氧化三铁采用如下工艺制备:
按重量份将12份六水合三氯化铁、15份乙二醇混合均匀,加入12份乙酸铵搅拌30min,送入水热反应釜中,220℃反应5h,冷却,磁分离,将磁分离获得的固体进行洗涤,干燥,加入90份浓度为11mg/L的十六烷基三甲基溴化铵溶液中超声分散45min,加热至88℃,加入5份石蜡搅拌30min,冷却,静置5天,磁分离,将磁分离获得的固体进行洗涤,干燥,加入20份氯仿混合超声80min,离心分散,再向所得固体中加入无水乙醇进行超声处理,离心分散,向所得固体中加入40份浓度为4wt%的草酸震荡8min,离心分散,洗涤,干燥,得到改性四氧化三铁。
所述改性环氧树脂采用如下工艺制备:
按重量份将70份水性环氧树脂乳液、5份邻苯二甲酸二丁酯、80份去离子水、0.2份间苯二酚、2.5份氯化铵进行搅拌,搅拌速度为800r/min,搅拌时间为50min,得到水包油预制料;
按重量份将5份尿素、20份浓度为5wt%的甲醛溶液混合均匀,加入三乙醇胺调节体系pH至9.3,加热至90℃搅拌50min,送入由5份水包油预制料、8份浓度为0.1mol/L盐酸组成的混合液中,搅拌5h,过滤,洗涤,干燥,得到水包油单包覆预制料;将水包油单包覆预制料、0.5份二乙氨基丙胺、90份去离子水、0.2份间苯二酚、1.4份氯化铵进行搅拌,搅拌速度为1000r/min,搅拌时间为30min,送入由2份水包油预制料、1.8份浓度为0.5mol/L盐酸组成的混合液中,搅拌6h,过滤,洗涤,干燥,得到改性环氧树脂。
实施例5
一种无心磨床用耐高温橡胶导轮,其原料按重量份包括:天然橡胶30份,三元乙丙橡胶32份,丁苯橡胶27份,氧化锌2.3份,硫磺0.8份,过氧化二异丙苯1.4份,促进剂CZ1.2份,促进剂DCP1.5份,促进剂AA1.2份,改性环氧树脂22份,改性四氧化三铁45份,高耐磨炭黑56份,滑石粉10份,γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷4份,异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯1.2份,己内酰胺1份,纳米陶瓷微球13份,石墨烯25.5份,高岭土11份,硬脂酸3.5份,硬脂酸锌0.3份,煤焦油1.5份,古马隆1.6份,防老剂4010NA2.3份,防老剂2461.8份,防老剂AW2份。
所述改性四氧化三铁采用如下工艺制备:
按重量份将10份六水合三氯化铁、20份乙二醇混合均匀,加入10份乙酸铵搅拌45min,送入水热反应釜中,210℃反应8h,冷却,磁分离,将磁分离获得的固体进行洗涤,干燥,加入85份浓度为13mg/L的十六烷基三甲基溴化铵溶液中超声分散30min,加热至90℃,加入4份石蜡搅拌45min,冷却,静置3天,磁分离,将磁分离获得的固体进行洗涤,干燥,加入25份氯仿混合超声65min,离心分散,再向所得固体中加入无水乙醇进行超声处理,离心分散,向所得固体中加入65份浓度为2.5wt%的草酸震荡14min,离心分散,洗涤,干燥,得到改性四氧化三铁。
所述改性环氧树脂采用如下工艺制备:
按重量份将60份水性环氧树脂乳液、10份邻苯二甲酸二丁酯、60份去离子水、0.4份间苯二酚、2份氯化铵进行搅拌,搅拌速度为1000r/min,搅拌时间为40min,得到水包油预制料;
按重量份将10份尿素、15份浓度为10wt%的甲醛溶液混合均匀,加入三乙醇胺调节体系pH至9,加热至92℃搅拌35min,送入由8份水包油预制料、6份浓度为0.3mol/L盐酸组成的混合液中,搅拌4h,过滤,洗涤,干燥,得到水包油单包覆预制料;将水包油单包覆预制料、1份二乙氨基丙胺、75份去离子水、0.5份间苯二酚、1.2份氯化铵进行搅拌,搅拌速度为1200r/min,搅拌时间为20min,送入由5份水包油预制料、1.4份浓度为0.7mol/L盐酸组成的混合液中,搅拌4h,过滤,洗涤,干燥,得到改性环氧树脂。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种无心磨床用耐高温橡胶导轮,其特征在于,其原料按重量份包括:天然橡胶25~35份,三元乙丙橡胶20~40份,丁苯橡胶20~35份,氧化锌1.5~3份,硫磺0.5~1.5份,过氧化二异丙苯1~1.8份,促进剂CZ0.8~1.6份,促进剂DCP1.2~1.9份,促进剂AA0.8~1.6份,改性环氧树脂18~25份,改性四氧化三铁30~60份,高耐磨炭黑50~60份,滑石粉5~15份,γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷2~6份,异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯0.5~1.7份,己内酰胺0.5~1.5份,纳米陶瓷微球10~18份,石墨烯20~28份,高岭土8~13份,硬脂酸2~5份,硬脂酸锌0.1~0.7份,煤焦油1~2份,古马隆1~2份,防老剂4010NA1~3份,防老剂2461~3份,防老剂AW1~3份。
2.根据权利要求1所述的无心磨床用耐高温橡胶导轮,其特征在于,所述改性四氧化三铁采用如下工艺制备:
按重量份将8~12份六水合三氯化铁、15~30份乙二醇混合均匀,加入8~12份乙酸铵搅拌30~60min,送入水热反应釜中,200~220℃反应5~12h,冷却,磁分离,将磁分离获得的固体进行洗涤,干燥,加入80~90份浓度为11~14mg/L的十六烷基三甲基溴化铵溶液中超声分散15~45min,加热至88~92℃,加入3~5份石蜡搅拌30~60min,冷却,静置2~5天,磁分离,将磁分离获得的固体进行洗涤,干燥,加入20~30份氯仿混合超声30~80min,离心分散,再向所得固体中加入无水乙醇进行超声处理,离心分散,向所得固体中加入40~90份浓度为1~4wt%的草酸震荡8~19min,离心分散,洗涤,干燥,得到改性四氧化三铁。
3.根据权利要求1或2所述的无心磨床用耐高温橡胶导轮,其特征在于,所述改性环氧树脂采用如下工艺制备:
按重量份将50~70份水性环氧树脂乳液、5~15份邻苯二甲酸二丁酯、40~80份去离子水、0.2~0.6份间苯二酚、1.5~2.5份氯化铵进行搅拌,搅拌速度为800~1200r/min,搅拌时间为30~50min,得到水包油预制料;
按重量份将5~15份尿素、10~20份浓度为5~14wt%的甲醛溶液混合均匀,加入三乙醇胺调节体系pH至8.8~9.3,加热至90~95℃搅拌20~50min,送入由5~12份水包油预制料、3~8份浓度为0.1~0.5mol/L盐酸组成的混合液中,搅拌2~5h,过滤,洗涤,干燥,得到水包油单包覆预制料;将水包油单包覆预制料、0.5~1.4份二乙氨基丙胺、60~90份去离子水、0.2~0.9份间苯二酚、1~1.4份氯化铵进行搅拌,搅拌速度为1000~1300r/min,搅拌时间为15~30min,送入由2~8份水包油预制料、1~1.8份浓度为0.5~0.9mol/L盐酸组成的混合液中,搅拌2~6h,过滤,洗涤,干燥,得到改性环氧树脂。
4.根据权利要求1-3任一项所述的无心磨床用耐高温橡胶导轮,其特征在于,天然橡胶、三元乙丙橡胶、丁苯橡胶、氧化锌的重量比为28~32:30~35:24~30:2~2.6。
5.根据权利要求1-4任一项所述的无心磨床用耐高温橡胶导轮,其特征在于,改性环氧树脂、改性四氧化三铁的重量比为20~24:40~50。
6.根据权利要求1-5任一项所述的无心磨床用耐高温橡胶导轮,其特征在于,改性环氧树脂、改性四氧化三铁、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、己内酰胺的重量比为20~24:40~50:3~5:1~1.3:0.8~1.2。
7.根据权利要求1-6任一项所述的无心磨床用耐高温橡胶导轮,其特征在于,其原料按重量份包括:天然橡胶28~32份,三元乙丙橡胶30~35份,丁苯橡胶24~30份,氧化锌2~2.6份,硫磺0.7~1份,过氧化二异丙苯1.3~1.6份,促进剂CZ1~1.4份,促进剂DCP1.4~1.6份,促进剂AA1~1.4份,改性环氧树脂20~24份,改性四氧化三铁40~50份,高耐磨炭黑55~58份,滑石粉8~12份,γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷3~5份,异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯1~1.3份,己内酰胺0.8~1.2份,纳米陶瓷微球12~15份,石墨烯25~26份,高岭土10~12份,硬脂酸3~4.5份,硬脂酸锌0.2~0.4份,煤焦油1.2~1.8份,古马隆1.4~1.7份,防老剂4010NA2~2.5份,防老剂2461.5~2.2份,防老剂AW1.5~2.5份。
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