CN108165143A - 一种耐久性强的热固性粉末涂料制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐久性强的热固性粉末涂料制备方法及其应用,该方法采用将聚酯树脂、聚邻苯二甲酰胺、二月桂酸二丁锡、三羟甲基乙烷、云母粉、色料、固化剂、脱气剂共同进行球磨,球磨产物经干燥后送入双螺杆挤出机熔融挤出,得到熔融混合料,再将熔融混合料经压膜冷却机压制成薄片后破碎,随后将破碎后的片状物料磨粉得到半成品涂料,最后将半成品涂料置于超声分散机中,加入流平剂进行超声分散,随后收集产物,经检验、包装后得到成品热固性粉末涂料。制备而成的热固性粉末涂料,其耐久性良好,在严苛环境中具有良好的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及热固性粉末加工技术领域,特别涉及到一种耐久性强的热固性粉末涂料制备方法及其应用。
背景技术
粉末涂料是一种新型的不含溶剂100%固体粉末状涂料。具有无溶剂、无污染、可回收、环保、节省能源和资源、减轻劳动强度和涂膜机械强度高等特点。粉末涂料是与一般涂料完全不同的形态,它是以微细粉末的状态存在的。
粉末涂料就其成膜物质和固化机理而言,可分为热塑性和热固性两大类。热塑性粉末涂料是以热塑性树脂为成膜物质,升高到一定温度时树脂熔融流动,粉体成膜过程无交联反应,化学组成不发生改变;而热固性粉末涂料是以热固性合成树脂为成膜物质,即某些较低聚合度含活性官能团的树脂,升高到一定温度时,树脂熔融流动,并与固化剂发生交联固化。热固性粉末涂料所用树脂一般分子量较低,成膜时有较好的流平性,能牢固粘附于工件表面,有较好的装饰性和耐腐蚀性,且热固性粉末体系交联固化后形成三维网状结构,具有优异的性能,因此,热固性粉末涂料是粉末涂料的主体,占据了主要的市场份额。虽然热固性粉末涂料具备了诸多优势,但在某些外界条件恶劣的使用环境中,其耐久性还不能够满足人们的需求,也给其应用范围带来了限制。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供一种耐久性强的热固性粉末涂料制备方法及其应用,该方法采用将聚酯树脂、聚邻苯二甲酰胺、二月桂酸二丁锡、三羟甲基乙烷、云母粉、色料、固化剂、脱气剂共同进行球磨,球磨产物经干燥后送入双螺杆挤出机熔融挤出,得到熔融混合料,再将熔融混合料经压膜冷却机压制成薄片后破碎,随后将破碎后的片状物料磨粉得到半成品涂料,最后将半成品涂料置于超声分散机中,加入流平剂进行超声分散,随后收集产物,经检验、包装后得到成品热固性粉末涂料。制备而成的热固性粉末涂料,其耐久性良好,在严苛环境中具有良好的应用前景。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
一种耐久性强的热固性粉末涂料制备方法,包括以下步骤:
(1)将聚酯树脂45~55份、聚邻苯二甲酰胺6~10份、二月桂酸二丁锡3.5~5.5份、三羟甲基乙烷1.8~2.2份、云母粉4~6份、色料2~4份、固化剂1~3份、脱气剂1~3份共同加入到行星式球磨机中,按照球料比为8:1~10:1的比例加入氧化锆研磨球,再加入乙二醇,乙二醇的量为研磨球质量的65~75%,按照150~200转/分钟的速率球磨4~6小时,球磨完成后置于120~130℃干燥箱干燥6~8小时,得到干燥混合粉末;
(2)将步骤(1)得到的干燥混合粉末送入双螺杆挤出机,设定双螺杆挤出机的长径比为20:1,转速为350转/分钟,一区温度90~100℃,二区温度100~110℃,三区温度105~115℃,四区温度120~130℃,经熔融挤出得到熔融混合料;
(3)将步骤(2)得到的熔融混合料经压膜冷却机压制成薄片,压模冷却机的压制厚度为2~4毫米,压制时间为15~20分钟,压制温度为220~260℃,压制压力为28~32MPa,冷却后的薄片经破碎机破碎成片状物料;
(4)将步骤(3)得到的片状物料送入磨粉机进行处理,最后将磨粉机处理后的物料用180目的筛网进行筛分,得到半成品涂料;
(5)将步骤(4)得到的半成品涂料置于超声分散机中,加入流平剂2~4份,设定超声分散机功率为180~200W,在35~45℃下超声分散40~50分钟后收集产物,经检验、包装后得到成品热固性粉末涂料。
进一步的,所述固化剂选自二氨基二苯基砜、三氟化硼络合物、二羧酸二酰肼中的任意一种。
进一步的,所述流平剂选自氟改性丙烯酸酯共聚物、聚甲基苯基硅氧烷、全氟烷基乙氧基甲醚中的任意一种。
进一步的,所述脱气剂选自安息香、苯偶姻、硬脂酸中的任意一种。
进一步的,所述步骤(3)中压制厚度优选为3毫米,压制时间优选为20分钟,压制温度优选为250℃,压制压力优选为30MPa。
进一步的,所述步骤(4)中磨粉机的主磨频率为50~55Hz,副磨频率为25~30Hz。
进一步的,本发明还公开了根据所述制备方法得到的的热固性粉末涂料在严苛环境中的应用。
本发明与现有技术相比,其有益效果为:
(1)本发明的耐久性强的热固性粉末涂料制备方法采用将聚酯树脂、聚邻苯二甲酰胺、二月桂酸二丁锡、三羟甲基乙烷、云母粉、色料、固化剂、脱气剂共同进行球磨,球磨产物经干燥后送入双螺杆挤出机熔融挤出,得到熔融混合料,再将熔融混合料经压膜冷却机压制成薄片后破碎,随后将破碎后的片状物料磨粉得到半成品涂料,最后将半成品涂料置于超声分散机中,加入流平剂进行超声分散,随后收集产物,经检验、包装后得到成品热固性粉末涂料。制备而成的热固性粉末涂料,其耐久性良好,在严苛环境中具有良好的应用前景。
(2)本发明采用了聚酯树脂、聚邻苯二甲酰胺、二月桂酸二丁锡、三羟甲基乙烷、云母粉这几种原料制备热固性粉末涂料,对热固性粉末涂料进行了有效的性能提升,虽然这些生产过程中所用材料并非首次应用于热固性粉末涂料中,但按照一定配比量组合后,辅以相应的处理方式,给最后制备得到的热固性粉末涂料带来了使用性能上的大幅度提高,这在以往的研究中是不曾报道过的,对于实现本发明的技术效果起到了决定性的作用。
具体实施方式
下面结合具体实施例对发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
(1)将聚酯树脂45份、聚邻苯二甲酰胺6份、二月桂酸二丁锡3.5份、三羟甲基乙烷1.8份、云母粉4份、色料2份、二氨基二苯基砜1份、安息香1份共同加入到行星式球磨机中,按照球料比为8:1的比例加入氧化锆研磨球,再加入乙二醇,乙二醇的量为研磨球质量的65%,按照150转/分钟的速率球磨4小时,球磨完成后置于120℃干燥箱干燥6小时,得到干燥混合粉末;
(2)将步骤(1)得到的干燥混合粉末送入双螺杆挤出机,设定双螺杆挤出机的长径比为20:1,转速为350转/分钟,一区温度90~100℃,二区温度100~110℃,三区温度105~115℃,四区温度120~130℃,经熔融挤出得到熔融混合料;
(3)将步骤(2)得到的熔融混合料经压膜冷却机压制成薄片,压模冷却机的压制厚度为3毫米,压制时间为20分钟,压制温度为250℃,压制压力为30MPa,冷却后的薄片经破碎机破碎成片状物料;
(4)将步骤(3)得到的片状物料送入磨粉机进行处理,磨粉机的主磨频率为50Hz,副磨频率为25Hz,最后将磨粉机处理后的物料用180目的筛网进行筛分,得到半成品涂料;
(5)将步骤(4)得到的半成品涂料置于超声分散机中,加入氟改性丙烯酸酯共聚物2份,设定超声分散机功率为180W,在35℃下超声分散40分钟后收集产物,经检验、包装后得到成品热固性粉末涂料。
制得的热固性粉末涂料的性能测试结果如表1所示。
实施例2
(1)将聚酯树脂50份、聚邻苯二甲酰胺8份、二月桂酸二丁锡4.5份、三羟甲基乙烷2份、云母粉5份、色料3份、三氟化硼络合物2份、苯偶姻2份共同加入到行星式球磨机中,按照球料比为9:1的比例加入氧化锆研磨球,再加入乙二醇,乙二醇的量为研磨球质量的70%,按照175转/分钟的速率球磨5小时,球磨完成后置于125℃干燥箱干燥7小时,得到干燥混合粉末;
(2)将步骤(1)得到的干燥混合粉末送入双螺杆挤出机,设定双螺杆挤出机的长径比为20:1,转速为350转/分钟,一区温度90~100℃,二区温度100~110℃,三区温度105~115℃,四区温度120~130℃,经熔融挤出得到熔融混合料;
(3)将步骤(2)得到的熔融混合料经压膜冷却机压制成薄片,压模冷却机的压制厚度为3毫米,压制时间为20分钟,压制温度为250℃,压制压力为30MPa,冷却后的薄片经破碎机破碎成片状物料;
(4)将步骤(3)得到的片状物料送入磨粉机进行处理,磨粉机的主磨频率为52.5Hz,副磨频率为27.5Hz,最后将磨粉机处理后的物料用180目的筛网进行筛分,得到半成品涂料;
(5)将步骤(4)得到的半成品涂料置于超声分散机中,加入聚甲基苯基硅氧烷3份,设定超声分散机功率为190W,在40℃下超声分散45分钟后收集产物,经检验、包装后得到成品热固性粉末涂料。
制得的热固性粉末涂料的性能测试结果如表1所示。
实施例3
(1)将聚酯树脂55份、聚邻苯二甲酰胺10份、二月桂酸二丁锡5.5份、三羟甲基乙烷2.2份、云母粉6份、色料4份、二羧酸二酰肼3份、硬脂酸3份共同加入到行星式球磨机中,按照球料比为10:1的比例加入氧化锆研磨球,再加入乙二醇,乙二醇的量为研磨球质量的75%,按照200转/分钟的速率球磨6小时,球磨完成后置于130℃干燥箱干燥8小时,得到干燥混合粉末;
(2)将步骤(1)得到的干燥混合粉末送入双螺杆挤出机,设定双螺杆挤出机的长径比为20:1,转速为350转/分钟,一区温度90~100℃,二区温度100~110℃,三区温度105~115℃,四区温度120~130℃,经熔融挤出得到熔融混合料;
(3)将步骤(2)得到的熔融混合料经压膜冷却机压制成薄片,压模冷却机的压制厚度为3毫米,压制时间为20分钟,压制温度为250℃,压制压力为30MPa,冷却后的薄片经破碎机破碎成片状物料;
(4)将步骤(3)得到的片状物料送入磨粉机进行处理,磨粉机的主磨频率为55Hz,副磨频率为30Hz,最后将磨粉机处理后的物料用180目的筛网进行筛分,得到半成品涂料;
(5)将步骤(4)得到的半成品涂料置于超声分散机中,加入全氟烷基乙氧基甲醚4份,设定超声分散机功率为200W,在45℃下超声分散50分钟后收集产物,经检验、包装后得到成品热固性粉末涂料。
制得的热固性粉末涂料的性能测试结果如表1所示。
对比例1
(1)将环氧树脂50份、聚邻苯二甲酰胺8份、二月桂酸二丁锡4.5份、三羟甲基乙烷2份、云母粉5份、色料3份、三氟化硼络合物2份、苯偶姻2份共同加入到行星式球磨机中,按照球料比为9:1的比例加入氧化锆研磨球,再加入乙二醇,乙二醇的量为研磨球质量的70%,按照175转/分钟的速率球磨5小时,球磨完成后置于125℃干燥箱干燥7小时,得到干燥混合粉末;
(2)将步骤(1)得到的干燥混合粉末送入双螺杆挤出机,设定双螺杆挤出机的长径比为20:1,转速为350转/分钟,一区温度90~100℃,二区温度100~110℃,三区温度105~115℃,四区温度120~130℃,经熔融挤出得到熔融混合料;
(3)将步骤(2)得到的熔融混合料经压膜冷却机压制成薄片,压模冷却机的压制厚度为3毫米,压制时间为20分钟,压制温度为250℃,压制压力为30MPa,冷却后的薄片经破碎机破碎成片状物料;
(4)将步骤(3)得到的片状物料送入磨粉机进行处理,磨粉机的主磨频率为52.5Hz,副磨频率为27.5Hz,最后将磨粉机处理后的物料用180目的筛网进行筛分,得到半成品涂料;
(5)将步骤(4)得到的半成品涂料置于超声分散机中,加入聚甲基苯基硅氧烷3份,设定超声分散机功率为190W,在40℃下超声分散45分钟后收集产物,经检验、包装后得到成品热固性粉末涂料。
制得的热固性粉末涂料的性能测试结果如表1所示。
对比例2
(1)将聚酯树脂50份、二月桂酸二丁锡4.5份、三羟甲基乙烷2份、云母粉5份、色料3份、三氟化硼络合物2份、苯偶姻2份共同加入到行星式球磨机中,按照球料比为9:1的比例加入氧化锆研磨球,再加入乙二醇,乙二醇的量为研磨球质量的70%,按照175转/分钟的速率球磨5小时,球磨完成后置于125℃干燥箱干燥7小时,得到干燥混合粉末;
(2)将步骤(1)得到的干燥混合粉末送入双螺杆挤出机,设定双螺杆挤出机的长径比为20:1,转速为350转/分钟,一区温度90~100℃,二区温度100~110℃,三区温度105~115℃,四区温度120~130℃,经熔融挤出得到熔融混合料;
(3)将步骤(2)得到的熔融混合料经压膜冷却机压制成薄片,压模冷却机的压制厚度为3毫米,压制时间为20分钟,压制温度为250℃,压制压力为30MPa,冷却后的薄片经破碎机破碎成片状物料;
(4)将步骤(3)得到的片状物料送入磨粉机进行处理,磨粉机的主磨频率为52.5Hz,副磨频率为27.5Hz,最后将磨粉机处理后的物料用180目的筛网进行筛分,得到半成品涂料;
(5)将步骤(4)得到的半成品涂料置于超声分散机中,加入聚甲基苯基硅氧烷3份,设定超声分散机功率为190W,在40℃下超声分散45分钟后收集产物,经检验、包装后得到成品热固性粉末涂料。
制得的热固性粉末涂料的性能测试结果如表1所示。
对比例3
(1)将聚酯树脂50份、聚邻苯二甲酰胺8份、三羟甲基乙烷2份、云母粉5份、色料3份、三氟化硼络合物2份、苯偶姻2份共同加入到行星式球磨机中,按照球料比为9:1的比例加入氧化锆研磨球,再加入乙二醇,乙二醇的量为研磨球质量的70%,按照175转/分钟的速率球磨5小时,球磨完成后置于125℃干燥箱干燥7小时,得到干燥混合粉末;
(2)将步骤(1)得到的干燥混合粉末送入双螺杆挤出机,设定双螺杆挤出机的长径比为20:1,转速为350转/分钟,一区温度90~100℃,二区温度100~110℃,三区温度105~115℃,四区温度120~130℃,经熔融挤出得到熔融混合料;
(3)将步骤(2)得到的熔融混合料经压膜冷却机压制成薄片,压模冷却机的压制厚度为3毫米,压制时间为20分钟,压制温度为250℃,压制压力为30MPa,冷却后的薄片经破碎机破碎成片状物料;
(4)将步骤(3)得到的片状物料送入磨粉机进行处理,磨粉机的主磨频率为52.5Hz,副磨频率为27.5Hz,最后将磨粉机处理后的物料用180目的筛网进行筛分,得到半成品涂料;
(5)将步骤(4)得到的半成品涂料置于超声分散机中,加入聚甲基苯基硅氧烷3份,设定超声分散机功率为190W,在40℃下超声分散45分钟后收集产物,经检验、包装后得到成品热固性粉末涂料。
制得的热固性粉末涂料的性能测试结果如表1所示。
对比例4
(1)将聚酯树脂50份、聚邻苯二甲酰胺8份、二月桂酸二丁锡4.5份、云母粉5份、色料3份、三氟化硼络合物2份、苯偶姻2份共同加入到行星式球磨机中,按照球料比为9:1的比例加入氧化锆研磨球,再加入乙二醇,乙二醇的量为研磨球质量的70%,按照175转/分钟的速率球磨5小时,球磨完成后置于125℃干燥箱干燥7小时,得到干燥混合粉末;
(2)将步骤(1)得到的干燥混合粉末送入双螺杆挤出机,设定双螺杆挤出机的长径比为20:1,转速为350转/分钟,一区温度90~100℃,二区温度100~110℃,三区温度105~115℃,四区温度120~130℃,经熔融挤出得到熔融混合料;
(3)将步骤(2)得到的熔融混合料经压膜冷却机压制成薄片,压模冷却机的压制厚度为3毫米,压制时间为20分钟,压制温度为250℃,压制压力为30MPa,冷却后的薄片经破碎机破碎成片状物料;
(4)将步骤(3)得到的片状物料送入磨粉机进行处理,磨粉机的主磨频率为52.5Hz,副磨频率为27.5Hz,最后将磨粉机处理后的物料用180目的筛网进行筛分,得到半成品涂料;
(5)将步骤(4)得到的半成品涂料置于超声分散机中,加入聚甲基苯基硅氧烷3份,设定超声分散机功率为190W,在40℃下超声分散45分钟后收集产物,经检验、包装后得到成品热固性粉末涂料。
制得的热固性粉末涂料的性能测试结果如表1所示。
对比例5
(1)将聚酯树脂50份、聚邻苯二甲酰胺8份、二月桂酸二丁锡4.5份、三羟甲基乙烷2份、色料3份、三氟化硼络合物2份、苯偶姻2份共同加入到行星式球磨机中,按照球料比为9:1的比例加入氧化锆研磨球,再加入乙二醇,乙二醇的量为研磨球质量的70%,按照175转/分钟的速率球磨5小时,球磨完成后置于125℃干燥箱干燥7小时,得到干燥混合粉末;
(2)将步骤(1)得到的干燥混合粉末送入双螺杆挤出机,设定双螺杆挤出机的长径比为20:1,转速为350转/分钟,一区温度90~100℃,二区温度100~110℃,三区温度105~115℃,四区温度120~130℃,经熔融挤出得到熔融混合料;
(3)将步骤(2)得到的熔融混合料经压膜冷却机压制成薄片,压模冷却机的压制厚度为3毫米,压制时间为20分钟,压制温度为250℃,压制压力为30MPa,冷却后的薄片经破碎机破碎成片状物料;
(4)将步骤(3)得到的片状物料送入磨粉机进行处理,磨粉机的主磨频率为52.5Hz,副磨频率为27.5Hz,最后将磨粉机处理后的物料用180目的筛网进行筛分,得到半成品涂料;
(5)将步骤(4)得到的半成品涂料置于超声分散机中,加入聚甲基苯基硅氧烷3份,设定超声分散机功率为190W,在40℃下超声分散45分钟后收集产物,经检验、包装后得到成品热固性粉末涂料。
制得的热固性粉末涂料的性能测试结果如表1所示。
将实施例1-3和对比例1-5的制得的热固性粉末涂料分别涂刷在墙体表面后进行附着力、耐久性这两项性能测试。
表1
本发明的耐久性强的热固性粉末涂料制备方法采用将聚酯树脂、聚邻苯二甲酰胺、二月桂酸二丁锡、三羟甲基乙烷、云母粉、色料、固化剂、脱气剂共同进行球磨,球磨产物经干燥后送入双螺杆挤出机熔融挤出,得到熔融混合料,再将熔融混合料经压膜冷却机压制成薄片后破碎,随后将破碎后的片状物料磨粉得到半成品涂料,最后将半成品涂料置于超声分散机中,加入流平剂进行超声分散,随后收集产物,经检验、包装后得到成品热固性粉末涂料。制备而成的热固性粉末涂料,其耐久性良好,在严苛环境中具有良好的应用前景。并且,本发明采用了聚酯树脂、聚邻苯二甲酰胺、二月桂酸二丁锡、三羟甲基乙烷、云母粉这几种原料制备热固性粉末涂料,对热固性粉末涂料进行了有效的性能提升,虽然这些生产过程中所用材料并非首次应用于热固性粉末涂料中,但按照一定配比量组合后,辅以相应的处理方式,给最后制备得到的热固性粉末涂料带来了使用性能上的大幅度提高,这在以往的研究中是不曾报道过的,对于实现本发明的技术效果起到了决定性的作用。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种耐久性强的热固性粉末涂料制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将聚酯树脂45~55份、聚邻苯二甲酰胺6~10份、二月桂酸二丁锡3.5~5.5份、三羟甲基乙烷1.8~2.2份、云母粉4~6份、色料2~4份、固化剂1~3份、脱气剂1~3份共同加入到行星式球磨机中,按照球料比为8:1~10:1的比例加入氧化锆研磨球,再加入乙二醇,乙二醇的量为研磨球质量的65~75%,按照150~200转/分钟的速率球磨4~6小时,球磨完成后置于120~130℃干燥箱干燥6~8小时,得到干燥混合粉末;
(2)将步骤(1)得到的干燥混合粉末送入双螺杆挤出机,设定双螺杆挤出机的长径比为20:1,转速为350转/分钟,一区温度90~100℃,二区温度100~110℃,三区温度105~115℃,四区温度120~130℃,经熔融挤出得到熔融混合料;
(3)将步骤(2)得到的熔融混合料经压膜冷却机压制成薄片,压模冷却机的压制厚度为2~4毫米,压制时间为15~20分钟,压制温度为220~260℃,压制压力为28~32MPa,冷却后的薄片经破碎机破碎成片状物料;
(4)将步骤(3)得到的片状物料送入磨粉机进行处理,最后将磨粉机处理后的物料用180目的筛网进行筛分,得到半成品涂料;
(5)将步骤(4)得到的半成品涂料置于超声分散机中,加入流平剂2~4份,设定超声分散机功率为180~200W,在35~45℃下超声分散40~50分钟后收集产物,经检验、包装后得到成品热固性粉末涂料。
2.根据权利要求1所述的耐久性强的热固性粉末涂料制备方法,其特征在于,所述固化剂选自二氨基二苯基砜、三氟化硼络合物、二羧酸二酰肼中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的耐久性强的热固性粉末涂料制备方法,其特征在于,所述流平剂选自氟改性丙烯酸酯共聚物、聚甲基苯基硅氧烷、全氟烷基乙氧基甲醚中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的耐久性强的热固性粉末涂料制备方法,其特征在于,所述脱气剂选自安息香、苯偶姻、硬脂酸中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的耐久性强的热固性粉末涂料制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中压制厚度优选为3毫米,压制时间优选为20分钟,压制温度优选为250℃,压制压力优选为30MPa。
6.根据权利要求1所述的耐久性强的热固性粉末涂料制备方法,其特征在于,所述步骤(4)中磨粉机的主磨频率为50~55Hz,副磨频率为25~30Hz。
7.根据权利要求1-6任一项所述制备方法得到的的热固性粉末涂料在严苛环境中的应用。
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CN116199998A (zh) * | 2023-03-07 | 2023-06-02 | 国家能源集团宁夏煤业有限责任公司 | 聚甲醛组合物和含有其的材料的制备方法 |
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CN101379234A (zh) * | 2005-12-21 | 2009-03-04 | 格雷斯公司 | 可静电施涂的热熔性粉末涂料和添加剂 |
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2018
- 2018-01-23 CN CN201810065366.5A patent/CN108165143A/zh not_active Withdrawn
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