CN108864716B - 耐久性沥青基湿铺卷材的覆盖料及其制备方法和其卷材 - Google Patents

耐久性沥青基湿铺卷材的覆盖料及其制备方法和其卷材 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种耐久性沥青基湿铺卷材的覆盖料，该覆盖料包括以下原料制成：天然沥青、软化剂、SBS、滑石粉、氧化镁、SBR、SIS、GMB、硅烷偶联剂、助剂。其制备方法为：将天然沥青、软化剂加热，其后加入SBR、SIS、GMB和助剂，保温搅拌，其后再加入SBS，保温搅拌，得到混合基料后将其充分研磨，其后加入滑石粉和氧化镁保温搅拌，其后加入硅烷偶联剂、助剂保温搅拌，再进行拉料即得。该覆盖料的卷材，从上往下依次为维罗朗强力交叉膜、覆盖料、底膜，所述覆盖料采用上述配方覆盖料制成。本发明的卷材具有更好的耐候性、抗剥离强度及持粘性，使用寿命长，能满足严格环境条件下的使用需求。

Description

耐久性沥青基湿铺卷材的覆盖料及其制备方法和其卷材
技术领域
本发明涉及防水卷材技术领域，具体涉及一种耐久性沥青基湿铺卷材的覆盖料及其制备方法和其卷材。
技术背景
随着社会的发展，自粘防水卷材因其优越的性能、简便的施工性和施工环保性等优点赢得了市场的认可，年市场增加幅度在25%以上。
在现有技术中，自粘防水卷材耐热性和耐候性不够理想，长时间在高温（70℃以上）环境下会造成防水卷材过早老化，进而影响防水卷材的使用寿命以及影响到整个建筑工程的质量；同时，低温粘接性不足一直为自粘沥青防水卷材的通病，涂覆到表面材料的覆盖料在低温环境条件下粘接性能下降或者丧失了粘接性能，造成表面材料与改性沥青之间剥离强度下降，将导致材料渗水、漏水现象，给企业造成严重损失。目前，为市场提供一款耐候性高，低温持粘性好，功能全面的卷材是一个重要的研究方向。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种具有高耐候性、强抗剥离度、持粘性性能好的沥青基湿铺防水卷材，本发明制备的沥青基湿铺防水卷材使用寿命长，低温条件下仍具有较好的抗剥离性，持粘性时间长，能满足严格环境条件下的使用需求。为解决上述技术问题，本发明提供了以下技术方案：
一种耐久性沥青基湿铺卷材的覆盖料，该覆盖料包括以下质量份数的原料制备而成：天然沥青35~50份、软化剂5~20份、SBS 2~10份、滑石粉5~30份、氧化镁1~6份、SBR 2~6份、SIS 1~5份、GMB 1~5份、硅烷偶联剂1~3份、助剂0.1~1份。
本发明通过加入GMB产生的协同效应，其能够有效改进覆盖料的老化性能。该GMB为改性环氧丙烯酸材料制成，其主要是由乙烯主链与两种共聚物单体聚合而成的化学性弹性体，由于它的化学基团可以与沥青反应形成一种稳定的化合物，使其很难与沥青分离，同时也大幅降低了沥青的化学活性基团，从而提高了沥青料的耐久性能。
本发明利用烷基偶联剂对滑石粉表面进行改性，其能够增强滑石粉表面与SBS混合体系的亲和力，使滑石粉能够很好的黏附在SBS混合基体上，当复合材料受力变形时，滑石粉粒子引发其周围的基体发生空穴化、剪切带等现象，使基体屈服时吸收大量变形功，增加了材料韧性，同时改善滑石粉与混合基体的界面结合，使滑石粉均匀的分布在混合基体上，减少流动阻力，提高填充材料的润滑性和流动性，从而使混合体系具有较好的拉伸强度、耐热性和流动性。
作为优选，该覆盖料是包括以下质量份数的原料制备而成：天然沥青38~45份、软化剂9~13份、SBS 4~5份、滑石粉10~18份、氧化镁2~3份、SBR 2~6份、SIS 2~3份、GMB 2~3份、硅烷偶联剂1~2份、助剂0.3~0.7份。
作为优选，所述软化剂为橡胶油。
作为优选，所述硅烷偶联剂选自KH550、KH560、KH570、KH792中的一种或多种。
作为优选，所述助剂为抗氧剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、抗老化剂、润滑剂中的一种或多种。
作为优选，所述SIS选自SIS1105、SIS1106、SIS1107中的一种或多种。
一种耐久性沥青基湿铺卷材覆盖料的制备方法，包括步骤：
A.称取原料；
B.将天然沥青、软化剂加热反应至185~195℃，其后加入SBR、SIS、GMB和助剂，保温匀速搅拌25~40 min，其后于185~195℃加入SBS，保持温度匀速搅拌2~3h，得到混合基料；
C.将所述混合基料充分研磨，其后翻料加入滑石粉和氧化镁，匀速搅拌10~15min，其后与硅烷偶联剂和助剂一同加热反应至185~195℃，保持温度匀速搅拌25~30 min，再进行拉料处理，即得覆盖料。
作为优选，所述步骤C中的研磨采用胶体磨研磨，所述胶体磨间隙≦0.1mm。
一种耐久性沥青基湿铺卷材覆盖料的卷材，该卷材从上往下依次包括维罗朗强力交叉膜、覆盖料、底膜，所述覆盖料采用权利要求1所述的耐候抗剥离的沥青基湿铺防水卷材覆盖料制成。
作为优选，所述底膜为PET隔离膜、PE隔离膜、牛皮纸中的一种。
所述SIS为热塑性弹性体材料制成。
所述助剂为市面上销售的常规沥青改性助剂，其中助剂可以经过混合均匀后直接使用。
本发明在湿铺工艺时，覆盖料通过烷基偶联剂与水泥水化过程中所产生的协同反应，进一步增强了粘连效果，提升了抗剥离能力，保障了卷材在低温时施工还有较高的粘接性能。
本发明方案具有的有益效果是：
（1）本发明的沥青基湿铺卷材覆盖料的卷材抗热老化性，使用寿命长：在70℃的高温度下持续168h，拉力保持率能够达到98%以上，市面上现有技术制备卷材的自粘沥青卷材拉力保持率为91%，相比增幅明显；
（2）本发明的沥青基湿铺卷材覆盖料的卷材延展性能好：拉伸拉力/（N/50mm）为280~300，市面上现有技术制备卷材的自粘沥青卷材拉伸拉力/（N/50mm）为200~210；
（3）本发明的沥青基湿铺卷材覆盖料的卷材持粘性可达600min以上，市面上现有技术制备卷材的自粘沥青卷材持粘性为25~30min，相比持粘性增强20倍以上；
（4）本发明的沥青基湿铺卷材覆盖料的卷材剥离强度高：卷材与水泥砂浆剥离强度为3.5~3.8 N/mm，低温条件下，卷材与水泥砂浆剥离强度为1.9~2.1；现有技术与水泥砂浆剥离强度为2.1~2.2，低温条件下，卷材与水泥砂浆剥离强度为1.0~1.1；相比剥离强度增强1.6~1.8倍，低温条件下，剥离强度增强2~2.1倍。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明做进一步的详细描述：
实施例1
本实施例提供一种耐久性沥青基湿铺卷材覆盖料的卷材，其是从上往下依次为维罗朗强力交叉膜、覆盖料、底膜的三层式结构，所述维罗朗强力交叉膜厚度为4.0 μm，所述覆盖料的厚度为1.5 mm，所述底膜是市面上通售的PET膜。
下述贴覆、贴敷、定厚、冷却、定型等卷材加工步骤为本技术领域传统生产工艺。
一种耐久性沥青基湿铺卷材覆盖料的制备方法，包括步骤：
A.按质量份数称取以下原料：天然沥青35份、橡胶油5份、SBS 10份、滑石粉30份、氧化镁6份、SBR 6份、SIS 6份、硅烷偶联剂KH550 1份、助剂0.1份。
所述助剂包括分别称量的抗氧剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、润滑剂，其通过高速搅拌机混合均匀后直接使用。
所述抗氧剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、润滑剂的质量比例为2：1：1：0.5。
B.将天然沥青、橡胶油投入反应釜中搅拌升温至195℃，其后加入SBR、SIS，保温匀速搅拌25 min，其后于195℃投入SBS，保持温度匀速搅拌2h至熔化，得到混合基料；
C.将所述混合基料采用胶体磨研磨，胶体磨间隙≦0.1mm，其后翻料加入滑石粉和氧化镁，匀速搅拌10min，其后与硅烷偶联剂KH550、助剂一同投入反应釜中搅拌升温反应至195℃，保持温度匀速搅拌25min，再进行拉料处理，得覆盖料。
将上述维罗朗强力交叉膜贴覆在制得的覆盖料的上表面，其后将底膜贴敷在覆盖料的下表面，其后经过定厚、冷却、定型、收卷、包装，得耐久性沥青基湿铺卷材覆盖料的卷材，并将其作为对比例。
按照GB35467-2017《湿铺防水卷材》E类湿铺防水卷材的标准进行性 能测试，实施例1(即对比例)制得自粘沥青防水卷材的测试结果见表1：
表1
Figure RE-GDA0001722715510000061
实施例2
本实施例提供一种耐久性沥青基湿铺卷材覆盖料的卷材，其是从上往下 依次为维罗朗强力交叉膜、覆盖料、底膜的三层式结构，所述维罗朗强力交 叉膜厚度为4.0μm，所述覆盖料的厚度为1.5mm，所述底膜是市面上通售的 PET膜。
下述贴覆、贴敷、定厚、冷却、定型等卷材加工步骤为本技术领域传统生产工艺。
一种耐久性沥青基湿铺卷材覆盖料的制备方法，包括步骤：
A.按质量份数称取以下原料：天然沥青35份、橡胶油5份、SBS 10份、滑石粉30份、SBR 2份、氧化镁6份、SIS 1份、GMB 5份、硅烷偶联剂KH550 1份、助剂0.1份。
所述SIS为中国岳阳石化的热塑性弹性体SIS1106。
所述GMB为杜邦公司的改性环氧丙烯酸材料。
所述助剂包括分别称量的抗氧剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、润滑剂，所述助剂通过高速搅拌机混合均匀后直接使用。
所述抗氧剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、润滑剂的质量比例为2：1：1：0.5。
B.将天然沥青、橡胶油投入反应釜中搅拌升温至195℃，其后投入SBR、SIS、GMB和助剂，保温匀速搅拌25 min，其后于195℃加入SBS，保温匀速搅拌2h至熔化，得到混合基料；
C.将所述混合基料采用胶体磨研磨，胶体磨间隙≦0.1mm，其后翻料加入滑石粉和氧化镁，匀速搅拌10min，其后与硅烷偶联剂KH550、助剂一同投入反应釜中搅拌升温至195℃，保持温度匀速搅拌25min，再进行拉料处理，得覆盖料。
将上述维罗朗强力交叉膜贴覆在制得的覆盖料的上表面，其后将底膜贴敷在覆盖料的下表面，其后经过定厚、冷却、定型、收卷、包装，得耐久性沥青基湿铺卷材覆盖料的卷材。
按照GB35467-2017《湿铺防水卷材》E类湿铺防水卷材的标准进行性 能测试，实施例2制得防水沥青卷材的测试结果见表2：
表2
Figure RE-GDA0001722715510000081
实施例3
本实施例提供一种耐久性沥青基湿铺卷材覆盖料的卷材，其是从上往下 依次为维罗朗强力交叉膜、覆盖料、底膜的三层式结构，所述维罗朗强力交 叉膜厚度为4.0μm，所述覆盖料的厚度为1.5mm，所述底膜是市面上通售的 PET膜。
下述贴覆、贴敷、定厚、冷却、定型等卷材加工步骤为本技术领域传统生产工艺。
一种耐久性沥青基湿铺卷材的覆盖料的制备方法，包括步骤：
A.按质量份数称取以下原料：天然沥青50份、橡胶油20份、SBS 2份、滑石粉5份、氧化镁1份、SBR 5份、SIS 5份、GMB 1份、硅烷偶联剂KH570 3份、助剂0.1份。
所述SIS为中国岳阳石化的热塑性弹性体SIS1105。
所述GMB为杜邦公司的改性环氧丙烯酸材料。
所述助剂包括分别称量的抗氧剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、润滑剂，所述助剂通过高速搅拌机混合均匀后直接使用。
所述抗氧剂、光稳定剂、紫外线吸收剂的质量比例为2：1.2：1.5。
B.将天然沥青、橡胶油投入反应釜中搅拌升温至185℃，其后投入SBR、SIS、GMB和助剂，保持温度匀速搅拌40min，其后于185℃加入SBS，保温匀速搅拌2h至熔化，得到混合基料；
C.将所述混合基料采用胶体磨研磨，胶体磨间隙≦0.1mm，其后翻料加入滑石粉和氧化镁，匀速搅拌15 min，其后与硅烷偶联剂KH570、助剂一同投入反应釜中搅拌升温至185℃，保持温度匀速搅拌30min，再进行拉料处理，得覆盖料。
将上述维罗朗强力交叉膜贴覆在制得的覆盖料的上表面，其后将底膜贴敷在覆盖料的下表面，其后经过定厚、冷却、定型、收卷、包装，得耐久性沥青基湿铺卷材覆盖料的卷材。
按照GB35467-2017《湿铺防水卷材》E类湿铺防水卷材的标准进行性 能测试，实施例3制得防水沥青卷材的测试结果见表3：
表3
Figure RE-GDA0001722715510000101
实施例4
本实施例提供一种耐久性沥青基湿铺卷材覆盖料的卷材，其是从上往下 依次为维罗朗强力交叉膜、覆盖料、底膜的三层式结构，所述维罗朗强力交 叉膜厚度为4.0μm，所述覆盖料的厚度为1.5mm，所述底膜是市面上通售 的牛皮纸。
下述贴覆、贴敷、定厚、冷却、定型等卷材加工步骤为本技术领域传统生产工艺。
一种耐久性沥青基湿铺卷材的覆盖料的制备方法，包括步骤：
A.按质量份数称取以下原料：天然沥青38份、橡胶油13份、SBS 4份、滑石粉10份、氧化镁2份、SBR 6份、SIS 2份、GMB 3份、硅烷偶联剂KH560 1份、助剂0.7份。
所述SIS为中国岳阳石化的热塑性弹性体SIS1106。
所述GMB为杜邦公司的改性环氧丙烯酸材料。
所述助剂包括分别称量的抗氧剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、润滑剂，所述助剂通过高速搅拌机混合均匀后直接使用。
所述光稳定剂、紫外线吸收剂、抗老化剂的质量比例为1.8：1.2：1.2。
B.将天然沥青、橡胶油投入反应釜中搅拌升温至188℃，其后加入SBR、SIS、GMB和助剂，保持温度匀速搅拌28min，其后于188℃加入SBS，保持温度匀速搅拌1.7h至熔化，得到混合基料；
C.将所述混合基料采用胶体磨研磨，胶体磨间隙≦0.1mm，其后翻料加入滑石粉和氧化镁，匀速搅拌12min，其后与硅烷偶联剂KH560、助剂一同投入反应釜中搅拌升温至188℃，保持温度匀速搅拌26min，再进行拉料处理，得覆盖料。
将上述维罗朗强力交叉膜贴覆在制得的覆盖料的上表面，其后将底膜贴敷在覆盖料的下表面，其后经过定厚、冷却、定型、收卷、包装，得耐久性沥青基湿铺卷材覆盖料的卷材。
按照GB35467-2017《湿铺防水卷材》E类湿铺防水卷材的标准进行性 能测试，实施例4制得防水沥青卷材的测试结果见表4:
表4
Figure RE-GDA0001722715510000121
实施例5
本实施例提供一种耐久性沥青基湿铺卷材覆盖料的卷材，其是从上往下 依次为维罗朗强力交叉膜、覆盖料、底膜的三层式结构，所述维罗朗强力交 叉膜厚度为4.0μm，所述覆盖料的厚度为1.5mm，所述底膜是市面上通售 的PE隔离膜。
下述贴覆、贴敷、定厚、冷却、定型等卷材加工步骤为本技术领域传统生产工艺。
一种耐久性沥青基湿铺卷材的覆盖料的制备方法，包括步骤：
A.按质量份数称取以下原料：天然沥青45份、橡胶油9份、SBS 5份、滑石粉18份、氧化镁3份、SBR 4份、SIS 3份、GMB 2份、硅烷偶联剂KH792 1份、助剂0.7份。
所述SIS为中国岳阳石化的热塑性弹性体SIS1107。
所述GMB为杜邦公司的改性环氧丙烯酸材料。
所述助剂包括分别称量的抗氧剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、抗老化剂，所述助剂通过高速搅拌机混合均匀后直接使用。
所述抗氧剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、抗老化剂的质量比例为2：1.2：1.5：1。
B.将天然沥青、橡胶油投入反应釜中搅拌升温至185℃，其后投入SBR、SIS、GMB和助剂，保持温度匀速搅拌35min，其后于185℃加入SBS，保持温度匀速搅拌2.4h至熔化，其得到混合基料；
C.将所述混合基料采用胶体磨研磨，胶体磨间隙≦0.1mm，其后翻料加入滑石粉和氧化镁，匀速搅拌14 min，其后与硅烷偶联剂KH792、助剂一同投入反应釜中搅拌升温至185℃，保持温度匀速搅拌27min，再进行拉料处理，得覆盖料。
将上述维罗朗强力交叉膜贴覆在制得的覆盖料的上表面，其后将底膜贴敷在覆盖料的下表面，其后经过定厚、冷却、定型、收卷、包装，得耐久性沥青基湿铺卷材覆盖料的卷材。
按照GB35467-2017《湿铺防水卷材》E类湿铺防水卷材的标准进行性 能测试，实施例5制得防水沥青卷材的测试结果见表5:
表5
Figure RE-GDA0001722715510000141
实施例6
本实施例提供一种耐久性沥青基湿铺卷材覆盖料的卷材，其是从上往下 依次为维罗朗强力交叉膜、覆盖料、底膜的三层式结构，所述维罗朗强力交 叉膜厚度为4.0μm，所述覆盖料的厚度为1.5mm，所述底膜是市面上通售 的PET。
下述贴覆、贴敷、定厚、冷却、定型等卷材加工步骤为本技术领域传统生产工艺。
一种耐久性沥青基湿铺卷材的覆盖料的制备方法，包括步骤：
A.按质量份数称取以下原料：天然沥青40份、橡胶油10份、SBS 4份、滑石粉16份、氧化镁2.5份、SBR 3份、SIS 3份、GMB 3份、硅烷偶联剂KH550 2份、助剂0.5份。
所述SIS为中国岳阳石化的热塑性弹性体SIS1106。
所述GMB为杜邦公司的改性环氧丙烯酸材料。
所述助剂包括分别称量的抗氧剂、光稳定剂、紫外线吸收剂，所述助剂通过高速搅拌机混合均匀后直接使用。
所述抗氧剂、光稳定剂、紫外线吸收剂的质量比例为2：1.2：1.2：1。
B.将天然沥青、橡胶油投入反应釜中搅拌升温至192℃，其后投入SBR、SIS、GMB和助剂，保持温度匀速搅拌30 min，其后于192℃加入SBS，保持温度匀速搅拌2.6h至熔化，得到混合基料；
C.将所述混合基料采用胶体磨研磨，胶体磨间隙≦0.1mm，其后翻料加入滑石粉和氧化镁，匀速搅拌14 min，其后与硅烷偶联剂KH550、助剂一同投入反应釜中搅拌升温至192℃，保持温度匀速搅拌28 min，再进行拉料处理，得覆盖料。
将上述维罗朗强力交叉膜贴覆在制得的覆盖料的上表面，其后将底膜贴敷在覆盖料的下表面，其后经过定厚、冷却、定型、收卷、包装，得耐久性沥青基湿铺卷材覆盖料的卷材。
按照GB35467-2017《湿铺防水卷材》E类湿铺防水卷材的标准进行性 能测试，实施例6制得防水沥青卷材的测试结果见表6:
表6
Figure RE-GDA0001722715510000161
通过上述对比例(实施例1)与实施例2～6的检测结果比较，在改变覆 盖料配方配料而保持维罗朗强力交叉膜、底膜基本不变的情况下，不添加GMB 的对比例中防水沥青卷材产品的水泥砂浆剥离强度为2.1，持粘性为30min， 低温条件下与水泥砂浆剥离强度为1.0，热老化(70℃，168h)拉力保持率 为91％；而本发明防水沥青卷材产品通过添加GMB及助剂配方配料，水泥砂 浆剥离强度为3.5～3.8，持粘性为600min以上，低温条件下与水泥砂浆剥 离强度为1.9～2.1，热老化(70℃，168h)拉力保持率为98％。显然，本发 明的技术方案的沥青卷材料通过GMB与各物质的协同作用及配料配方组合， 耐热性能、抗拉性能、持粘性等性能均显著提升，具有更好的耐候性、抗剥 离强度以及持粘性，产品使用寿命延长，环境的适应性增加。
同时，应当理解的是，以上仅以维罗朗强力交叉膜、覆盖料、底膜的三层式结构的卷材为例，若卷材结构层数变化，采用了本发明的耐候抗剥离的自粘防水覆盖料亦可达到相同的技术效果。
以上通过实施例对本发明作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明的范围仅限于以上的实例。在不脱离本发明上述方法思想的情况下,根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更,均应包含在本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种耐久性沥青基湿铺卷材的覆盖料，其特征在于，该覆盖料包括以下质量份数的原料制备而成：天然沥青35~50份、软化剂5~20份、SBS 2~10份、滑石粉5~30份、氧化镁1~6份、SBR 2~6份、SIS 1~5份、GMB 1~5份、硅烷偶联剂1~3份、助剂0.1~1份。
2.如权利要求1所述的耐久性沥青基湿铺卷材的覆盖料，其特征在于，该覆盖料是包括以下质量份数的原料制备而成：天然沥青38~45份、软化剂9~13份、SBS 4~5份、滑石粉10~18份、氧化镁2~3份、SBR 2~6份、SIS 2~3份、GMB 2~3份、硅烷偶联剂1~2份、助剂0.3~0.7份。
3.如权利要求1所述的耐久性沥青基湿铺卷材的覆盖料，其特征在于，所述软化剂为橡胶油。
4.如权利要求1所述的耐久性沥青基湿铺卷材的覆盖料，其特征在于，所述硅烷偶联剂选自KH550、KH560、KH570、KH792中的一种或多种。
5.如权利要求1所述的耐久性沥青基湿铺卷材的覆盖料，其特征在于，所述助剂为抗氧剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、抗老化剂、润滑剂中的一种或多种。
6.如权利要求1所述的耐久性沥青基湿铺卷材的覆盖料，其特征在于，所述SIS选自SIS1105、SIS1106、SIS1107中的一种或多种。
7.如权利要求1所述的一种耐久性沥青基湿铺卷材的覆盖料的制备方法，其特征在于，包括步骤：
称取原料；
将天然沥青、软化剂加热反应至185~195℃，其后加入SBR、SIS、GMB、助剂，保温匀速搅拌25~40 min，其后于185~195℃加入SBS，保持温度匀速搅拌2~3h，得到混合基料；
将所述混合基料充分研磨，其后加入滑石粉和氧化镁，匀速搅拌10~15min，其后加入硅烷偶联剂和助剂，保持温度匀速搅拌25~30min，再进行拉料处理，得耐候抗剥离的沥青基湿铺卷材的覆盖料。
8.如权利要求7所述的耐久性沥青基湿铺卷材的覆盖料的制备方法，其特征在于，所述步骤中的研磨采用胶体磨研磨，所述胶体磨间隙≤0.1mm。
9.一种耐久性沥青基湿铺卷材的覆盖料的卷材，其特征在于，该卷材从上往下依次包括维罗朗强力交叉膜、覆盖料、底膜，所述覆盖料采用权利要求1所述的耐久性沥青基湿铺卷材的覆盖料制成。
10.如权利要求9所述的耐久性沥青基湿铺卷材的 覆盖料的卷材，其特征在于，所述底膜为PET隔离膜、PE隔离膜、牛皮纸中的一种。
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