CN112063259A - 一种无卤环保聚氨酯油性漆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无卤环保聚氨酯油性漆及其制备方法，由聚醚二醇、蓖麻油、异佛尔酮二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡、4丁二醇、二羟甲基丙酸、环氧树脂、三羟甲基丙烷、甲基丙烯酸甲酯、成膜助剂、流平剂和增稠剂按照质量比为3：3:3.5:2:1.5:1:1:0.8:0.5:0.5:0.3:1:0.2制成；本发明还公开了该无卤环保聚氨酯油性漆的制备方法，包括如下步骤：第一步、预聚；第二步、乳化；第三步、自由基乳液聚合；第四步、配漆。本发明的无卤环保聚氨酯油性漆的制备的过程中可以改善涂料的生产工艺，提高涂料的储存稳定性，改善涂料的涂膜性能，使得整个油性漆在进行使用的时候，性能更好。

Description

一种无卤环保聚氨酯油性漆及其制备方法
技术领域
本发明属于油性漆相关加工领域，具体地，涉及一种无卤环保聚氨酯油性漆及其制备方法。
背景技术
当今中国正向环境友好和更高性能的涂料方向发展，在高性能与环境友好两者的相结合的竞争中，聚氨酯涂料成为涂料工业的原材料供应商首选产品之一。聚氨酯在耐腐蚀性、耐候性、耐刮擦性等方面性能优异；同时具有环境友好这一特性，
聚氨酯涂料具有耐侯好、保光性好，色泽稳定性好，耐腐蚀、耐酸雨，涂层可覆涂性能好，易修复，涂层柔韧性好并具有优良的延展性、耐冲击性和抗震动效果好的性能优势，其卓越的综合性能使其在防腐工程中得到广泛的应用；
现有市场上的环保聚氨酯油性漆在进行制备的时候还是存在着一些问题的；
其在进行储存的时候不具有很好的稳定性，导致在进行长时间储存的时候，会出现变质的现象发生，并且传统的环保聚氨酯油性漆在制备的时候，不能很好的对油性漆进行过滤工作，导致在进行使用的时候，会出现内部沉淀严重的现象发生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无卤环保聚氨酯油性漆及其制备方法，本发明的无卤环保聚氨酯油性漆的制备的过程中可以改善涂料的生产工艺，提高涂料的储存稳定性，改善涂料的涂膜性能，使得整个油性漆在进行使用的时候，性能更好。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种无卤环保聚氨酯油性漆，由聚醚二醇、蓖麻油、异佛尔酮二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡、4丁二醇、二羟甲基丙酸、环氧树脂、三羟甲基丙烷、甲基丙烯酸甲酯、成膜助剂、流平剂和增稠剂按照质量比为3：3:3.5:2:1.5:1:1:0.8:0.5:0.5:0.3:1:0.2制成。
无卤环保聚氨酯油性漆的制备方法，包括如下步骤：
第一步、预聚
在干燥氮气保护下，将脱水过的聚醚二醇、蓖麻油、异佛尔酮二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡加入到装有温度计、搅拌装置和回流冷凝器的1000mL四口烧瓶中，用二正丁胺滴定法测定NCO值，反应至NCO接近理论值,然后滴加4丁二醇，保温1h，NCO达到理论值后加入二羟甲基丙酸、环氧树脂和三羟甲基丙烷，反应至NCO达到规定值，然后降温加入甲基丙烯酸甲酯得PUMMA预聚物；
第二步、乳化
常温乳化，将预聚物用三乙胺中和后在常温水中乳化，乙二胺扩链得到PUMMA乳液A；45℃水乳化，将预聚物用三乙胺中和后在45C水中乳化，乙二胺扩链得到PUMMA乳液B；
第三步、自由基乳液聚合；
上述乳液A或乳液B加热升温至70-75C，在3h内均匀滴加引发剂溶液，保温1-2h测试甲基丙烯酸甲酯的转化率，直至转化率保持不变，降温出料，用过滤装置进行过滤，滤液即为改性水性聚氨酯乳液；
第四步、配漆
将定量自制的改性水性聚氨酯乳液在一定的转速下进行搅拌，然后依次加入成膜助剂、流平剂和增稠剂，然后搅拌混匀。
进一步地，第三步中所述的筛选装置，包括装置主体和进料口，所述装置主体的左侧上方设置有进料口，且装置主体的内部设置有筛选框；
筛选框的两侧顶端连接有旋转轴，且旋转轴的顶端贯穿装置主体的外壁与第一旋转盘顶端中间相连接，并且第一旋转盘与第一旋转盘之间通过皮带相连接，所述第一旋转盘的外部与电机的顶端为键连接，且第一旋转盘的外部还通过皮带与第二旋转盘相连接；
筛选框的底部镶嵌有预留槽，且预留槽的内部设置有拨动杆，并且拨动杆套设在旋转杆的外部，所述旋转杆设置在筛选框的下方中间位置，且筛选框的上方位置设置有移动框，并且移动框的底部连接有疏通杆，所述移动框的顶端连接有滑动杆，且滑动杆的顶端卡合在滑槽的内部，并且滑槽内部设置的复位弹簧顶端顶端与滑动杆的外部相连接，所述滑槽在筛选框的顶端位置；
第二旋转盘的顶端通过主动轴与主动锥形齿轮相连接，且主动锥形齿轮的下方与从动锥形齿轮之间啮合连接，并且从动锥形齿轮的底部与丝杆的顶端同轴连接，所述丝杆的底部与固定座的底部轴承连接，且丝杆的外部螺纹连接有旋转套，并且旋转套的外部与固定杆的顶端相连接，所述固定杆的内部通过压缩弹簧与活动杆相连接，且活动杆的顶端一体安装有刮板，所述固定座的外部通过连接杆与下料口的内壁相连接，且下料口设置在装置主体的下方位置。
进一步地，所述筛选框在装置主体的内部等间距设置有3个，且筛选框顶端两侧呈弧形结构设置，并且筛选框的底部为水平设置，同时筛选框底部的水平位置的上方镶嵌有3个预留槽。
进一步地，所述固定杆在旋转套的外部等角度设置有4个，且固定杆内部的活动杆为移动结构，并且活动杆的顶端与刮板之间为一体安装。
进一步地，所述移动框的外形尺寸与筛选框的外形尺寸相吻合，且移动框与筛选框之间存在间隙，并且移动框的底部均与的分布有疏通杆。
进一步地，所述旋转杆偏向筛选框底部的水平位置的上方位置设置，且旋转杆上的拨动杆的顶端呈弧形结构设置。
进一步地，所述刮板的截面呈“T”形结构设置，且刮板的顶端与装置主体内壁上的限位孔相互卡合，并且刮板呈弧形结构设置，同时刮板的外壁与装置主体顶端内壁相互接触。
进一步地，所述刮板包括主杆、副杆和挤压弹簧，且主杆的内部通过挤压弹簧与副杆相连接。
本发明的有益效果：
本发明采用特制的筛选装置对环保聚氨酯油性漆加工过程中，移动框在筛选框的内部可以被拨动杆进行拨动上下移动，在移动框进行上下移动的时候，会使得其底部的疏通杆进行上下移动，在疏通杆进行上下移动的时候，其会对筛选框上的网孔进行疏通工作，保证整个装置在进行漆料筛选的时候，不会出现堵塞的现象发生，保证整个漆料在进行筛选的时候，工作效率非常高；
固定杆会在旋转套与丝杆的螺纹旋转坐下进行升降工作，在固定杆进行升降的时候，会使得其内部的活动杆也进行升降工作，在活动杆进行升降的时候，带动刮板进行上下移动工作，在刮板进行上下移动的时候，会对装置主体底部的梯形结构的外壁进行刮动的效果，保证整个装置主体内部在进行漆料下料的时候，可以进行彻底的下料，不会出现下料不彻底的现象发生；
本发明的无卤环保聚氨酯油性漆的制备的过程中可以改善涂料的生产工艺，提高涂料的储存稳定性，改善涂料的涂膜性能，使得整个油性漆在进行使用的时候，性能更好。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明筛选装置的主视剖面结构示意图；
图2为本发明筛选装置的筛选框与移动框侧视结构示意图；
图3为本发明筛选装置的图2中B处放大结构示意图；
图4为本发明筛选装置的筛选框俯视结构示意图；
图5为本发明筛选装置的图1中A处放大结构示意图；
图6为本发明筛选装置的装置主体俯视结构示意图；
图7为本发明筛选装置的刮板主视剖面结构示意图。
图中：1、装置主体；2、进料口；3、电机；4、第一旋转盘；5、皮带；6、旋转轴；7、筛选框；8、第二旋转盘；9、主动轴；10、主动锥形齿轮；11、从动锥形齿轮；12、旋转套；13、丝杆；14、下料口；15、固定杆；16、移动框；17、预留槽；18、疏通杆；19、滑槽；20、复位弹簧；21、滑动杆；22、旋转杆；23、拨动杆；24、刮板；2401、主杆；2402、副杆；2403、挤压弹簧；25、活动杆；26、固定座；27、连接杆；28、压缩弹簧。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
一种无卤环保聚氨酯油性漆，由聚醚二醇、蓖麻油、异佛尔酮二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡、4丁二醇、二羟甲基丙酸、环氧树脂、三羟甲基丙烷、甲基丙烯酸甲酯、成膜助剂、流平剂和增稠剂按照质量比为3：3:3.5:2:1.5:1:1:0.8:0.5:0.5:0.3:1:0.2制成；
该无卤环保聚氨酯油性漆的制备方法，包括如下步骤：
第一步、预聚
在干燥氮气保护下，将脱水过的聚醚二醇、蓖麻油、异佛尔酮二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡加入到装有温度计、搅拌装置和回流冷凝器的1000mL四口烧瓶中，用二正丁胺滴定法测定NCO值，反应至NCO接近理论值,然后滴加4丁二醇，保温1h，NCO达到理论值后加入二羟甲基丙酸、环氧树脂和三羟甲基丙烷，反应至NCO达到规定值，然后降温加入甲基丙烯酸甲酯得PUMMA预聚物；
第二步、乳化
常温乳化，将预聚物用三乙胺中和后在常温水中乳化，乙二胺扩链得到PUMMA乳液A；45℃水乳化，将预聚物用三乙胺中和后在45C水中乳化，乙二胺扩链得到PUMMA乳液B；
第三步、自由基乳液聚合
上述乳液A或乳液B加热升温至70-75C，在3h内均匀滴加引发剂溶液，保温1-2h测试甲基丙烯酸甲酯的转化率，直至转化率保持不变，降温出料，用过滤装置进行过滤，滤液即为改性水性聚氨酯乳液；
第四步、配漆
将定量自制的改性水性聚氨酯乳液在一定的转速下进行搅拌，然后依次加入成膜助剂、流平剂和增稠剂，然后搅拌混匀。
本发明的无卤环保聚氨酯油性漆的制备的过程中可以改善涂料的生产你泳衣，提高涂料的储存稳定性，改善涂料的涂膜性能，使得整个油性漆在进行使用的时候，性能更好；
请参阅图1-7所示，第三步中的筛选装置，包括装置主体1和进料口2，装置主体1的左侧上方设置有进料口2，且装置主体1的内部设置有筛选框7；
根据图1-2所示，筛选框7的两侧顶端连接有旋转轴6，且旋转轴6的顶端贯穿装置主体1的外壁与第一旋转盘4顶端中间相连接，并且第一旋转盘4与第一旋转盘4之间通过皮带5相连接，第一旋转盘4的外部与电机3的顶端为键连接，且第一旋转盘4的外部还通过皮带5与第二旋转盘8相连接；
根据图2-5所示，筛选框7的底部镶嵌有预留槽17，且预留槽17的内部设置有拨动杆23，并且拨动杆23套设在旋转杆22的外部，旋转杆22设置在筛选框7的下方中间位置，且筛选框7的上方位置设置有移动框16，并且移动框16的底部连接有疏通杆18，移动框16的顶端连接有滑动杆21，且滑动杆21的顶端卡合在滑槽19的内部，并且滑槽19内部设置的复位弹簧20顶端顶端与滑动杆21的外部相连接，滑槽19在筛选框7的顶端位置；
根据图1和6-7所示，第二旋转盘8的顶端通过主动轴9与主动锥形齿轮10相连接，且主动锥形齿轮10的下方与从动锥形齿轮11之间啮合连接，并且从动锥形齿轮11的底部与丝杆13的顶端同轴连接，丝杆13的底部与固定座26的底部轴承连接，且丝杆13的外部螺纹连接有旋转套12，并且旋转套12的外部与固定杆15的顶端相连接，固定杆15的内部通过压缩弹簧28与活动杆25相连接，且活动杆25的顶端一体安装有刮板24，固定座26的外部通过连接杆27与下料口14的内壁相连接，且下料口14设置在装置主体1的下方位置；
根据图2-4所示，筛选框7在装置主体1的内部等间距设置有3个，且筛选框7顶端两侧呈弧形结构设置，并且筛选框7的底部为水平设置，同时筛选框7底部的水平位置的上方镶嵌有3个预留槽17，方便在筛选框7的作用下进行涂料的筛选工作，而预留槽17的设置，方便后续拨动杆23的旋转工作。
根据图1所示，固定杆15在旋转套12的外部等角度设置有4个，且固定杆15内部的活动杆25为移动结构，并且活动杆25的顶端与刮板24之间为一体安装，使得活动杆25可以在固定杆15的内部进行移动，达到方便根据装置主体1底部的梯形结构进行变化的效果。
根据图2所示，移动框16的外形尺寸与筛选框7的外形尺寸相吻合，且移动框16与筛选框7之间存在间隙，并且移动框16的底部均与的分布有疏通杆18，通过移动框16在筛选框7上的移动工作，方便对筛选框7上的网孔进行清堵除杂工作。
根据图2所示，旋转杆22偏向筛选框7底部的水平位置的上方位置设置，且旋转杆22上的拨动杆23的顶端呈弧形结构设置，通过拨动杆23的旋转方便推动筛选框7上的移动框16进行上下移动工作。
根据图6-7所示，刮板24的截面呈“T”形结构设置，且刮板24的顶端与装置主体1内壁上的限位孔相互卡合，并且刮板24呈弧形结构设置，同时刮板24的外壁与装置主体1顶端内壁相互接触，刮板24包括主杆2401、副杆2402和挤压弹簧2403，且主杆2401的内部通过挤压弹簧2403与副杆2402相连接，保证刮板24可以始终与装置主体1下方的内壁相互接触，配合刮板24的上下移动工作，便可以达到彻底进行下料的效果
该筛选装置的工作原理及方式：
首先整个装置主体1在底座的作用下放置在合适的位置，之后，将制备后的涂料通过进料口2倒入到整个装置主体1的中间，然后，会使得涂料分别到达各个筛选框7的上方进行过滤，在进行过滤的时候，出现筛选框7上堵塞的现象的时候，需要工作人员启动电机3，使得电机3带动其顶端的第一旋转盘4旋转，第一旋转盘4旋转的时候，会使得其顶端的旋转轴6旋转，旋转轴6旋转的时候，使得其顶端的旋转杆22旋转，旋转杆22旋转的时候，会带动其外部的拨动杆23旋转，拨动杆23旋转的时候，其顶端会对移动框16的顶端进行推动，使得移动框16在筛选框7的上方进行上下移动，而在移动框16进行上下移动的时候，会使得其底部的疏通杆18进行上下移动，疏通杆18上下移动会对筛选框7上的网孔进行疏通工作，保证不会在筛选的时候，出现堵塞严重的现象发生；
在第一旋转盘4旋转的时候，会在皮带5的作用下使得第二旋转盘8旋转，第二旋转盘8旋转的时候，会使得其顶端的主动轴9旋转，主动轴9旋转的时候，带动其顶端的主动锥形齿轮10旋转，进而使得从动锥形齿轮11旋转，从动锥形齿轮11旋转的时候，会使得丝杆13旋转，丝杆13旋转的时候，会与其外部的旋转套12进行螺纹连接，使得使得旋转套12在丝杆13的上方进行上下移动工作，同时带动固定杆15进行上下移动，固定杆15上下移动的时候，带动其顶端的活动杆25上下移动，由此使得刮板24在装置主体1的内壁下方位置进行上下移动，在刮板24进行上下移动的时候，由于副杆2402可以在主杆2401顶端内部进行伸缩，保证刮板24可以始终处于装置主体1的内壁位置，配合刮板24的下降工作，便可以达到对涂料进行彻底下料的效果，不会出现下料不彻底的现象发生。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (9)

1.一种无卤环保聚氨酯油性漆，其特征在于，由聚醚二醇、蓖麻油、异佛尔酮二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡、4丁二醇、二羟甲基丙酸、环氧树脂、三羟甲基丙烷、甲基丙烯酸甲酯、成膜助剂、流平剂和增稠剂按照质量比为3：3:3.5:2:1.5:1:1:0.8:0.5:0.5:0.3:1:0.2制成；
在干燥氮气保护下，将脱水过的聚醚二醇、蓖麻油、异佛尔酮二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡加入到装有温度计、搅拌装置和回流冷凝器的1000mL四口烧瓶中，用二正丁胺滴定法测定NCO值，反应至NCO接近理论值,然后滴加4丁二醇，保温1h，NCO达到理论值后加入二羟甲基丙酸、环氧树脂和三羟甲基丙烷，反应至NCO达到规定值，然后降温加入甲基丙烯酸甲酯得PUMMA预聚物，
将预聚物用三乙胺中和后在常温水中乳化，乙二胺扩链得到PUMMA乳液A；将预聚物用三乙胺中和后在45C水中乳化，乙二胺扩链得到PUMMA乳液B；
将乳液A或乳液B加热升温至70-75C，在3h内均匀滴加引发剂溶液，保温1-2h测试甲基丙烯酸甲酯的转化率，直至转化率保持不变，降温出料，用过滤装置进行过滤，滤液即为改性水性聚氨酯乳液；
将定量自制的改性水性聚氨酯乳液在一定的转速下进行搅拌，然后依次加入成膜助剂、流平剂和增稠剂，然后搅拌混匀。
2.根据权利要求1所述的一种无卤环保聚氨酯油性漆的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一步、预聚
在干燥氮气保护下，将脱水过的聚醚二醇、蓖麻油、异佛尔酮二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡加入到装有温度计、搅拌装置和回流冷凝器的1000mL四口烧瓶中，用二正丁胺滴定法测定NCO值，反应至NCO接近理论值,然后滴加4丁二醇，保温1h，NCO达到理论值后加入二羟甲基丙酸、环氧树脂和三羟甲基丙烷，反应至NCO达到规定值，然后降温加入甲基丙烯酸甲酯得PUMMA预聚物；
第二步、乳化
常温乳化，将预聚物用三乙胺中和后在常温水中乳化，乙二胺扩链得到PUMMA乳液A；45℃水乳化，将预聚物用三乙胺中和后在45C水中乳化，乙二胺扩链得到PUMMA乳液B；
第三步、自由基乳液聚合
上述乳液A或乳液B加热升温至70-75C，在3h内均匀滴加引发剂溶液，保温1-2h测试甲基丙烯酸甲酯的转化率，直至转化率保持不变，降温出料，用过滤装置进行过滤，滤液即为改性水性聚氨酯乳液；
第四步、配漆
将定量自制的改性水性聚氨酯乳液在一定的转速下进行搅拌，然后依次加入成膜助剂、流平剂和增稠剂，然后搅拌混匀。
3.根据权利要求2所述的一种无卤环保聚氨酯油性漆的制备方法，其特征在于，第三步中所述的筛选装置，包括装置主体(1)和进料口(2)，所述装置主体(1)的左侧上方设置有进料口(2)，且装置主体(1)的内部设置有筛选框(7)；
筛选框(7)的两侧顶端连接有旋转轴(6)，且旋转轴(6)的顶端贯穿装置主体(1)的外壁与第一旋转盘(4)顶端中间相连接，并且第一旋转盘(4)与第一旋转盘(4)之间通过皮带(5)相连接，所述第一旋转盘(4)的外部与电机(3)的顶端为键连接，且第一旋转盘(4)的外部还通过皮带(5)与第二旋转盘(8)相连接；
筛选框(7)的底部镶嵌有预留槽(17)，且预留槽(17)的内部设置有拨动杆(23)，并且拨动杆(23)套设在旋转杆(22)的外部，所述旋转杆(22)设置在筛选框(7)的下方中间位置，且筛选框(7)的上方位置设置有移动框(16)，并且移动框(16)的底部连接有疏通杆(18)，所述移动框(16)的顶端连接有滑动杆(21)，且滑动杆(21)的顶端卡合在滑槽(19)的内部，并且滑槽(19)内部设置的复位弹簧(20)顶端顶端与滑动杆(21)的外部相连接，所述滑槽(19)在筛选框(7)的顶端位置；
第二旋转盘(8)的顶端通过主动轴(9)与主动锥形齿轮(10)相连接，且主动锥形齿轮(10)的下方与从动锥形齿轮(11)之间啮合连接，并且从动锥形齿轮(11)的底部与丝杆(13)的顶端同轴连接，所述丝杆(13)的底部与固定座(26)的底部轴承连接，且丝杆(13)的外部螺纹连接有旋转套(12)，并且旋转套(12)的外部与固定杆(15)的顶端相连接，所述固定杆(15)的内部通过压缩弹簧(28)与活动杆(25)相连接，且活动杆(25)的顶端一体安装有刮板(24)，所述固定座(26)的外部通过连接杆(27)与下料口(14)的内壁相连接，且下料口(14)设置在装置主体(1)的下方位置。
4.根据权利要求3所述的一种无卤环保聚氨酯油性漆的制备方法，其特征在于，所述筛选框(7)在装置主体(1)的内部等间距设置有3个，且筛选框(7)顶端两侧呈弧形结构设置，并且筛选框(7)的底部为水平设置，同时筛选框(7)底部的水平位置的上方镶嵌有3个预留槽(17)。
5.根据权利要求3所述的一种无卤环保聚氨酯油性漆的制备方法，其特征在于，所述固定杆(15)在旋转套(12)的外部等角度设置有4个，且固定杆(15)内部的活动杆(25)为移动结构，并且活动杆(25)的顶端与刮板(24)之间为一体安装。
6.根据权利要求3所述的一种无卤环保聚氨酯油性漆的制备方法，其特征在于，所述移动框(16)的外形尺寸与筛选框(7)的外形尺寸相吻合，且移动框(16)与筛选框(7)之间存在间隙，并且移动框(16)的底部均与的分布有疏通杆(18)。
7.根据权利要求3所述的一种无卤环保聚氨酯油性漆的制备方法，其特征在于，所述旋转杆(22)偏向筛选框(7)底部的水平位置的上方位置设置，且旋转杆(22)上的拨动杆(23)的顶端呈弧形结构设置。
8.根据权利要求3所述的一种无卤环保聚氨酯油性漆的制备方法，其特征在于，所述刮板(24)的截面呈“T”形结构设置，且刮板(24)的顶端与装置主体(1)内壁上的限位孔相互卡合，并且刮板(24)呈弧形结构设置，同时刮板(24)的外壁与装置主体(1)顶端内壁相互接触。
9.根据权利要求3所述的一种无卤环保聚氨酯油性漆的制备方法，其特征在于，所述刮板(24)包括主杆(2401)、副杆(2402)和挤压弹簧(2403)，且主杆(2401)的内部通过挤压弹簧(2403)与副杆(2402)相连接。
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