CN107227000A - 一种防火吸声驱虫环保发泡材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防火吸声驱虫环保发泡材料，包括以下重量份的原料：复配阻燃剂8‑14份、植物纤维粉末5‑7份、石灰粉5‑9份、抗静电剂3‑5份、磷酸钠1‑2份、驱虫复配物4‑6份、聚乙烯醇12‑16份、稳定剂7‑9份、抗裂纤维14‑16份、发泡剂2‑6份、填充粉料10‑14份、水性环氧树脂35‑45份、交联剂0.5‑0.9份、水40‑50份。本发明的发泡材料具有防火阻燃、除菌驱虫、质轻吸声、保温防腐的优异性能，其还有一定的抗静电和电磁屏蔽的功能，此外还可以吸收空气中的污染物，达到净化空气的效果；同时本发明的原料组分安全可靠，成本较低，工艺简明，具有较高的实用价值和良好的应用前景。

Description

一种防火吸声驱虫环保发泡材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种防火吸声驱虫环保发泡材料及其制备方法。
背景技术
现在的泡沫保温材料多用聚氨酯、酚醛树脂、脲醛树脂泡沫保温材料，随着聚合树脂合成技术和塑料加工和改性技术的进步，很多新型泡沫保温新材料出现在泡沫保温材料中。由于其轻质、高比强度、高比模量、绝热、绝缘、隔音减震、且成型工艺简单，故而被广泛应用于建筑和包装行业。但目前使用的聚氨酯泡沫、酚醛泡沫、苯乙烯等建材泡沫塑料有成本高、存在易挥发有害物质和易燃烧等缺点，因此需要研制新型泡沫保温材料。
脲醛树脂泡沫塑料原料充足，价格低廉，应用广泛。但也存在一些问题，需要很好的开发应用。如脲醛树脂存在耐水性差，特别是产品游离甲醛超标，不环保，有毒害，而且直接影响人们的身体健康，所以制取含游离甲醛越少越好，已成为当今人们攻克的目标课题。
此外聚氨酯发泡胶在燃烧的过程中，所产生的烟毒气中，含有大量氰化氢、丙烯醛、一氧化碳等对人体极为有害的物质，而氰化氢、丙烯醛都是剧毒物质。在发生火灾时，当氰化氢浓度达到250-400ppm 或丙烯醛的浓度达到500-1000ppm 时，人体吸入这些烟毒气后，在几秒钟内就会感觉呼吸困难、窒息，严重者会导致中毒死亡。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种防火吸声驱虫环保发泡材料，该发泡材料具有防火阻燃、除菌驱虫、质轻吸声、保温防腐的优异性能，其还有一定的抗静电和电磁屏蔽的功能，此外还可以吸收空气中的污染物，达到净化空气的效果；同时本发明的原料组分安全可靠，对环境无害，且原料易得，成本较低，工艺简明，具有较高的实用价值和良好的应用前景。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
本发明提供了一种防火吸声驱虫环保发泡材料，包括以下重量份的原料：
复配阻燃剂8-14份、植物纤维粉末5-7份、石灰粉5-9份、抗静电剂3-5份、磷酸钠1-2份、驱虫复配物4-6份、聚乙烯醇12-16份、稳定剂7-9份、抗裂纤维14-16份、发泡剂2-6份、填充粉料10-14份、水性环氧树脂35-45份、交联剂0.5-0.9份、水40-50份。
优选地，所述防火吸声驱虫环保发泡材料包括以下重量份的原料：
复配阻燃剂11份、植物纤维粉末6份、石灰粉7份、抗静电剂4份、磷酸钠1.5份、驱虫复配物5份、聚乙烯醇14份、稳定剂8份、抗裂纤维15份、发泡剂4份、填充粉料12份、水性环氧树脂40份、交联剂0.7份、水45份。
优选地，所述复配阻燃剂为十溴二苯醚、三氧化二锑、氢氧化镁，按照重量比2:1:2组成的混合物。
优选地，所述植物纤维粉末为棉杆粉末、蔗渣粉末、秸杆粉末、稻壳粉末中的一种或者几种的混合物。
优选地，所述抗静电剂为导电炭黑和氧化锌按照重量比4:1组成的混合物；
所述发泡剂为偶氮二甲酰胺、碳酸锌、微球发泡剂按照重量比4:1:3组成的混合物；
所述交联剂为封闭异氰酸酯、过氧化二异丙苯按照重量比1:2组成的混合物。
优选地，所述驱虫复配物为樟脑油、除虫菊酯、菊花提取液按照重量比2:3:1组成的混合物；
所述稳定剂为硬脂酸锌、木质素磺酸钙，木质素磺酸钠按照重量比2:1:1组成的混合物。
优选地，所述抗裂纤维为聚酯抗裂短纤维、玻璃纤维、聚丙烯晴抗裂短纤维按照重量比2:3:2组成的混合物。
优选地，所述填充粉料为膨胀珍珠岩粉末、硅藻土粉末、凹凸棒土按照重量比3:2:5组成的混合物，所述粉料的规格为过300目。
本发明还提供一种防火吸声驱虫环保发泡材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按要求称量准备各组分原料；
步骤二，将植物纤维粉末、石灰粉、抗静电剂、驱虫复配物、抗裂纤维、填充粉料混合加入搅拌机中，搅拌10-20分钟，搅拌转速200-300r/min，得到混合物A；
步骤三，将水加热到80-90℃，加入聚乙烯醇，充分搅拌使其溶解，降温至45-55℃加入水性环氧树脂、稳定剂、交联剂，在转速为300-400 r/min下，搅拌15-25分钟，再加入步骤二制得的混合物A、复配阻燃剂，继续搅拌45-65分钟，得到混合物B；
步骤四，将步骤制得的混合物B、发泡剂、磷酸钠加入高速搅拌机中，在搅拌转速为1500-2000 r/min搅拌15-25分钟，将混合物导入模具中，在温度为65-75℃下，发泡保温5-7小时，在温度为35-37℃、湿度为90%-93%下养护1-2小时，将成型后的坯料送入烘箱中烘干，烘干温度为80-100℃，烘干时间为1-3小时，自然冷却，得到发明的防火吸声驱虫环保发泡材料。
优选地，所述防火吸声驱虫环保发泡材料的制备步骤为：
步骤一，按要求称量准备各组分原料；
步骤二，将植物纤维粉末、石灰粉、抗静电剂、驱虫复配物、抗裂纤维、填充粉料混合加入搅拌机中，搅拌15分钟，搅拌转速250r/min，得到混合物A；
步骤三，将水加热到85℃，加入聚乙烯醇，充分搅拌使其溶解，降温至50℃加入水性环氧树脂、稳定剂、交联剂，在转速为350r/min下，搅拌20分钟，再加入步骤二制得的混合物A、复配阻燃剂，继续搅拌55分钟，得到混合物B；
步骤四，将步骤制得的混合物B、发泡剂、磷酸钠加入高速搅拌机中，在搅拌转速为1800r/min搅拌20分钟，将混合物导入模具中，在温度为70℃下，发泡保温6小时，在温度为36℃、湿度为92%下养护1.5小时，将成型后的坯料送入烘箱中烘干，烘干温度为90℃，烘干时间为2小时，自然冷却，得到发明的防火吸声驱虫环保发泡材料。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
（1）本发明的一种防火吸声驱虫环保发泡材料以水性环氧树脂为主体材料，一方面是其耐温性能好，成膜物质含量高，与金属和非金属表面有很好的附着力，另一方面还有漆膜好、坚硬耐磨，可阻断金属表面与空气的接触，大大降低了金属表面的氧化作用，起到防腐蚀、防水、耐盐雾、优良的耐候性。
（2）本发明的一种防火吸声驱虫环保发泡材料采用了填充粉料，主要为凹凸棒，所述膨润土、高岭土、凹凸棒土，这几种物质一方面是良好的隔热材料，实属轻质耐火材料，经分散、搅拌后起到与各种骨料的搭桥和交联的作用，另一方面几者复合大大增加了其比表面积，能够很好的吸收空气中的污染物，如甲醛、苯等有害物质，大大增加了发泡材料的净化空气的功能。
（3）本发明的一种防火吸声驱虫环保发泡材料以添加的植物纤维，主要为植物纤维粉末为棉杆粉末、蔗渣粉末、秸杆粉末、稻壳粉末，其既降低了发泡材料的重量，又起到了良好的保温作用，节约了资源保护了环境。
（4）本发明的一种防火吸声驱虫环保发泡材料采用的阻燃剂包括十溴二苯醚、三氧化二锑、氢氧化镁，几者复合作用，使得制备的发泡材料具有很好的耐火阻燃性能。
（5）本发明的一种防火吸声驱虫环保发泡材料添加的驱虫复配物，能够使得材料具有杀菌驱虫性能，防止虫蛀；添加的抗静电剂使得材料不容易产生静电，避免了灰尘的堆积；添加的抗裂纤维，其抵抗外界变形能力强，使得发泡材料在外力、温度、干湿等作用下，不易发生开裂，能有效保持体系的稳定性、耐久性。
（6）本发明的一种防火吸声驱虫环保发泡材料具有防火阻燃、除菌驱虫、质轻吸声、保温防腐的优异性能，其还有一定的抗静电和电磁屏蔽的功能，此外还可以吸收空气中的污染物，达到净化空气的效果；同时本发明的原料组分安全可靠，对环境无害，且原料易得，成本较低，工艺简明，具有较高的实用价值和良好的应用前景。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1.
本实施例的一种防火吸声驱虫环保发泡材料，包括以下重量份的原料：
复配阻燃剂8份、植物纤维粉末5份、石灰粉5份、抗静电剂3份、磷酸钠1份、驱虫复配物4份、聚乙烯醇12份、稳定剂7份、抗裂纤维14份、发泡剂2份、填充粉料10份、水性环氧树脂35份、交联剂0.5份、水40份。
本实施例中的复配阻燃剂为十溴二苯醚、三氧化二锑、氢氧化镁，按照重量比2:1:2组成的混合物。
本实施例中的植物纤维粉末为棉杆粉末、蔗渣粉末、秸杆粉末、稻壳粉末中的一种或者几种的混合物。
本实施例中的抗静电剂为导电炭黑和氧化锌按照重量比4:1组成的混合物；
所述发泡剂为偶氮二甲酰胺、碳酸锌、微球发泡剂按照重量比4:1:3组成的混合物；
所述交联剂为封闭异氰酸酯、过氧化二异丙苯按照重量比1:2组成的混合物。
本实施例中的驱虫复配物为樟脑油、除虫菊酯、菊花提取液按照重量比2:3:1组成的混合物；
所述稳定剂为硬脂酸锌、木质素磺酸钙，木质素磺酸钠按照重量比2:1:1组成的混合物。
本实施例中的抗裂纤维为聚酯抗裂短纤维、玻璃纤维、聚丙烯晴抗裂短纤维按照重量比2:3:2组成的混合物。
本实施例中的填充粉料为膨胀珍珠岩粉末、硅藻土粉末、凹凸棒土按照重量比3:2:5组成的混合物，所述粉料的规格为过300目。
本实施例的一种防火吸声驱虫环保发泡材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按要求称量准备各组分原料；
步骤二，将植物纤维粉末、石灰粉、抗静电剂、驱虫复配物、抗裂纤维、填充粉料混合加入搅拌机中，搅拌10分钟，搅拌转速200r/min，得到混合物A；
步骤三，将水加热到80℃，加入聚乙烯醇，充分搅拌使其溶解，降温至45-55℃加入水性环氧树脂、稳定剂、交联剂，在转速为300r/min下，搅拌15分钟，再加入步骤二制得的混合物A、复配阻燃剂，继续搅拌45分钟，得到混合物B；
步骤四，将步骤制得的混合物B、发泡剂、磷酸钠加入高速搅拌机中，在搅拌转速为1500r/min搅拌15分钟，将混合物导入模具中，在温度为65℃下，发泡保温5小时，在温度为35℃、湿度为90%下养护1小时，将成型后的坯料送入烘箱中烘干，烘干温度为80℃，烘干时间为1小时，自然冷却，得到发明的防火吸声驱虫环保发泡材料。
实施例2.
本实施例的一种防火吸声驱虫环保发泡材料，包括以下重量份的原料：
复配阻燃剂14份、植物纤维粉末7份、石灰粉9份、抗静电剂5份、磷酸钠2份、驱虫复配物6份、聚乙烯醇16份、稳定剂9份、抗裂纤维16份、发泡剂6份、填充粉料14份、水性环氧树脂45份、交联剂0.9份、水50份。
本实施例中的复配阻燃剂为十溴二苯醚、三氧化二锑、氢氧化镁，按照重量比2:1:2组成的混合物。
本实施例中的植物纤维粉末为棉杆粉末、蔗渣粉末、秸杆粉末、稻壳粉末中的一种或者几种的混合物。
本实施例中的抗静电剂为导电炭黑和氧化锌按照重量比4:1组成的混合物；
所述发泡剂为偶氮二甲酰胺、碳酸锌、微球发泡剂按照重量比4:1:3组成的混合物；
所述交联剂为封闭异氰酸酯、过氧化二异丙苯按照重量比1:2组成的混合物。
本实施例中的驱虫复配物为樟脑油、除虫菊酯、菊花提取液按照重量比2:3:1组成的混合物；
所述稳定剂为硬脂酸锌、木质素磺酸钙，木质素磺酸钠按照重量比2:1:1组成的混合物。
本实施例中的抗裂纤维为聚酯抗裂短纤维、玻璃纤维、聚丙烯晴抗裂短纤维按照重量比2:3:2组成的混合物。
本实施例中的填充粉料为膨胀珍珠岩粉末、硅藻土粉末、凹凸棒土按照重量比3:2:5组成的混合物，所述粉料的规格为过300目。
本实施例的一种防火吸声驱虫环保发泡材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按要求称量准备各组分原料；
步骤二，将植物纤维粉末、石灰粉、抗静电剂、驱虫复配物、抗裂纤维、填充粉料混合加入搅拌机中，搅拌20分钟，搅拌转速300r/min，得到混合物A；
步骤三，将水加热到90℃，加入聚乙烯醇，充分搅拌使其溶解，降温至55℃加入水性环氧树脂、稳定剂、交联剂，在转速为400 r/min下，搅拌25分钟，再加入步骤二制得的混合物A、复配阻燃剂，继续搅拌65分钟，得到混合物B；
步骤四，将步骤制得的混合物B、发泡剂、磷酸钠加入高速搅拌机中，在搅拌转速为2000r/min搅拌25分钟，将混合物导入模具中，在温度为75℃下，发泡保温7小时，在温度为37℃、湿度为93%下养护2小时，将成型后的坯料送入烘箱中烘干，烘干温度为100℃，烘干时间为3小时，自然冷却，得到发明的防火吸声驱虫环保发泡材料。
实施例3.
本实施例的一种防火吸声驱虫环保发泡材料，包括以下重量份的原料：
复配阻燃剂11份、植物纤维粉末6份、石灰粉7份、抗静电剂4份、磷酸钠1.5份、驱虫复配物5份、聚乙烯醇14份、稳定剂8份、抗裂纤维15份、发泡剂4份、填充粉料12份、水性环氧树脂40份、交联剂0.7份、水45份。
本实施例中的复配阻燃剂为十溴二苯醚、三氧化二锑、氢氧化镁，按照重量比2:1:2组成的混合物。
本实施例中的植物纤维粉末为棉杆粉末、蔗渣粉末、秸杆粉末、稻壳粉末中的一种或者几种的混合物。
本实施例中的抗静电剂为导电炭黑和氧化锌按照重量比4:1组成的混合物；
所述发泡剂为偶氮二甲酰胺、碳酸锌、微球发泡剂按照重量比4:1:3组成的混合物；
所述交联剂为封闭异氰酸酯、过氧化二异丙苯按照重量比1:2组成的混合物。
本实施例中的驱虫复配物为樟脑油、除虫菊酯、菊花提取液按照重量比2:3:1组成的混合物；
所述稳定剂为硬脂酸锌、木质素磺酸钙，木质素磺酸钠按照重量比2:1:1组成的混合物。
本实施例中的抗裂纤维为聚酯抗裂短纤维、玻璃纤维、聚丙烯晴抗裂短纤维按照重量比2:3:2组成的混合物。
本实施例中的填充粉料为膨胀珍珠岩粉末、硅藻土粉末、凹凸棒土按照重量比3:2:5组成的混合物，所述粉料的规格为过300目。
本实施例的一种防火吸声驱虫环保发泡材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按要求称量准备各组分原料；
步骤二，将植物纤维粉末、石灰粉、抗静电剂、驱虫复配物、抗裂纤维、填充粉料混合加入搅拌机中，搅拌15分钟，搅拌转速250r/min，得到混合物A；
步骤三，将水加热到85℃，加入聚乙烯醇，充分搅拌使其溶解，降温至50℃加入水性环氧树脂、稳定剂、交联剂，在转速为350r/min下，搅拌20分钟，再加入步骤二制得的混合物A、复配阻燃剂，继续搅拌55分钟，得到混合物B；
步骤四，将步骤制得的混合物B、发泡剂、磷酸钠加入高速搅拌机中，在搅拌转速为1800r/min搅拌20分钟，将混合物导入模具中，在温度为70℃下，发泡保温6小时，在温度为36℃、湿度为92%下养护1.5小时，将成型后的坯料送入烘箱中烘干，烘干温度为90℃，烘干时间为2小时，自然冷却，得到发明的防火吸声驱虫环保发泡材料。
以上各实施例中制备的防火吸声驱虫环保发泡材料的性能测试结果如下：
导热系数W/（m·k） 500Hz吸音率% 防火性能 拉伸强度MPa
实施例1 0.018 81 B1 28
实施例2 0.021 84 B1 31
实施例3 0.022 78 B1 34
对比例 0.078 50 B2 14
本发明一种防火吸声驱虫环保发泡材料，其具有防火阻燃、除菌驱虫、质轻吸声、保温防腐的优异性能，其还有一定的抗静电和电磁屏蔽的功能，此外还可以吸收空气中的污染物，达到净化空气的效果；同时本发明的原料组分安全可靠，成本较低，工艺简明，具有较高的实用价值和良好的应用前景。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种防火吸声驱虫环保发泡材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：
复配阻燃剂8-14份、植物纤维粉末5-7份、石灰粉5-9份、抗静电剂3-5份、磷酸钠1-2份、驱虫复配物4-6份、聚乙烯醇12-16份、稳定剂7-9份、抗裂纤维14-16份、发泡剂2-6份、填充粉料10-14份、水性环氧树脂35-45份、交联剂0.5-0.9份、水40-50份。
2.根据权利要求1所述的一种防火吸声驱虫环保发泡材料，其特征在于，所述防火吸声驱虫环保发泡材料包括以下重量份的原料：
复配阻燃剂11份、植物纤维粉末6份、石灰粉7份、抗静电剂4份、磷酸钠1.5份、驱虫复配物5份、聚乙烯醇14份、稳定剂8份、抗裂纤维15份、发泡剂4份、填充粉料12份、水性环氧树脂40份、交联剂0.7份、水45份。
3.根据权利要求1或2所述的一种防火吸声驱虫环保发泡材料，其特征在于，所述复配阻燃剂为十溴二苯醚、三氧化二锑、氢氧化镁，按照重量比2:1:2组成的混合物。
4.根据权利要求1或2所述的一种防火吸声驱虫环保发泡材料，其特征在于，所述植物纤维粉末为棉杆粉末、蔗渣粉末、秸杆粉末、稻壳粉末中的一种或者几种的混合物。
5.根据权利要求1或2所述的一种防火吸声驱虫环保发泡材料，其特征在于，所述抗静电剂为导电炭黑和氧化锌按照重量比4:1组成的混合物；
所述发泡剂为偶氮二甲酰胺、碳酸锌、微球发泡剂按照重量比4:1:3组成的混合物；
所述交联剂为封闭异氰酸酯、过氧化二异丙苯按照重量比1:2组成的混合物。
6.根据权利要求1或2所述的一种防火吸声驱虫环保发泡材料，其特征在于，所述驱虫复配物为樟脑油、除虫菊酯、菊花提取液按照重量比2:3:1组成的混合物；
所述稳定剂为硬脂酸锌、木质素磺酸钙，木质素磺酸钠按照重量比2:1:1组成的混合物。
7.根据权利要求1或2所述的一种防火吸声驱虫环保发泡材料，其特征在于，所述抗裂纤维为聚酯抗裂短纤维、玻璃纤维、聚丙烯晴抗裂短纤维按照重量比2:3:2组成的混合物。
8.根据权利要求1或2所述的一种防火吸声驱虫环保发泡材料，其特征在于，所述填充粉料为膨胀珍珠岩粉末、硅藻土粉末、凹凸棒土按照重量比3:2:5组成的混合物，所述粉料的规格为过300目。
9.一种制备如权利要求1或2所述的防火吸声驱虫环保发泡材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，按要求称量准备各组分原料；
步骤二，将植物纤维粉末、石灰粉、抗静电剂、驱虫复配物、抗裂纤维、填充粉料混合加入搅拌机中，搅拌10-20分钟，搅拌转速200-300r/min，得到混合物A；
步骤三，将水加热到80-90℃，加入聚乙烯醇，充分搅拌使其溶解，降温至45-55℃加入水性环氧树脂、稳定剂、交联剂，在转速为300-400 r/min下，搅拌15-25分钟，再加入步骤二制得的混合物A、复配阻燃剂，继续搅拌45-65分钟，得到混合物B；
步骤四，将步骤制得的混合物B、发泡剂、磷酸钠加入高速搅拌机中，在搅拌转速为1500-2000 r/min搅拌15-25分钟，将混合物导入模具中，在温度为65-75℃下，发泡保温5-7小时，在温度为35-37℃、湿度为90%-93%下养护1-2小时，将成型后的坯料送入烘箱中烘干，烘干温度为80-100℃，烘干时间为1-3小时，自然冷却，得到发明的防火吸声驱虫环保发泡材料。
10.根据权利要求9所述的一种防火吸声驱虫环保发泡材料的制备方法，其特征在于，所述步骤为：
步骤一，按要求称量准备各组分原料；
步骤二，将植物纤维粉末、石灰粉、抗静电剂、驱虫复配物、抗裂纤维、填充粉料混合加入搅拌机中，搅拌15分钟，搅拌转速250r/min，得到混合物A；
步骤三，将水加热到85℃，加入聚乙烯醇，充分搅拌使其溶解，降温至50℃加入水性环氧树脂、稳定剂、交联剂，在转速为350r/min下，搅拌20分钟，再加入步骤二制得的混合物A、复配阻燃剂，继续搅拌55分钟，得到混合物B；
步骤四，将步骤制得的混合物B、发泡剂、磷酸钠加入高速搅拌机中，在搅拌转速为1800r/min搅拌20分钟，将混合物导入模具中，在温度为70℃下，发泡保温6小时，在温度为36℃、湿度为92%下养护1.5小时，将成型后的坯料送入烘箱中烘干，烘干温度为90℃，烘干时间为2小时，自然冷却，得到发明的防火吸声驱虫环保发泡材料。
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