CN112080078A - 一种汽车密封条发泡胶料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车密封条发泡胶料及其制备方法。所述发泡胶料的配方包括EPDM生胶、VESTENAMER 8012、N550、氧化锌、硬脂酸、轻质碳酸钙、白油、PEG4000、氧化钙、硫化体系、ADC和OBSH‑75。制备方法包括一段混炼、二段混炼、挤出等步骤。本发明的有益效果是：本发明的胶料除满足基本物理机械性能，装配要求外，主要是提供替代尾门密封条不干胶的密封作用和降低车内VOC来源、减少工序降低成本，本发明可以更好的适应汽车车内环境要求，和工艺优化降低制造成本，该胶料可替代尾门行李箱不干胶起到密封防水作用，降低voc来源，减少生产工序，已达到降低制造成本的目的。

Description

一种汽车密封条发泡胶料及其制备方法
技术领域
本发明涉及发泡胶料技术领域，具体涉及一种汽车密封条发泡胶料及其制备方法。
背景技术
发泡胶顾名思义就是一种具有发泡特性和粘结特性的胶，它主要用于建筑门窗边缝、构件伸缩缝及孔洞处的填充、密封、粘结，是依靠湿气固化的聚氨酯弹性密封发泡材料，发泡胶是将聚氨酯预聚体、发泡剂、催化剂、交联剂等填装到耐高压铁罐中，并填装丙烷等气体组成的，它分枪式和管式两种，枪式是需要专用聚氨酯发泡枪才能使用，管式配有一次性的胶管，发泡胶是一种主要用于建筑门窗边缝、构件伸缩缝及孔洞处的填充、密封、粘结，是一种依靠湿气固化的聚氨酯弹性密封发泡材料，它分枪式和管式两种，枪式是需要专用聚氨酯发泡枪才能使用，管式配有一次性的胶管，它是一种单组分、湿气固化、多用途的聚氨酯发泡填充弹性密封材料，发泡胶是将聚氨酯预聚体、发泡剂、催化剂等组分装填于耐压气雾罐中的特殊聚氨酯产品。
现有技术存在以下不足：现有的汽车的密封条是靠密封条的压缩变形来填充构件间的缝隙，密封条安装在钣金止口上，密封条受开闭件钣金或其他零件挤压变形，起到密闭的作用，使车门的内部与外界隔绝，不仅能防风、雨水和尘土等侵入车内，还能提高隔音和隔热性能，保持车内环境，同时还能缓和车门关闭时冲击力和车身在行驶过程中的振动，由于汽车行业高速发展，汽车对排放也要求越来越高，节能减排成为当下主题，对于汽车组件要求高效轻便，目前常见的汽车用的普通密实密封胶条密度1.2-1.4g/cm3，密度大、减震缓冲能力也有限，且制造成本较高，不便于使用者的使用。
因此，发明一种汽车密封条发泡胶料很有必要。
发明内容
为此，本发明提供一种汽车密封条发泡胶料，胶料除满足基本物理机械性能，装配要求外，主要是提供替代尾门密封条不干胶的密封作用和降低车内VOC来源、减少工序降低成本，以解决常见的汽车用的普通密实密封胶条密度1.2-1.4g/cm3，密度大、减震缓冲能力也有限，且制造成本较高，不便于使用者的使用的问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种汽车密封条发泡胶料，包括发泡胶料的配方，所述发泡胶料的配方包括EPDM生胶、VESTENAMER 8012、N550、氧化锌、硬脂酸、轻质碳酸钙、白油、PEG4000、氧化钙、硫化体系、ADC和OBSH-75，其中各成分的份数如下：
EPDM生胶80-100份；
VESTENAMER 8012 8-13份；
N550 20-40份；
氧化锌3-8份；
硬脂酸1-2份；
轻质碳酸钙20-35份；
白油25-35份；
PEG4000 1-3份；
氧化钙1-3份；
硫化体系3.5-5份；
ADC 2-3份；
OBSH-75 2-3份。
本发明还提供了上述汽车密封条发泡胶料及其制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、一段混炼：先将EPDM生胶加压混炼后，然后依次加入小药(氧化锌，硬脂酸，PEG4000)、碳黑、轻质碳酸钙和白油混炼均匀后排胶，排胶温度在140-160摄氏度；
S2、二段混炼：将停放后的一段胶先混炼，然后加入氧化钙和硫化体系及微孔发泡剂混炼；
S3、挤出：再通过挤出机对胶料进行挤出，挤出后通过微波热空气进行加热，微波热空气分为第一热空气和第二热空气。
优选的，在所述步骤S1中，排胶温度在140-160摄氏度。
优选的，在所述步骤S1中，排胶后出片，再通过风机来进行冷却，冷却时长为100-140分钟。
优选的，在所述步骤S1中，将冷却后的排胶进行停放，停放时长为20-28小时。
优选的，在所述步骤S2中，所述排胶温度一定控制在60-80摄氏度，薄通时辊距0.3-0.5mm，达到分散效果。
优选的，在所述步骤S2中，微孔发泡剂的份数为20-40份。
优选的，在所述步骤S3中，挤出机挤出温度为60-75摄氏度，挤出机出口型胶料温度为50-60摄氏度。
优选的，在所述步骤S3中，微波热空气温度为200-240摄氏度，微波热空气出口胶料温度为180-200摄氏度，第一热空气温度为200-240摄氏度，第一热空气出口胶料温度为230-250摄氏度，第二热空气温度为200-280摄氏度，第二热空气出口胶料温度250-280摄氏度。
本发明的有益效果是：
本发明的胶料除满足基本物理机械性能，装配要求外，主要是提供替代尾门密封条不干胶的密封作用和降低车内VOC来源、减少工序降低成本，本发明可以更好的适应汽车车内环境要求，和工艺优化降低制造成本，该胶料可替代尾门行李箱不干胶起到密封防水作用，降低voc来源，减少生产工序，已达到降低制造成本的目的。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：
本发明提供的一种汽车密封条发泡胶料，包括发泡胶料的配方，所述发泡胶料的配方包括EPDM生胶、VESTENAMER 8012、N550、氧化锌、硬脂酸、轻质碳酸钙、白油、PEG4000、氧化钙、硫化体系、ADC和OBSH-75，其中各成分的份数如下：
EPDM生胶80份，生胶是一种独具高弹性的聚合物材料，是制造橡胶制品的母体材料，一般指未硫化的橡胶胶料，橡胶树流出的近中性液体，加入0.05％-0.1％氨水，制成胶乳，可短时间保存；
VESTENAMER 8012 8-13份，VESTENAMER 8012是一种改性剂，VESTENAMER 8012可与各种橡胶亲和，一般用量在5-15phr和其他胶种聚掺，添加VESTENAMER 8012的胶料，硬度和模量会增加，抗张强度、伸长、撕裂抵抗会稍降；
N550 20份，N550碳黑是一种橡胶炭黑，适用于天然胶和各种合成橡胶，易分散，能赋予胶料较高的挺性，压出速度快，压出表面光滑，口型膨胀小，硫化胶的耐高温性能及导热性能良好，补强性、弹性和复原性较佳；
氧化锌3份，氧化锌是锌的一种氧化物，难溶于水，可溶于酸和强碱，氧化锌是一种常用的化学添加剂，广泛地应用于塑料、硅酸盐制品、合成橡胶、润滑油、油漆涂料、药膏、粘合剂、食品、电池、阻燃剂等产品的制作中，氧化锌的能带隙和激子束缚能较大，透明度高，有优异的常温发光性能；
硬脂酸1份，硬脂酸，即十八烷酸，结构简式：CH3(CH2)16COOH，由油脂水解生产，主要用于生产硬脂酸盐，每克溶于21mL乙醇，5mL苯，2mL氯仿或6mL四氯化碳中；
轻质碳酸钙20份，轻质碳酸钙又称沉淀碳酸钙，轻质碳酸钙是用化学加工方法制得的，由于它的沉降体积(2.4-2.8mL/g)比用机械方法生产的重质碳酸钙沉降体积(1.1-1.9mL/g)大，因此被称为轻质碳酸钙，它的化学式为CaCO3，它与所有的强酸发生反应，生成和相应的钙盐(如氯化钙CaCl2)，同时放出二氧化碳，在常温(25℃)下，轻质碳酸钙在水中的浓度积为8.7/1029、溶解度为0.0014，轻质碳酸钙水溶液的pH值为9.5-10.2，空气饱和轻质碳酸钙水溶液的pH值为8.0-8.6，轻质碳酸钙无毒、无臭、无刺激性，通常为白色，相对密度为2.7-2.9，沉降体积2.5mL/g以上，比表面积为5m2/g左右；
白油25份，本品是由石油所得精炼液态烃的混合物，主要为饱和的环烷烃与链烷烃混合物，原油经常压和减压分馏、溶剂抽提和脱蜡，加氢精制而；
PEG4000 1份，该系列产品无毒、无刺激性，味微苦，具有良好的水溶性，并与许多有机物组份有良好的相溶性，它们具有优良的润滑性、保湿性、分散性、粘接剂、抗静电剂及柔软剂等；
氧化钙1份，氧化钙，是一种无机化合物，它的化学式是CaO，俗名生石灰，物理性质是表面白色粉末，不纯者为灰白色，含有杂质时呈淡黄色或灰色，具有吸湿性；
硫化体系3.5份，是指目前生产中常采用的常硫量(硫黄用量2-3份)的硫黄促进剂－活性剂体系，此体系能使硫化胶结构产生70％以上的多硫交联键，因此，硫化胶的拉伸强度高，耐磨性和抗疲劳龟裂性好，但耐热老化性能差；
ADC 2份；
OBSH-75 2份，是一种发泡剂。
还包括发泡胶料的配置方法，发泡胶料配置具体步骤如下：
S1一段混炼：先将EPDM生胶加压混炼后，然后依次加入小药(氧化锌，硬脂酸，PEG4000)、碳黑、轻质碳酸钙和白油混炼均匀后排胶，排胶温度在140摄氏度，排胶温度在140摄氏度，排胶后出片，再通过风机来进行冷却，冷却时长为100分钟，将冷却后的排胶进行停放，停放时长为20小时；
S2二段混炼：将停放后的一段胶先混炼，然后加入氧化钙和硫化体系及微孔发泡剂混炼，所述排胶温度一定控制在60摄氏度，薄通时辊距0.3mm，达到分散效果，微孔发泡剂的份数为20份；
S3挤出：再通过挤出机对胶料进行挤出，挤出后通过微波热空气进行加热，微波热空气分为第一热空气和第二热空气，挤出机挤出温度为60摄氏度，挤出机出口型胶料温度为50摄氏度，微波热空气温度为200摄氏度，微波热空气出口胶料温度为180摄氏度，第一热空气温度为200摄氏度，第一热空气出口胶料温度为230摄氏度，第二热空气温度为200摄氏度，第二热空气出口胶料温度250摄氏度。
实施例2：
本发明提供的一种汽车密封条发泡胶料，包括发泡胶料的配方，所述发泡胶料的配方包括EPDM生胶、VESTENAMER 8012、N550、氧化锌、硬脂酸、轻质碳酸钙、白油、PEG4000、氧化钙、硫化体系、ADC和OBSH-75，其中各成分的份数如下：
EPDM生胶90份，生胶是一种独具高弹性的聚合物材料，是制造橡胶制品的母体材料，一般指未硫化的橡胶胶料，橡胶树流出的近中性液体，加入0.05％-0.1％氨水，制成胶乳，可短时间保存；
VESTENAMER 8012 10份，VESTENAMER 8012是一种改性剂，VESTENAMER 8012可与各种橡胶亲和，一般用量在5-15phr和其他胶种聚掺，添加VESTENAMER 8012的胶料，硬度和模量会增加，抗张强度、伸长、撕裂抵抗会稍降；
N550 30份，N550碳黑是一种橡胶炭黑，适用于天然胶和各种合成橡胶，易分散，能赋予胶料较高的挺性，压出速度快，压出表面光滑，口型膨胀小，硫化胶的耐高温性能及导热性能良好，补强性、弹性和复原性较佳；
氧化锌6份，氧化锌是锌的一种氧化物，难溶于水，可溶于酸和强碱，氧化锌是一种常用的化学添加剂，广泛地应用于塑料、硅酸盐制品、合成橡胶、润滑油、油漆涂料、药膏、粘合剂、食品、电池、阻燃剂等产品的制作中，氧化锌的能带隙和激子束缚能较大，透明度高，有优异的常温发光性能；
硬脂酸1.5份，硬脂酸，即十八烷酸，结构简式：CH3(CH2)16COOH，由油脂水解生产，主要用于生产硬脂酸盐，每克溶于21mL乙醇，5mL苯，2mL氯仿或6mL四氯化碳中；
轻质碳酸钙30份，轻质碳酸钙又称沉淀碳酸钙，轻质碳酸钙是用化学加工方法制得的，由于它的沉降体积(2.4-2.8mL/g)比用机械方法生产的重质碳酸钙沉降体积(1.1-1.9mL/g)大，因此被称为轻质碳酸钙，它的化学式为CaCO3，它与所有的强酸发生反应，生成和相应的钙盐(如氯化钙CaCl2)，同时放出二氧化碳，在常温(25℃)下，轻质碳酸钙在水中的浓度积为8.7/1029、溶解度为0.0014，轻质碳酸钙水溶液的pH值为9.5-10.2，空气饱和轻质碳酸钙水溶液的pH值为8.0-8.6，轻质碳酸钙无毒、无臭、无刺激性，通常为白色，相对密度为2.7-2.9，沉降体积2.5mL/g以上，比表面积为5m2/g左右；
白油30份，本品是由石油所得精炼液态烃的混合物，主要为饱和的环烷烃与链烷烃混合物，原油经常压和减压分馏、溶剂抽提和脱蜡，加氢精制而；
PEG40002份，该系列产品无毒、无刺激性，味微苦，具有良好的水溶性，并与许多有机物组份有良好的相溶性，它们具有优良的润滑性、保湿性、分散性、粘接剂、抗静电剂及柔软剂等；
氧化钙2份，氧化钙，是一种无机化合物，它的化学式是CaO，俗名生石灰，物理性质是表面白色粉末，不纯者为灰白色，含有杂质时呈淡黄色或灰色，具有吸湿性；
硫化体系4份，是指目前生产中常采用的常硫量(硫黄用量2-3份)的硫黄促进剂－活性剂体系，此体系能使硫化胶结构产生70％以上的多硫交联键，因此，硫化胶的拉伸强度高，耐磨性和抗疲劳龟裂性好，但耐热老化性能差；
ADC 2.5份；
OBSH-75 3份，是一种发泡剂。
还包括发泡胶料的配置方法，发泡胶料配置具体步骤如下：
S1一段混炼：先将EPDM生胶加压混炼后，然后依次加入小药(氧化锌，硬脂酸，PEG4000)、碳黑、轻质碳酸钙和白油混炼均匀后排胶，排胶温度在150摄氏度，排胶温度在150摄氏度，排胶后出片，再通过风机来进行冷却，冷却时长为120分钟，将冷却后的排胶进行停放，停放时长为24小时；
S2二段混炼：将停放后的一段胶先混炼，然后加入氧化钙和硫化体系及微孔发泡剂混炼，所述排胶温度一定控制在70摄氏度，薄通时辊距0.4mm，达到分散效果，微孔发泡剂的份数为30份；
S3挤出：再通过挤出机对胶料进行挤出，挤出后通过微波热空气进行加热，微波热空气分为第一热空气和第二热空气，挤出机挤出温度为70摄氏度，挤出机出口型胶料温度为55摄氏度，微波热空气温度为220摄氏度，微波热空气出口胶料温度为190摄氏度，第一热空气温度为220摄氏度，第一热空气出口胶料温度为240摄氏度，第二热空气温度为250摄氏度，第二热空气出口胶料温度270摄氏度。
实施例3：
本发明提供的一种汽车密封条发泡胶料，包括发泡胶料的配方，所述发泡胶料的配方包括EPDM生胶、VESTENAMER 8012、N550、氧化锌、硬脂酸、轻质碳酸钙、白油、PEG4000、氧化钙、硫化体系、ADC和OBSH-75，其中各成分的份数如下：
EPDM生胶100份，生胶是一种独具高弹性的聚合物材料，是制造橡胶制品的母体材料，一般指未硫化的橡胶胶料，橡胶树流出的近中性液体，加入0.05％-0.1％氨水，制成胶乳，可短时间保存；
VESTENAMER 8012 13份，VESTENAMER 8012是一种改性剂，VESTENAMER 8012可与各种橡胶亲和，一般用量在5-15phr和其他胶种聚掺，添加VESTENAMER 8012的胶料，硬度和模量会增加，抗张强度、伸长、撕裂抵抗会稍降；
N550 40份，N550碳黑是一种橡胶炭黑，适用于天然胶和各种合成橡胶，易分散，能赋予胶料较高的挺性，压出速度快，压出表面光滑，口型膨胀小，硫化胶的耐高温性能及导热性能良好，补强性、弹性和复原性较佳；
氧化锌8份，氧化锌是锌的一种氧化物，难溶于水，可溶于酸和强碱，氧化锌是一种常用的化学添加剂，广泛地应用于塑料、硅酸盐制品、合成橡胶、润滑油、油漆涂料、药膏、粘合剂、食品、电池、阻燃剂等产品的制作中，氧化锌的能带隙和激子束缚能较大，透明度高，有优异的常温发光性能；
硬脂酸2份，硬脂酸，即十八烷酸，结构简式：CH3(CH2)16COOH，由油脂水解生产，主要用于生产硬脂酸盐，每克溶于21mL乙醇，5mL苯，2mL氯仿或6mL四氯化碳中；
轻质碳酸钙35份，轻质碳酸钙又称沉淀碳酸钙，轻质碳酸钙是用化学加工方法制得的，由于它的沉降体积(2.4-2.8mL/g)比用机械方法生产的重质碳酸钙沉降体积(1.1-1.9mL/g)大，因此被称为轻质碳酸钙，它的化学式为CaCO3，它与所有的强酸发生反应，生成和相应的钙盐(如氯化钙CaCl2)，同时放出二氧化碳，在常温(25℃)下，轻质碳酸钙在水中的浓度积为8.7/1029、溶解度为0.0014，轻质碳酸钙水溶液的pH值为9.5-10.2，空气饱和轻质碳酸钙水溶液的pH值为8.0-8.6，轻质碳酸钙无毒、无臭、无刺激性，通常为白色，相对密度为2.7-2.9，沉降体积2.5mL/g以上，比表面积为5m2/g左右；
白油35份，本品是由石油所得精炼液态烃的混合物，主要为饱和的环烷烃与链烷烃混合物，原油经常压和减压分馏、溶剂抽提和脱蜡，加氢精制而；
PEG4000 3份，该系列产品无毒、无刺激性，味微苦，具有良好的水溶性，并与许多有机物组份有良好的相溶性，它们具有优良的润滑性、保湿性、分散性、粘接剂、抗静电剂及柔软剂等；
氧化钙3份，氧化钙，是一种无机化合物，它的化学式是CaO，俗名生石灰，物理性质是表面白色粉末，不纯者为灰白色，含有杂质时呈淡黄色或灰色，具有吸湿性；
硫化体系5份，是指目前生产中常采用的常硫量(硫黄用量2-3份)的硫黄促进剂－活性剂体系，此体系能使硫化胶结构产生70％以上的多硫交联键，因此，硫化胶的拉伸强度高，耐磨性和抗疲劳龟裂性好，但耐热老化性能差；
ADC 3份；
OBSH-75 3份，是一种发泡剂。
还包括发泡胶料的配置方法，发泡胶料配置具体步骤如下：
S1一段混炼：先将EPDM生胶加压混炼后，然后依次加入小药(氧化锌，硬脂酸，PEG4000)、碳黑、轻质碳酸钙和白油混炼均匀后排胶，排胶温度在160摄氏度，排胶温度在160摄氏度，排胶后出片，再通过风机来进行冷却，冷却时长为140分钟，将冷却后的排胶进行停放，停放时长为28小时；
S2二段混炼：将停放后的一段胶先混炼，然后加入氧化钙和硫化体系及微孔发泡剂混炼，所述排胶温度一定控制在80摄氏度，薄通时辊距0.5mm，达到分散效果，微孔发泡剂的份数为40份；
S3挤出：再通过挤出机对胶料进行挤出，挤出后通过微波热空气进行加热，微波热空气分为第一热空气和第二热空气，挤出机挤出温度为75摄氏度，挤出机出口型胶料温度为60摄氏度，微波热空气温度为240摄氏度，微波热空气出口胶料温度为200摄氏度，第一热空气温度为240摄氏度，第一热空气出口胶料温度为250摄氏度，第二热空气温度为280摄氏度，第二热空气出口胶料温度280摄氏度。
实施例4：
分别取上述实施例1-3的方法，在3个相同面积的模具内部制作90个胶料，每30个分为一组，成型后检测靶材的生产成本，得到以下数据：
Figure BDA0002674802010000081
由上表可知，实施例2中方法适宜，实施例2生产的胶料除满足基本物理机械性能，装配要求外，主要是提供替代尾门密封条不干胶的密封作用和降低车内VOC来源、减少工序降低成本，本发明可以更好的适应汽车车内环境要求，和工艺优化降低制造成本，该胶料可替代尾门行李箱不干胶起到密封防水作用，降低voc来源，减少生产工序，已达到降低制造成本的目的
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案对本发明加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此，依据本发明的技术方案所进行的任何简单修改或等同置换，尽属于本发明要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种汽车密封条发泡胶料，包括发泡胶料的配方，其特征在于，所述发泡胶料的配方包括EPDM生胶、VESTENAMER 8012、N550、氧化锌、硬脂酸、轻质碳酸钙、白油、PEG4000、氧化钙、硫化体系、ADC和OBSH-75，其中各成分的份数如下：
EPDM生胶80-100份；
VESTENAMER 8012 8-13份；
N550 20-40份；
氧化锌3-8份；
硬脂酸1-2份；
轻质碳酸钙20-35份；
白油25-35份；
PEG4000 1-3份；
氧化钙1-3份；
硫化体系3.5-5份；
ADC 2-3份；
OBSH-75 2-3份。
2.权利要求1所述的汽车密封条发泡胶料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、一段混炼：先将EPDM生胶加压混炼后，然后依次加入小药(氧化锌，硬脂酸，PEG4000)、碳黑、轻质碳酸钙和白油混炼均匀后排胶，排胶温度在140-160摄氏度；
S2、二段混炼：将停放后的一段胶先混炼，然后加入氧化钙和硫化体系及微孔发泡剂混炼；
S3、挤出：再通过挤出机对胶料进行挤出，挤出后通过微波热空气进行加热，微波热空气分为第一热空气和第二热空气。
3.如权利要求2所述的汽车密封条发泡胶料的制备方法，其特征在于，在所述步骤S1中，排胶温度在140-160摄氏度。
4.如权利要求2所述的汽车密封条发泡胶料的制备方法，其特征在于，在所述步骤S1中，排胶后出片，再通过风机来进行冷却，冷却时长为100-140分钟。
5.如权利要求2所述的汽车密封条发泡胶料的制备方法，其特征在于，在所述步骤S1中，将冷却后的排胶进行停放，停放时长为20-28小时。
6.如权利要求2所述的汽车密封条发泡胶料的制备方法，其特征在于，在所述步骤S2中，所述排胶温度一定控制在60-80摄氏度，薄通时辊距0.3-0.5mm，达到分散效果。
7.如权利要求2所述的汽车密封条发泡胶料的制备方法，其特征在于，在所述步骤S2中，微孔发泡剂的份数为20-40份。
8.如权利要求2所述的汽车密封条发泡胶料的制备方法，其特征在于，在所述步骤S3中，挤出机挤出温度为60-75摄氏度，挤出机出口型胶料温度为50-60摄氏度。
9.如权利要求2所述的汽车密封条发泡胶料的制备方法，其特征在于，在所述步骤S3中，微波热空气温度为200-240摄氏度，微波热空气出口胶料温度为180-200摄氏度，第一热空气温度为200-240摄氏度，第一热空气出口胶料温度为230-250摄氏度，第二热空气温度为200-280摄氏度，第二热空气出口胶料温度250-280摄氏度。
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