CN109322564B - 一种外把手衬垫 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种衬垫，具体涉及一种外把手衬垫，属于车用材料技术领域。本发明的外把手衬垫由硬胶和软胶通过二次注塑制得，其中所述的硬胶包括如下重量份数的组分：PP50‑60份，AS：10‑20份，ABS：10‑20份，玻璃纤维：10‑20份，笤帚纤维：5‑10份，超支化聚赖氨酸：4‑10份，其他助剂：5‑10份。本发明外把手衬垫采用上述组分的硬胶材料作为主体的一部分，其中同时加入笤帚纤维用于增强其强度，能够使制得的外把手衬垫强度高、并且减少外把手自然回弹和异响。
Description
技术领域
本发明涉及一种衬垫，具体涉及一种外把手衬垫，属于车用材料技术领域。
背景技术
在汽车等车辆的车门上具有如下构造：通过拉拽车门外把手，而经由杆使闩锁单元动作，通过闭锁解除而使车门打开。在因车辆的侧面碰撞而导致车门变形的情况下，谋求能够维持车门关闭的状态。在该情况下，为了维持车门关闭的状态，公知具有防止闭锁解除的构造的车门外把手在车辆的侧面碰撞时，车门外把手随着车门的变形而移动，虽然由弹簧推压配重块，但由于在配重块上作用有惯性力，所以抵抗弹簧的推力而停留在原位置。其结果为，配重块没有卡合在凸轮盘上而防止闭锁解除。为了在配重块中产生足够的惯性力，需要使配重块具有与实现该功能相应的重量。为了确保配重块的重量，需要将配重块增大。在该过程中，外把手衬垫有着重要作用，但实际生产中，外把手衬垫往往被忽视而导致强度不足。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本发明提出了一种强度高、并且能减少外把手自然回弹和异响的外把手衬垫。
本发明的目的通过如下技术方案来实现：一种外把手衬垫，所述的外把手衬垫由硬胶和软胶通过二次注塑制得，其中所述的硬胶包括如下重量份数的组分：PP50-60份，AS：10-20份，ABS：10-20份，玻璃纤维：10-20份，笤帚纤维：5-10份，超支化聚赖氨酸：4-10 份，其他助剂：5-10份。
本发明外把手衬垫采用上述组分的硬胶材料作为主体的一部分，其中同时加入笤帚纤维用于增强其强度，能够使制得的外把手衬垫强度高、并且减少外把手自然回弹和异响。
在上述一种外把手衬垫中，所述笤帚纤维为经过偶联处理的笤帚纤维。本发明采用笤帚纤维作为增强纤维，笤帚纤维中含有43.9％的纤维素，并且笤帚纤维中木质素含量偏高，而木质素是三种苯丙烷单元通过醚键和碳碳键相互连接形成的具有三维网状结构的生物高分子存在于木质组织中，主要作用是通过形成交织网来硬化细胞壁，为次生壁主要成分，起抗压作用。本发明将笤帚纤维加入到外把手衬垫中，能够起到增强其机械性能的作用。
在上述一种外把手衬垫中，所述笤帚纤维和超支化聚赖氨酸的重量比为(1-1.5)：1。本发明在加入笤帚纤维的同时加入超支化聚赖氨酸，利用超支化聚赖氨酸的包覆性能，将超支化聚赖氨酸被包覆在笤帚纤维的内部，能够使得笤帚纤维的直径增加，并且由于其本申请的黏度较大，能够使得笤帚纤维结构更加紧密，同时纤维之间的相互摩擦也增大从而导致相对滑移减小，所以其复合形成后的材料拉伸强度增加，而且笤帚纤维的形貌更好，没有明显缺陷，有利于其发挥在外把手衬垫中的增强作用。
在上述一种外把手衬垫中，所述的软胶为TPE、PU、PVC中的一种或多种。本申请采用硬胶和软胶的结合作为外把手衬垫的主体组成，能够减少回弹和异响。
在上述一种外把手衬垫中，所述的外把手衬垫表面还涂覆有EVOH 薄膜。EVOH是由乙烯-乙酸乙烯共聚物经皂化反应而得到的醇解产物，其比例通常为乙烯摩尔分数20％-40％，乙烯醇摩尔分数60％-80％，由于其自身结晶性和分子间氢键相互作用，因此其具有机械强度高，伸缩性好，表面硬度高，耐磨性、抗静电性好等特点。本发明将上述薄膜应用于外把手衬垫的外表面，能够使得到的外把手衬垫机械性能好、机械强度高。
作为优选，所述EVOH膜的厚度为50-60μm。
本发明的另一个目的在于提供一种上述外把手衬垫的制备方法，所述制备方法具体包括如下步骤：
硬胶的制备：称料，将除玻璃纤维的硬胶组分溶于水，经保温反应后取出洗涤、经抽滤、烘干、研磨并筛分后得硬胶粉末；
挤出造粒：将硬胶粉末放置于失重式喂料秤内，并将玻璃纤维通过输送管道喂入双螺杆挤出机中部位置，由双螺杆卷入并切断，与硬胶组分混炼后挤出并冷却造粒；
注塑成型：将挤出造粒后得到的粒子经注塑机注塑成型得外把手衬垫坯件；
紫外交联：在外把手衬垫坯件表面上涂抹引发剂，并在紫外灯下照射；
二次注塑：将软胶置于紫外交联后的外把手衬垫坯件表面经二次注塑得外把手衬垫半成品；
EVOH涂层涂覆：通过共挤流延工艺在外把手衬垫半成品表面涂覆EVOH薄膜得到外把手衬垫成品。
在上述一种外把手衬垫的制备方法中，所述保温反应的温度为 220-230℃，时间为2-3h，转速为1100-1200r/min。本发明通过在高压釜中加入硬胶组成并与水进行分散搅拌，并且通过规定其转速和保温反应的时间，能够使制备的粉末致密度更高、表面更为光滑。在现有技术中，粉末的制备更多的仅仅依靠研磨工序，但本发明创造性的在高压反应釜中，在高压和高转速作用下，并且在水分的润滑作用下，能够使得到的粉末更均匀，且时间短，效率高。
在上述一种外把手衬垫的制备方法中，在硬胶粉末制备步骤中还加入质量为硬胶质量0.95-1.12％的成核剂。本发明还在高压反应釜中加入成核剂与硬胶粉末与水一起搅拌混合，成核剂提供所需的晶核，聚合物由原来的均相成核转变成异相成核，从而加速了结晶速度，使晶粒结构细化，并有利于提高产品的刚性，缩短成型周期，保持最终产品的尺寸稳定性，抑制光散射，改善透明性和表面光泽及聚合物的物理机械性能(如刚度、模量)，缩短加工周期。
作为优选，所述成核剂为滑石粉、碳酸钙、二氧化硅中的一种或几种，所述成核剂的粒度为10-100μm。
在上述一种外把手衬垫的制备方法中，在硬胶粉末制备步骤中还加入质量为硬胶质量0.65-0.68％的表面活性剂。本发明在高压反应釜中加入表面活性剂，表面活性剂在水中和有机溶剂中都有较好的溶解性，在溶液中稳定性高，不易受强电解质无机盐和酸、碱的影响。在本发明中，由于加入成核剂和粉末一起作用，难免会使界面分层，分散性不高，因此加入表面活性剂能够使成核剂和粉末相互作用概率增大，从而使粉末更分散和均匀。
作为优选，所述表面活性剂为脂肪酸聚氧乙烯酯、高碳脂肪醇聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚中的一种或多种。
在上述一种外把手衬垫的制备方法中，所述挤出造粒步骤中混炼段温度分布为200-230℃。本发明采用双螺杆挤出机工艺只经挤出机双螺杆一次剪切作用，省去注塑机塑化时的一次螺杆剪切，更好地保留了纤维长度，大幅提高了制品力学性能。
在上述一种外把手衬垫的制备方法中，所述引发剂为2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯中的一种或两种。本发明在硬胶和软胶的中间层上进行紫外交联反应，其中光引发剂在光作用下生成活性自由基，进而使PP大分子链形成空间交联网状结构，能在PP大分子之间形成最佳的交联网络结构，由于共价交联的强度远大于氢键，因此，材料的拉伸强度、弯曲强度能有所提高。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
1、本发明外把手衬垫采用上述组分的硬胶材料作为主体的一部分，其中同时加入笤帚纤维用于增强其强度，能够使制得的外把手衬垫强度高、并且减少外把手自然回弹和异响；
2、EVOH薄膜具有机械强度高，伸缩性好，表面硬度高，耐磨性、抗静电性好等特点，本发明将上述薄膜应用于外把手衬垫的外表面，能够使得到的外把手衬垫机械性能好、机械强度高。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例1
硬胶的制备：称料，将除玻璃纤维的硬胶组分溶于水，经保温反应后取出洗涤、经抽滤、烘干、研磨并筛分后得硬胶粉末；其中所述的硬胶包括如下重量份数的组分：PP50份，AS：10份，ABS：10份，玻璃纤维：10份，笤帚纤维：5份，超支化聚赖氨酸：4份，其他助剂：5份；所述的软胶为TPE；所述笤帚纤维为经过偶联处理的笤帚纤维；所述保温反应的温度为220℃，时间为2h，转速为1100r/min；在粉末制备步骤中还加入质量为硬胶质量0.95％的成核剂；所述成核剂为滑石粉，所述成核剂的粒度为10μm，在粉末制备步骤中还加入质量为硬胶质量0.65％的表面活性剂，所述表面活性剂为脂肪酸聚氧乙烯酯；
挤出造粒：将硬胶粉末放置于失重式喂料秤内，并将玻璃纤维通过输送管道喂入双螺杆挤出机中部位置，由双螺杆卷入并切断，与硬胶组分混炼后挤出并冷却造粒；所述挤出造粒步骤中混炼段温度分布为200℃；
注塑成型：将挤出造粒后得到的粒子经注塑机注塑成型得外把手衬垫坯件；
紫外交联：在外把手衬垫坯件表面上涂抹引发剂，并在紫外灯下照射；所述引发剂为2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦；
二次注塑：将软胶置于紫外交联后的外把手衬垫坯件表面经二次注塑得外把手衬垫半成品；
EVOH涂层涂覆：通过共挤流延工艺在外把手衬垫半成品表面涂覆EVOH薄膜得到外把手衬垫成品，所述EVOH膜的厚度为50μm。
实施例2
硬胶的制备：称料，将除玻璃纤维的硬胶组分溶于水，经保温反应后取出洗涤、经抽滤、烘干、研磨并筛分后得硬胶粉末；其中所述的硬胶包括如下重量份数的组分：PP52份，AS：12份，ABS：12份，玻璃纤维：12份，笤帚纤维：6份，超支化聚赖氨酸：5份，其他助剂：6份；所述的软胶为TPE和PU；所述笤帚纤维为经过偶联处理的笤帚纤维；所述保温反应的温度为222℃，时间为2.5h，转速为 1120r/min；在粉末制备步骤中还加入质量为硬胶质量1％的成核剂；所述成核剂为滑石粉和碳酸钙，所述成核剂的粒度为30μm，在粉末制备步骤中还加入质量为硬胶质量0.66％的表面活性剂，所述表面活性剂为脂肪酸聚氧乙烯酯和高碳脂肪醇聚氧乙烯醚；
挤出造粒：将硬胶粉末放置于失重式喂料秤内，并将玻璃纤维通过输送管道喂入双螺杆挤出机中部位置，由双螺杆卷入并切断，与硬胶组分混炼后挤出并冷却造粒；所述挤出造粒步骤中混炼段温度分布为210℃；
注塑成型：将挤出造粒后得到的粒子经注塑机注塑成型得外把手衬垫坯件；
紫外交联：在外把手衬垫坯件表面上涂抹引发剂，并在紫外灯下照射；所述引发剂为2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦和2,4,6- 三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯；
二次注塑：将软胶置于紫外交联后的外把手衬垫坯件表面经二次注塑得外把手衬垫半成品；
EVOH涂层涂覆：通过共挤流延工艺在外把手衬垫半成品表面涂覆EVOH薄膜得到外把手衬垫成品，所述EVOH膜的厚度为52μm。
实施例3
硬胶的制备：称料，将除玻璃纤维的硬胶组分溶于水，经保温反应后取出洗涤、经抽滤、烘干、研磨并筛分后得硬胶粉末；其中所述的硬胶包括如下重量份数的组分：PP55份，AS：15份，ABS：15份，玻璃纤维：15份，笤帚纤维：8份，超支化聚赖氨酸：8份，其他助剂：7份；所述的软胶为TPE、PU和PVC；所述笤帚纤维为经过偶联处理的笤帚纤维；所述保温反应的温度为225℃，时间为2.5h，转速为1150r/min；在粉末制备步骤中还加入质量为硬胶质量1.05％的成核剂；所述成核剂为滑石粉、碳酸钙和二氧化硅，所述成核剂的粒度为55μm，在粉末制备步骤中还加入质量为硬胶质量0.66％的表面活性剂，所述表面活性剂为脂肪酸聚氧乙烯酯、高碳脂肪醇聚氧乙烯醚和辛基酚聚氧乙烯醚；
挤出造粒：将硬胶粉末放置于失重式喂料秤内，并将玻璃纤维通过输送管道喂入双螺杆挤出机中部位置，由双螺杆卷入并切断，与硬胶组分混炼后挤出并冷却造粒；所述挤出造粒步骤中混炼段温度分布为215℃；
注塑成型：将挤出造粒后得到的粒子经注塑机注塑成型得外把手衬垫坯件；
紫外交联：在外把手衬垫坯件表面上涂抹引发剂，并在紫外灯下照射；所述引发剂为2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦和2,4,6- 三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯；
二次注塑：将软胶置于紫外交联后的外把手衬垫坯件表面经二次注塑得外把手衬垫半成品；
EVOH涂层涂覆：通过共挤流延工艺在外把手衬垫半成品表面涂覆EVOH薄膜得到外把手衬垫成品，所述EVOH膜的厚度为55μm。
实施例4
硬胶的制备：称料，将除玻璃纤维的硬胶组分溶于水，经保温反应后取出洗涤、经抽滤、烘干、研磨并筛分后得硬胶粉末；其中所述的硬胶包括如下重量份数的组分：PP58份，AS：18份，ABS：18份，玻璃纤维：18份，笤帚纤维：9份，超支化聚赖氨酸：6份，其他助剂：8份；所述的软胶为PU和PVC；所述笤帚纤维为经过偶联处理的笤帚纤维；所述保温反应的温度为228℃，时间为2.8h，转速为 1180r/min；在粉末制备步骤中还加入质量为硬胶质量1.09％的成核剂；所述成核剂为碳酸钙和二氧化硅，所述成核剂的粒度为85μm，在粉末制备步骤中还加入质量为硬胶质量0.67％的表面活性剂，所述表面活性剂为高碳脂肪醇聚氧乙烯醚和辛基酚聚氧乙烯醚；
挤出造粒：将硬胶粉末放置于失重式喂料秤内，并将玻璃纤维通过输送管道喂入双螺杆挤出机中部位置，由双螺杆卷入并切断，与硬胶组分混炼后挤出并冷却造粒；所述挤出造粒步骤中混炼段温度分布为225℃；
注塑成型：将挤出造粒后得到的粒子经注塑机注塑成型得外把手衬垫坯件；
紫外交联：在外把手衬垫坯件表面上涂抹引发剂，并在紫外灯下照射；所述引发剂为2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯；
二次注塑：将软胶置于紫外交联后的外把手衬垫坯件表面经二次注塑得外把手衬垫半成品；
EVOH涂层涂覆：通过共挤流延工艺在外把手衬垫半成品表面涂覆EVOH薄膜得到外把手衬垫成品，所述EVOH膜的厚度为58μm。
实施例5
硬胶的制备：称料，将除玻璃纤维的硬胶组分溶于水，经保温反应后取出洗涤、经抽滤、烘干、研磨并筛分后得硬胶粉末；其中所述的硬胶包括如下重量份数的组分：PP60份，AS：20份，ABS：20份，玻璃纤维：20份，笤帚纤维：10份，超支化聚赖氨酸：10份，其他助剂：10份；所述的软胶为PVC；所述笤帚纤维为经过偶联处理的笤帚纤维；所述保温反应的温度为230℃，时间为3h，转速为 1200r/min；在粉末制备步骤中还加入质量为硬胶质量1.12％的成核剂；所述成核剂为二氧化硅，所述成核剂的粒度为100μm，在粉末制备步骤中还加入质量为硬胶质量0.68％的表面活性剂，所述表面活性剂为高碳脂肪醇聚氧乙烯醚和辛基酚聚氧乙烯醚；
挤出造粒：将硬胶粉末放置于失重式喂料秤内，并将玻璃纤维通过输送管道喂入双螺杆挤出机中部位置，由双螺杆卷入并切断，与硬胶组分混炼后挤出并冷却造粒；所述挤出造粒步骤中混炼段温度分布为230℃；
注塑成型：将挤出造粒后得到的粒子经注塑机注塑成型得外把手衬垫坯件；
紫外交联：在外把手衬垫坯件表面上涂抹引发剂，并在紫外灯下照射；所述引发剂为2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯；
二次注塑：将软胶置于紫外交联后的外把手衬垫坯件表面经二次注塑得外把手衬垫半成品；
EVOH涂层涂覆：通过共挤流延工艺在外把手衬垫半成品表面涂覆EVOH薄膜得到外把手衬垫成品，所述EVOH膜的厚度为60μm。
实施例6
与实施例3的区别仅在于，该实施例中笤帚纤维为6份，超支化聚赖氨酸为5份，其他与实施例3相同，此处不再赘述。
实施例7
与实施例3的区别仅在于，该实施例中笤帚纤维为8份，超支化聚赖氨酸为5份，其他与实施例3相同，此处不再赘述。
实施例8
与实施例3的区别仅在于，该实施例中外把手衬垫表面没有涂覆 EVOH薄膜，其他与实施例3相同，此处不再赘述。
实施例9
与实施例3的区别仅在于，该实施例中外把手衬垫采用普通方法制备而成，其他与实施例3相同，此处不再赘述。
实施例10
与实施例3的区别仅在于，该实施例中外把手衬垫在制备过程中没有加入成核剂，其他与实施例3相同，此处不再赘述。
实施例11
与实施例3的区别仅在于，该实施例中外把手衬垫在制备过程中加入的成核剂质量为硬胶质量的0.93％，其他与实施例3相同，此处不再赘述。
实施例12
与实施例3的区别仅在于，该实施例中外把手衬垫在制备过程中加入的成核剂质量为硬胶质量的1.15％，其他与实施例3相同，此处不再赘述。
实施例13
与实施例3的区别仅在于，该实施例中外把手衬垫在制备过程中没有加入表面活性剂，其他与实施例3相同，此处不再赘述。
实施例14
与实施例3的区别仅在于，该实施例中外把手衬垫在制备过程中加入的表面活性剂质量为硬胶质量的0.63％，其他与实施例3相同，此处不再赘述。
实施例15
与实施例3的区别仅在于，该实施例中外把手衬垫在制备过程中加入的表面活性剂质量为硬胶质量的0.70％，其他与实施例3相同，此处不再赘述。
实施例16
与实施例3的区别仅在于，该实施例外把手衬垫在制备过程中没有紫外交联步骤，其他与实施例3相同，此处不再赘述。
对比例1
与实施例3的区别仅在于，该对比例外把手衬垫只由硬胶制备而成，其他与实施例3相同，此处不再赘述。
对比例2
与实施例3的区别仅在于，该对比例外把手衬垫的硬胶组分中不含有笤帚纤维，其他与实施例3相同，此处不再赘述。
对比例3
与实施例3的区别仅在于，该对比例外把手衬垫的硬胶组分中不含有超支化聚赖氨酸，其他与实施例3相同，此处不再赘述。
对比例4
与实施例3的区别仅在于，该对比例外把手衬垫的硬胶组分中不含有笤帚纤维和超支化聚赖氨酸，其他与实施例3相同，此处不再赘述。
对比例5
与实施例3的区别仅在于，该对比例外把手衬垫的硬胶组分中不含有AS，其他与实施例3相同，此处不再赘述。
对比例6
与实施例3的区别仅在于，该对比例外把手衬垫的硬胶组分中不含有ABS，其他与实施例3相同，此处不再赘述。
将上述实施例1-16及对比例1-6制得的外把手衬垫进行性能检测，检测结果如表1所示。
表1：实施例1-16及对比例1-6中外把手衬垫的性能检测结果
从上述结果可以看出，本发明外把手衬垫采用上述组分的硬胶材料作为主体的一部分，其中同时加入笤帚纤维用于增强其强度，能够使制得的外把手衬垫强度高、并且减少外把手自然回弹和异响；同时， EVOH薄膜具有机械强度高，伸缩性好，表面硬度高，耐磨性、抗静电性好等特点，本发明将上述薄膜应用于外把手衬垫的外表面，能够使得到的外把手衬垫机械性能好、机械强度高。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管对本发明已作出了详细的说明并引证了一些具体实施例，但是对本领域熟练技术人员来说，只要不离开本发明的精神和范围可作各种变化或修正是显然的。
Claims (7)
1.一种外把手衬垫，所述的外把手衬垫由硬胶和软胶通过二次注塑制得，其中所述的硬胶包括如下重量份数的组分：PP 50-60份，AS：10-20份，ABS：10-20份，玻璃纤维：10-20份，笤帚纤维：5-10份，超支化聚赖氨酸：4-10份，其他助剂：5-10份；
所述笤帚纤维和超支化聚赖氨酸的重量比为(1-1.5)：1；
所述的外把手衬垫表面还涂覆有EVOH薄膜；
所述外把手衬垫的制备方法包括如下步骤：
硬胶的制备：称料，将除玻璃纤维的硬胶组分溶于水，经保温反应后取出洗涤、经抽滤、烘干、研磨并筛分后得硬胶粉末；
挤出造粒：将硬胶粉末放置于失重式喂料秤内，并将玻璃纤维通过输送管道喂入双螺杆挤出机中部位置，由双螺杆卷入并切断，与硬胶组分混炼后挤出并冷却造粒；
注塑成型：将挤出造粒后得到的粒子经注塑机注塑成型得外把手衬垫坯件；
紫外交联：在外把手衬垫坯件表面上涂抹引发剂，并在紫外灯下照射；
二次注塑：将软胶置于紫外交联后的外把手衬垫坯件表面经二次注塑得外把手衬垫半成品；
EVOH涂层涂覆：通过共挤流延工艺在外把手衬垫半成品表面涂覆EVOH薄膜得到外把手衬垫成品；
所述引发剂为2 ,4 ,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2,4 ,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯中的一种或两种。
2.根据权利要求1所述的一种外把手衬垫，其特征在于，所述的软胶为TPE、PU、PVC中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种外把手衬垫，其特征在于，在硬胶粉末制备步骤中还加入质量为硬胶质量0.95-1.12％的成核剂。
4.根据权利要求3所述的一种外把手衬垫，其特征在于，所述成核剂为滑石粉、碳酸钙、二氧化硅中的一种或几种，所述成核剂的粒度为10-100μm。
5.根据权利要求1所述的一种外把手衬垫，其特征在于，在硬胶粉末制备步骤中还加入质量为硬胶质量0.65-0.68％的表面活性剂。
6.根据权利要求5所述的一种外把手衬垫，其特征在于，所述表面活性剂为脂肪酸聚氧乙烯酯、高碳脂肪醇聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的一种外把手衬垫，其特征在于，所述挤出造粒步骤中混炼段温度分布为200-230℃。
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