CN110229626B - 一种pvc封边条及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及封边条技术领域,具体涉及一种PVC封边条及其制备方法,封边条包括封边条本体,所述封边条本体的背面依次复合有底漆层和热熔胶层,所述封边条本体由PVC树脂、纳米碳酸钙、丙烯酸酯类弹性体乳液等原料制成,所述底漆层由丙烯酸酯预聚物、稀释单体、纳米炭黑等原料制成。本发明通过底漆层作为过渡层,实现封边条本体和热熔胶的稳定粘结,并且稳定性极佳,很好克服老化脱胶的问题。
Description
技术领域
本发明涉及封边条技术领域,具体涉及一种PVC封边条及其制备方法。
背景技术
封边条是家具装饰中常用的配件之一,多用于对家具板材的断面进行固封,从而保护板材免受环境中水分、光照等不利影响,并可阻止板材内部的甲醛挥发,还能起到装饰及美化的作用。
PVC封边条在长期使用过程中容易老化,发生脱胶翘曲的现象。因此提高封边条的结构稳定性,一般会对封边条的材质进行改进,以提高封边条的耐候性、抗冲击性和韧性等。例如CN105906988A公开了一种PVC封边条,采用了无毒增塑剂,不含邻苯二甲酸盐、重金属以及其它有害物质,具有优良的附着性、耐候性和耐磨性,环保安全。
但是实际使用中,在封边条厚度较大(1mm以上)时,对PVC材质进行改善对封边条整体的耐用性提升是明显的。但是在封边条厚度较小(低于1mm)时,PVC封边条的老化翘边依然是难以抑制的,当热熔胶的粘性逐渐失去时,依然容易发生脱胶翘边的现象。因此除了PVC封边条本身的性质,热熔胶与PVC基材的粘结性也是非常重要的。当然,也存在对热熔胶进行改进的现有技术,然而其改善的导向并没有很好地考虑到封边条的使用需求,因此尚未有较为有效的解决手段。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点和不足,本发明的目的在于提供一种PVC封边条,其通过底漆层作为过渡层,实现封边条本体和热熔胶的稳定粘结,并且稳定性极佳,很好克服老化脱胶的问题。
本发明的目的通过下述技术方案实现:
一种PVC封边条,包括封边条本体,所述封边条本体的背面依次复合有底漆层和热熔胶层,所述封边条本体由如下重量份数的原料制成:
PVC树脂 40-60份
纳米碳酸钙 10-20份
增塑剂 12-16份
丙烯酸酯类弹性体乳液 30-40份
抗冲击改性剂 2-6份
热稳定剂 2-4份
紫外线吸收剂 1-2份;
所述底漆层由丙烯酸涂料紫外固化而成,所述丙烯酸涂料包括如下重量份数的原料:
丙烯酸酯预聚物 40-60份
稀释单体 15-30份
纳米碳黑 12-18份
乳化剂 5-7份
光引发剂 0.2-1份
去离子水 60-80份。
其中,所述丙烯酸酯弹性体乳液包括如下重量份数的原料:
苯乙烯 10-14份
甲基丙烯酸甲酯 8-12份
甲基丙烯酸羟乙酯 4-8份
丙烯酸正丁酯 8-12份
丙烯酸乙酯 7-9份
过硫酸铵 0.05-0.1份
OP10 1-3份
去离子水 20-30份。
PVC常见的抗冲击改性剂有CPE、ACR和MBS等,从单独的效果而言,本发明制得的丙烯酸酯弹性体对于PVC的增韧效果并不会比这些抗冲击改性剂更优,但是在本发明中还是存在优势的。纳米碳酸钙可以加入丙烯酸酯弹性体乳液中,利用预分散解决纳米碳酸钙易团聚的问题,从而实现PVC的增强增韧,效果提升显著。
其中,所述丙烯酸酯弹性体乳液的制备方法为:按配方量,取OP10、去离子水、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸乙酯和1/2的过硫酸铵进行乳化,在70-80℃的温度反应30-40min,加入苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯和剩余的过硫酸铵,在70-80℃的温度反应60-80min,得到所述丙烯酸酯弹性体乳液。
其中,所述丙烯酸酯预聚物由如下重量份数的原料制得:
丙烯酰胺 6-10份
甲基丙烯酸甲酯 10-14份
丙烯酸正丁酯 7-9份
丙烯酸乙酯 8-10份
过硫酸铵 0.05-0.1份
OP10 1-3份
去离子水 20-30份。
其中,所述丙烯酸酯预聚物的制备方法为:按配方量,取OP10、去离子水、丙烯酸正丁酯、丙烯酸乙酯和1/2的过硫酸铵进行乳化,在70-80℃的温度反应30-40min,加入丙烯酰胺、甲基丙烯酸甲酯和剩余的过硫酸铵,在75-85℃的温度反应80-100min,得到所述丙烯酸酯预聚物。
采用本发明丙烯酸酯预聚物制得的丙烯酸涂料,对纳米碳黑具有较好的稳定分散的作用,也具有较佳的固化速率,制得的底漆层可以具有较好的柔韧性、耐候性和附着性,从而提高PVC封边条的整体稳定性。
其中,所述纳米碳黑的粒径为60-80nm。本发明对于高于60nm的纳米碳黑具有较好的分散性,而80nm以下的纳米碳黑可以较好地提升底漆层的力学性和稳定性。
其中,所述稀释单体由丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯和乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯按重量比1:1-2:1-3的比例组成。本发明复配的稀释单体可以使丙烯酸涂料具有较佳的固化速率,并且固化形成的底漆层也具有较好的力学性、附着性和稳定性。
其中,所述乳化剂为十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和乙烯基磺酸钠中的至少一种,所述光引发剂为TPO、184、1173中的至少一种。优选地,所述乳化剂由十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠按重量比1:1的比例组成,所述光引发剂由184和1173按重量比1:1的比例组成。
其中,所述纳米碳酸钙的粒径为60-100nm。本发明对于高于60nm的纳米碳酸钙具有较好的分散性,而100nm以下的纳米碳酸钙可以较好地提升封边条本体的力学性和稳定性。
其中,所述增塑剂为环氧大豆油、己二酸二辛酯、柠檬酸三正丁酯中的至少一种,所述抗冲击改性剂为MBS,所述热稳定剂为钙锌复合稳定剂,所述紫外线吸收剂为水杨酸苯酯。
如上所述的PVC封边条的制备方法,包括如下步骤:
(1)封边条本体的制备:将所述纳米碳酸钙加入至丙烯酸酯类弹性体乳液进行超声分散,喷雾干燥,得到预混料,将所述预混料与PVC树脂、增塑剂、抗冲击改性剂、热稳定剂和紫外线吸收剂进行熔融混料,挤出成型,得到所述封边条本体;
(2)底漆层的制备:在所述封边条本体的背面涂覆丙烯酸涂料,UV固化后,制成底漆层;
(3)热熔胶层的制备:将热熔胶升温至一定温度,将所述热熔胶涂布在底漆层上,常温固化后,即得到所述PVC封边条。
本发明的有益效果在于:1、本发明在封边条本体中加入了丙烯酸酯类弹性体,其不仅可以提升封边条本体的韧性,还可以为封边条本体的表层提供可交联的活性基团,参与丙烯酸涂料的固化,从而提升封边条本体与底漆层的粘结性;2、本发明开发的丙烯酸涂料固化形成的底漆层具有多孔性,熔融后的热熔胶使底漆层软化,从而可以锚接在底漆层上,并且底漆层与常规热熔胶(例如EVA热熔胶)具有较好界面结合性,底漆层与热熔胶的粘结性也较好;3、此外,本发明的底漆层也具有较好的耐老化性,与老化的热熔胶也可以具有较好的粘结性,通过老化测试,本发明的封边条相对无底漆层的封边条具有更好的耐老化性表现,不易发生脱胶现象;4、本发明还在底漆层中加入了纳米碳黑,因而底漆层具有一定的吸热性,激光熔胶时,底漆层可以吸热软化,从而与热熔胶发生更好的结合,进一步提供PVC封边条的整体稳定性。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解,下面结合实施例对本发明作进一步的说明,实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
实施例1
一种PVC封边条,包括封边条本体,所述封边条本体的背面依次复合有底漆层和热熔胶层,所述封边条本体由如下重量份数的原料制成:
PVC树脂 50份
纳米碳酸钙 15份
增塑剂 14份
丙烯酸酯类弹性体乳液 35份
抗冲击改性剂 4份
热稳定剂 3份
紫外线吸收剂 1.5份;
所述底漆层由丙烯酸涂料紫外固化而成,所述丙烯酸涂料包括如下重量份数的原料:
丙烯酸酯预聚物 50份
稀释单体 23份
纳米碳黑 15份
乳化剂 6份
光引发剂 0.6份
去离子水 70份。
其中,所述丙烯酸酯弹性体乳液包括如下重量份数的原料:
苯乙烯 12份
甲基丙烯酸甲酯 10份
甲基丙烯酸羟乙酯 6份
丙烯酸正丁酯 10份
丙烯酸乙酯 8份
过硫酸铵 0.07份
OP10 2份
去离子水 25份。
其中,所述丙烯酸酯弹性体乳液的制备方法为:按配方量,取OP10、去离子水、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸乙酯和1/2的过硫酸铵进行乳化,在75℃的温度反应35min,加入苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯和剩余的过硫酸铵,在75℃的温度反应70min,得到所述丙烯酸酯弹性体乳液。
其中,所述丙烯酸酯预聚物由如下重量份数的原料制得:
丙烯酰胺 8份
甲基丙烯酸甲酯 12份
丙烯酸正丁酯 8份
丙烯酸乙酯 9份
过硫酸铵 0.07份
OP10 2份
去离子水 25份。
其中,所述丙烯酸酯预聚物的制备方法为:按配方量,取OP10、去离子水、丙烯酸正丁酯、丙烯酸乙酯和1/2的过硫酸铵进行乳化,在75℃的温度反应35min,加入丙烯酰胺、甲基丙烯酸甲酯和剩余的过硫酸铵,在80℃的温度反应90min,得到所述丙烯酸酯预聚物。
其中,所述纳米碳黑的粒径为70nm。
其中,所述稀释单体由丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯和乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯按重量比1:1.5:2的比例组成。
其中,所述乳化剂由十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠按重量比1:1的比例组成,所述光引发剂由184和1173按重量比1:1的比例组成。
其中,所述纳米碳酸钙的粒径为80nm。
其中,所述增塑剂由环氧大豆油、己二酸二辛酯、柠檬酸三正丁酯按重量比1:1:1的比例组成,所述抗冲击改性剂为MBS,所述热稳定剂为钙锌复合稳定剂,所述紫外线吸收剂为水杨酸苯酯。
如上所述的PVC封边条的制备方法,包括如下步骤:
(1)封边条本体的制备:将所述纳米碳酸钙加入至丙烯酸酯类弹性体乳液进行超声分散,喷雾干燥,得到预混料,将所述预混料与PVC树脂、增塑剂、抗冲击改性剂、热稳定剂和紫外线吸收剂进行熔融混料,挤出成型,得到所述封边条本体;
(2)底漆层的制备:在所述封边条本体的背面涂覆丙烯酸涂料,UV固化后,制成底漆层;
(3)热熔胶层的制备:将EVA热熔胶升温至120℃,将所述热熔胶涂布在底漆层上,常温固化后,即得到所述PVC封边条。
实施例2
一种PVC封边条,包括封边条本体,所述封边条本体的背面依次复合有底漆层和热熔胶层,所述封边条本体由如下重量份数的原料制成:
PVC树脂 40份
纳米碳酸钙 10份
增塑剂 12份
丙烯酸酯类弹性体乳液 30份
抗冲击改性剂 2份
热稳定剂 2份
紫外线吸收剂 1份;
所述底漆层由丙烯酸涂料紫外固化而成,所述丙烯酸涂料包括如下重量份数的原料:
丙烯酸酯预聚物 40份
稀释单体 15份
纳米碳黑 12份
乳化剂 5份
光引发剂 0.2份
去离子水 60份。
其中,所述丙烯酸酯弹性体乳液包括如下重量份数的原料:
苯乙烯 10份
甲基丙烯酸甲酯 8份
甲基丙烯酸羟乙酯 4份
丙烯酸正丁酯 8份
丙烯酸乙酯 7份
过硫酸铵 0.05份
OP10 1份
去离子水 20份。
其中,所述丙烯酸酯弹性体乳液的制备方法为:按配方量,取OP10、去离子水、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸乙酯和1/2的过硫酸铵进行乳化,在70℃的温度反应30min,加入苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯和剩余的过硫酸铵,在70℃的温度反应60min,得到所述丙烯酸酯弹性体乳液。
其中,所述丙烯酸酯预聚物由如下重量份数的原料制得:
丙烯酰胺 6份
甲基丙烯酸甲酯 10份
丙烯酸正丁酯 7份
丙烯酸乙酯 8份
过硫酸铵 0.05份
OP10 1份
去离子水 20份。
其中,所述丙烯酸酯预聚物的制备方法为:按配方量,取OP10、去离子水、丙烯酸正丁酯、丙烯酸乙酯和1/2的过硫酸铵进行乳化,在70℃的温度反应30min,加入丙烯酰胺、甲基丙烯酸甲酯和剩余的过硫酸铵,在75℃的温度反应80min,得到所述丙烯酸酯预聚物。
其中,所述纳米碳黑的粒径为60nm。
其中,所述稀释单体由丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯和乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯按重量比1:1:1的比例组成。
其中,所述乳化剂由十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠按重量比1:1的比例组成,所述光引发剂由184和1173按重量比1:1的比例组成。
其中,所述纳米碳酸钙的粒径为60nm。
其中,所述增塑剂为环氧大豆油,所述抗冲击改性剂为MBS,所述热稳定剂为钙锌复合稳定剂,所述紫外线吸收剂为水杨酸苯酯。
如上所述的PVC封边条的制备方法,包括如下步骤:
(1)封边条本体的制备:将所述纳米碳酸钙加入至丙烯酸酯类弹性体乳液进行超声分散,喷雾干燥,得到预混料,将所述预混料与PVC树脂、增塑剂、抗冲击改性剂、热稳定剂和紫外线吸收剂进行熔融混料,挤出成型,得到所述封边条本体;
(2)底漆层的制备:在所述封边条本体的背面涂覆丙烯酸涂料,UV固化后,制成底漆层;
(3)热熔胶层的制备:将EVA热熔胶升温至100℃,将所述热熔胶涂布在底漆层上,常温固化后,即得到所述PVC封边条。
实施例3
一种PVC封边条,包括封边条本体,所述封边条本体的背面依次复合有底漆层和热熔胶层,所述封边条本体由如下重量份数的原料制成:
PVC树脂 60份
纳米碳酸钙 20份
增塑剂 16份
丙烯酸酯类弹性体乳液 40份
抗冲击改性剂 6份
热稳定剂 4份
紫外线吸收剂 2份;
所述底漆层由丙烯酸涂料紫外固化而成,所述丙烯酸涂料包括如下重量份数的原料:
丙烯酸酯预聚物 60份
稀释单体 30份
纳米碳黑 18份
乳化剂 7份
光引发剂 1份
去离子水 80份。
其中,所述丙烯酸酯弹性体乳液包括如下重量份数的原料:
苯乙烯 14份
甲基丙烯酸甲酯 12份
甲基丙烯酸羟乙酯 8份
丙烯酸正丁酯 12份
丙烯酸乙酯 9份
过硫酸铵 0.1份
OP10 3份
去离子水 30份。
其中,所述丙烯酸酯弹性体乳液的制备方法为:按配方量,取OP10、去离子水、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸乙酯和1/2的过硫酸铵进行乳化,在80℃的温度反应40min,加入苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯和剩余的过硫酸铵,在80℃的温度反应80min,得到所述丙烯酸酯弹性体乳液。
其中,所述丙烯酸酯预聚物由如下重量份数的原料制得:
丙烯酰胺 10份
甲基丙烯酸甲酯 14份
丙烯酸正丁酯 9份
丙烯酸乙酯 10份
过硫酸铵 0.1份
OP10 3份
去离子水 30份。
其中,所述丙烯酸酯预聚物的制备方法为:按配方量,取OP10、去离子水、丙烯酸正丁酯、丙烯酸乙酯和1/2的过硫酸铵进行乳化,在80℃的温度反应40min,加入丙烯酰胺、甲基丙烯酸甲酯和剩余的过硫酸铵,在85℃的温度反应100min,得到所述丙烯酸酯预聚物。
其中,所述纳米碳黑的粒径为80nm。
其中,所述稀释单体由丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯和乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯按重量比1:2:3的比例组成。
其中,所述乳化剂由十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠按重量比1:1的比例组成,所述光引发剂由184和1173按重量比1:1的比例组成。
其中,所述纳米碳酸钙的粒径为100nm。
其中,所述增塑剂由环氧大豆油和柠檬酸三正丁酯按重量比2:1的比例组成,所述抗冲击改性剂为MBS,所述热稳定剂为钙锌复合稳定剂,所述紫外线吸收剂为水杨酸苯酯。
如上所述的PVC封边条的制备方法,包括如下步骤:
(1)封边条本体的制备:将所述纳米碳酸钙加入至丙烯酸酯类弹性体乳液进行超声分散,喷雾干燥,得到预混料,将所述预混料与PVC树脂、增塑剂、抗冲击改性剂、热稳定剂和紫外线吸收剂进行熔融混料,挤出成型,得到所述封边条本体;
(2)底漆层的制备:在所述封边条本体的背面涂覆丙烯酸涂料,UV固化后,制成底漆层;
(3)热熔胶层的制备:将EVA热熔胶升温至130℃,将所述热熔胶涂布在底漆层上,常温固化后,即得到所述PVC封边条。
对比例1
本对比例与实施例1的区别在于:
所述封边条本体由如下重量份数的原料制成:
PVC树脂 40份
纳米碳酸钙 10份
增塑剂 12份
抗冲击改性剂 12份
热稳定剂 2份
紫外线吸收剂 1份;
所述抗冲击改性剂由MBS和ACR按重量比1:1的比例组成。
对比例2
本对比例与实施例1的区别在于:
PVC封边条包括封边条本体和复合在封边条本体背面的热熔胶层,封边条本体与实施例1相同。
将实施例1-3涂覆丙烯酸涂料前的封边条本体与对比例的封边条本体(厚度为0.5mm)进行拉伸强度、弯曲强度和冲击强度的测试,测试结果如下:
拉伸强度(MPa) | 弯曲强度(MPa) | 冲击强度(kJ/m<sup>2</sup>) | |
实施例1 | 42.7 | 38.8 | 22.7 |
实施例2 | 39.1 | 34.5 | 18.4 |
实施例3 | 38.5 | 33.8 | 19.1 |
对比例1 | 40.6 | 35.6 | 22.4 |
由上述数据表明,本发明的封边条本体具有较好的力学性能,并且均能符合《QB/T4463—2013家具用封边条技术要求》的规定。与对比例1的对比可知,本发明封边条相对使用常规抗冲击改性剂的封边条的抗冲击性并没有明显的优势,但是在拉伸强度和弯曲强度具有更好的表现,这是因为丙烯酸酯弹性体乳液的作用下纳米碳酸钙在PVC中均匀分散所实现的效果。
将实施例1-3和对比例1-2的PVC封边条的热熔胶层进行热熔,然后复合在2mm厚度的木基材上,制得测试样品;将测试样品置于氙气灯试验箱中168h,氙气灯试验箱的辐照强度为1000W/m2、温度为60℃、相对湿度为50%。通过观察,实施例1-3的PVC封边条均未出现脱胶翘边,但对比例1-2的封边条出现了脱胶翘边,可见本发明的PVC封边条的耐老化性能更佳。
上述实施例为本发明较佳的实现方案,除此之外,本发明还可以其它方式实现,在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种PVC封边条,其特征在于:包括封边条本体,所述封边条本体的背面依次复合有底漆层和热熔胶层,所述封边条本体由如下重量份数的原料制成:
所述底漆层由丙烯酸涂料紫外固化而成,所述丙烯酸涂料包括如下重量份数的原料:
所述丙烯酸酯弹性体乳液包括如下重量份数的原料:
所述丙烯酸酯弹性体乳液的制备方法为:按配方量,取OP10、去离子水、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸乙酯和1/2的过硫酸铵进行乳化,在70-80℃的温度反应30-40min,加入苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯和剩余的过硫酸铵,在70-80℃的温度反应60-80min,得到所述丙烯酸酯弹性体乳液;
所述丙烯酸酯预聚物由如下重量份数的原料制得:
所述丙烯酸酯预聚物的制备方法为:按配方量,取OP10、去离子水、丙烯酸正丁酯、丙烯酸乙酯和1/2的过硫酸铵进行乳化,在70-80℃的温度反应30-40min,加入丙烯酰胺、甲基丙烯酸甲酯和剩余的过硫酸铵,在75-85℃的温度反应80-100min,得到所述丙烯酸酯预聚物;PVC封边条的制备方法包括如下步骤:
(1)封边条本体的制备:将所述纳米碳酸钙加入至丙烯酸酯类弹性体乳液进行超声分散,喷雾干燥,得到预混料,将所述预混料与PVC树脂、增塑剂、抗冲击改性剂、热稳定剂和紫外线吸收剂进行熔融混料,挤出成型,得到所述封边条本体;
(2)底漆层的制备:在所述封边条本体的背面涂覆丙烯酸涂料,UV固化后,制成底漆层;
(3)热熔胶层的制备:将热熔胶升温至一定温度,将所述热熔胶涂布在底漆层上,常温固化后,即得到所述PVC封边条。
2.根据权利要求1所述的一种PVC封边条,其特征在于:所述纳米碳黑的粒径为60-80nm。
3.根据权利要求1所述的一种PVC封边条,其特征在于:所述乳化剂为十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和乙烯基磺酸钠中的至少一种,所述光引发剂为TPO、184、1173中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种PVC封边条,其特征在于:所述纳米碳酸钙的粒径为60-100nm。
5.根据权利要求1所述的一种PVC封边条,其特征在于:所述增塑剂为环氧大豆油、己二酸二辛酯、柠檬酸三正丁酯中的至少一种,所述抗冲击改性剂为MBS,所述热稳定剂为钙锌复合稳定剂,所述紫外线吸收剂为水杨酸苯酯。
6.权利要求1-5任意一项所述的PVC封边条的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:
(1)封边条本体的制备:将所述纳米碳酸钙加入至丙烯酸酯类弹性体乳液进行超声分散,喷雾干燥,得到预混料,将所述预混料与PVC树脂、增塑剂、抗冲击改性剂、热稳定剂和紫外线吸收剂进行熔融混料,挤出成型,得到所述封边条本体;
(2)底漆层的制备:在所述封边条本体的背面涂覆丙烯酸涂料,UV固化后,制成底漆层;
(3)热熔胶层的制备:将热熔胶升温至一定温度,将所述热熔胶涂布在底漆层上,常温固化后,即得到所述PVC封边条。
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