CN112625484A - 一种导电聚硅氧烷-聚苯胺防腐涂层的制备方法及其应用 - Google Patents

一种导电聚硅氧烷-聚苯胺防腐涂层的制备方法及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明归属于金属在盐水溶液中的防腐蚀领域，具体涉及一种稳定超疏水导电聚硅氧烷‑聚苯胺（PANIC‑RA‑POS）防腐涂层的制备方法及应用。本发明方法利用电化学法在金属表面构筑致密稳定的导电聚苯胺薄膜，采用喷涂法构筑外部疏水性聚硅氧烷涂层，同时在聚苯胺及聚硅氧烷之间喷涂不干胶（RA）形成聚硅氧烷‑聚苯胺（PANIC‑RA‑POS）防腐涂层，并应用到金属表面防腐领域。本发明涉及的涂层分为内部导电聚苯胺薄膜PANIC和外部超疏水涂层POS，PANIC具有对金属表面自发钝化及减缓点蚀的独特优势，有效降低电化学腐蚀，POS具有在腐蚀介质中自发形成空气层的特点，可以高效阻隔腐蚀介质和电子的传输，有效降低化学腐蚀，不干胶喷胶SA加强了PANIC和POS间的结合力，有效提高了金属防腐性能。

Description

一种导电聚硅氧烷-聚苯胺防腐涂层的制备方法及其应用
技术领域
本发明归属于金属在盐水溶液中的防腐蚀领域，具体涉及一种稳定超疏水导电聚硅氧烷-聚苯胺防腐涂层的制备方法及应用。
背景技术
金属腐蚀每年造成的损失占全世界GDP的3%左右，已是当代工业及社会需要紧迫解决的问题，阴极保护、构筑钝化层、复合涂层和缓蚀剂等多种防腐蚀手段都已得到广泛应用，其中构筑三氧化铬钝化层和涂覆有机涂层是最常用的两种方法，构筑三氧化铬钝化层需用到致癌的铬酸盐，而传统有机复合涂层仅具有隔离腐蚀介质同金属基体的作用，对占主要比例的电化学腐蚀作用不明显，因此需要开发一种稳定、环保及高效的新型防腐涂层具有重要的意义。
导电聚苯胺近年来在各领域的应用不断拓展，尤其表现在金属防腐蚀的应用方面，为开发下一代防腐材料开辟了新的方向。目前关于聚苯胺的防腐机理主要有自发钝化以及减缓点蚀等，但聚苯胺极差的加工性限制了它的广泛应用，幸运的是，电沉积方法可以直接在金属表面形成聚苯胺薄膜，然而常见的电沉积聚苯胺是在强酸有机溶液中反应，所得薄膜致密度不足、结合力差及导电耐久性短等问题需要亟待解决，因此，本发明采取有机强酸同无机弱酸相结合，同时引入CAM，有机多元弱酸和铜离子形成大量配位络合物及氧化物有效提高膜层致密性，多元弱酸的引入亦会显著提升聚苯胺薄膜同金属基体之间的结合，以及其不易流失的特性提高其导电耐久性，同时强酸可以弥补无极弱酸掺杂时聚苯胺难反应的问题。
近年来超疏水表面的独特性能引起了学者们的广泛关注，超疏水表面浸入极性腐蚀液后，会立即形成一层空气层，可以高效阻隔腐蚀介质及电子的传输，能有效地提升涂层的防腐性能。聚硅氧烷具有化学性能稳定、耐老化和疏水性等优点，在构筑超疏水表面具有潜在广泛应用，然而聚硅氧烷的玻璃化温度及熔点较低，限制了聚硅氧烷的恶劣环境中的使用，为此，在构筑超疏水涂层中引入环氧基硅烷偶联剂同疏水性十八胺发生开环固化，进一步提升硅氧烷的涂层的机械性能，而且为提高涂层粗糙度引入疏水性二氧化硅纳米粒子可以进一步提高超疏水涂层的硬度，同时，弹性的聚硅氧烷涂层可以有效地避免涂层易开裂的问题。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种防腐性能优异、结合力高和防腐耐久性强的导电聚硅氧烷-聚苯胺防腐涂层的制备方法及其应用。
实现本发明目的的技术方案是： 一种导电聚硅氧烷-聚苯胺防腐涂层的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）PANIC薄膜的制备：室温下，选用DL-苹果酸（DL-MA）作为酸掺杂剂，通过循环伏安法制备DL-MA和醋酸铜（CAM）掺杂的导电PANIC薄膜，电解质溶液由H2SO4溶液、苯胺（An）、DL-MA和CAM组成；制备的PANIC薄膜干燥后备用；
（2）POS悬浮液的制备：以无水乙醇为溶剂，依次加入不同量的蒸馏水、疏水性二氧化硅纳米粒子（SiO2）、十二烷基三甲氧基硅氧烷（DTMS）、四乙氧基硅烷（TEOS）、3-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷（GPTS）和十八胺（OA），在55～65℃下反应24小时，得到白色POS悬浮液；
（3）PANI-POS涂层的制备：在PANIC试样表面喷涂一层RA，使用喷笔将POS悬浮液喷涂于RA表面，得PANI-RA-POS。
上述技术方案，所述步骤（1）中，使用800#～1000#水相砂纸对金属表面进行打磨处理，分别在丙酮和乙醇溶液中超清清洗干净，室温晾干待用。
上述技术方案，所述步骤（1）中，在室温下，通过循环伏安法进行电化学沉积制备DL-MA和醋酸铜（CAM）掺杂的导电PANIC薄膜；电位区间为-0.2～1.0 V，扫面速率20 mV/s，循环圈数为15～25个。
上述技术方案，所述循环伏安法进行电化学沉积在CHI660E三电极电化学工作站进行，甘汞电极（SCE）为参比电极，铂丝为对电极，304不锈钢为工作电极，304不锈钢尺寸为25 mm×15 mm×0.5 mm。
上述技术方案，所述步骤（1）中电解质溶液H2SO4溶液、苯胺（An）、DL-MA和CAM的浓度均为0.2 mol/L。
上述技术方案，所述步骤（1）中所得PANIC薄膜通过鼓风烘箱进行干燥，干燥温度为60℃，干燥时间为12h。
上述技术方案，所述步骤（2）中：所述无水乙醇、蒸馏水和SiO2的重量比为：500：1：（2~4）；所述DTMS、TEOS、GPTS和 OA的摩尔比为6：4：10：5；在55～65℃条件下磁力搅拌24h，得白色超疏水POS悬浮液。
上述技术方案，所述步骤（3）中：在导电层聚苯胺和超疏水层聚硅氧烷之间喷涂一层3M75型不干胶，使用喷笔量取POS悬浮液喷涂于不干胶表面，在鼓风烘箱中25～30℃温度下干燥12h。
本发明还包括一种导电聚硅氧烷-聚苯胺防腐涂层的应用，利用电化学法在金属表面构筑致密稳定的导电聚苯胺薄膜，采用喷涂法构筑外部疏水性聚硅氧烷涂层，同时在聚苯胺及聚硅氧烷之间喷涂不干胶（RA）形成的聚硅氧烷-聚苯胺（PANIC-RA-POS）防腐涂层在金属表面防腐领域中的应用。
采用上述技术方案后，本发明具有以下积极的效果：
（1）本发明涉及的涂层分为内部导电聚苯胺薄膜PANIC和外部超疏水涂层POS，PANIC具有对金属表面自发钝化及减缓点蚀的独特优势，有效降低电化学腐蚀，POS具有在腐蚀介质中自发形成空气层的特点，可以高效阻隔腐蚀介质和电子的传输，有效降低化学腐蚀，不干胶喷胶SA加强了PANIC和POS间的结合力，从而可制备出具有优异防腐性能、高结合力和优秀防腐耐久性的超疏水导电PANIC-RA-POS涂层，有效地提高了金属的防腐性能及实用性；
（2）本发明制备的新型多功能涂层具有环境友好、防腐性能佳和实用性优的特性，从而降低资源消耗，在金属防腐蚀应用中具有重要意义。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1为POS的XPS图谱；
图2为元素N1s谱图；
图3为PANIC的XPS谱图；
图4为PANIC中Cu2p2/3的XPS谱图；
图5为PANIC的SEM照片；
图6为PANIC-RA-POS的SEM照片；
图7为PANI-RA-POS的接触角照片；
图8为304SS、PANI、PANIC和PANIC-RA-POS的TAFEL极化曲线图谱；
图9为304SS、PANI和PANIC的能奎斯特图；
图10为304SS、PANI和PANIC的BODE图；
图11为304SS、PANI和PANIC的阻抗模图；
图12为PANIC-RA-POS的能奎斯特图；
图13为PANIC-RA-POS的BODE图；
图14为PANIC-RA-POS的阻抗模图；
图15为304SS、PANIC和PANIC-RA-POS的开路电位随时间变化谱图；
图16为304SS、PANIC的结合力表征谱图；
图17为PANIC-RA-POS的结合力表征谱图。
具体实施方式
实施例1
（1） PANIC薄膜的制备：使用上海CHI660E三电极电化学工作站，参比电极为SCE，对电极为铂丝，工作电极304不锈钢经过800#～1000#水相砂纸打磨，然后分别在丙酮及乙醇中超声清洗10分钟后，自然挥干待用。室温下，通过循环伏安法制备导电PANIC薄膜，电解液为在0.2mol/L H2SO4水溶液加入0.2mol/L的An、0.2mol/L DL-MA和0.2mol/L CAM，电化学参数为-0.2～1.0V、20mV/s和20个循环。所得样品在鼓风干燥箱中60℃热处理12h。
（2）POS悬浮液的制备：在50mL无水乙醇中，依次加入0.1mL蒸馏水、0.2g SiO2、0.03mol/L DTMS、0.02mol/L TEOS、0.05mol/L GPTS和0.025mol/L OA，OA的溶解需要超声处理10分钟。在60℃条件下磁力搅拌24h，得白色超疏水POS悬浮液。
（3）PANIC-RA-POS涂层的制备：在导电层聚苯胺和超疏水层聚硅氧烷之间喷涂一层3M75型不干胶，使用喷笔量取3mL POS悬浮液喷涂于不干胶表面，在鼓风烘箱中以温度25～30℃、干燥12h。
实施例2
（1） PANIC薄膜的制备：使用上海CHI660E三电极电化学工作站，参比电极为SCE，对电极为铂丝，工作电极304不锈钢经过800#～1000#水相砂纸打磨，然后分别在丙酮及乙醇中超声清洗10分钟后，自然挥干待用。室温下，通过循环伏安法制备导电PANIC薄膜，电解液为在0.2mol/L H2SO4水溶液加入0.2mol/L的An、0.2mol/L DL-MA和0.2mol/L CAM，电化学参数为-0.2～1.0V、20mV/s和20个循环。所得样品在鼓风干燥箱中60℃热处理12h。
（2）POS悬浮液的制备：在50mL无水乙醇中，依次加入0.1mL蒸馏水、0.3g SiO2、0.03mol/L DTMS、0.02mol/L TEOS、0.05mol/L GPTS和0.025mol/L OA，OA的溶解需要超声处理10分钟。在60℃条件下磁力搅拌24h，得白色超疏水POS悬浮液。
（3）PANIC-RA-POS涂层的制备：在导电层聚苯胺和超疏水层聚硅氧烷之间喷涂一层3M75型不干胶，使用喷笔量取3mL POS悬浮液喷涂于不干胶表面，在鼓风烘箱中以温度25～30℃、干燥12h。
实施例3
（1）PANIC薄膜的制备：使用上海CHI660E三电极电化学工作站，参比电极为SCE，对电极为铂丝，工作电极304不锈钢经过800#～1000#水相砂纸打磨，然后分别在丙酮及乙醇中超声清洗10分钟后，自然挥干待用。室温下，通过循环伏安法制备导电PANIC薄膜，电解液为在0.2mol/L H2SO4水溶液加入0.2mol/L的An、0.2mol/L DL-MA和0.2mol/L CAM，电化学参数为-0.2～1.0V、20mV/s和20个循环。所得样品在鼓风干燥箱中60℃热处理12h。
（2）POS悬浮液的制备：在50mL无水乙醇中，依次加入0.1mL蒸馏水、0.4g SiO2、0.03mol/L DTMS、0.02mol/L TEOS、0.05mol/L GPTS和0.025mol/L OA，OA的溶解需要超声处理10分钟。在60℃条件下磁力搅拌24h，得白色超疏水POS悬浮液。
（3）PANIC-RA-POS涂层的制备：在导电层聚苯胺和超疏水层聚硅氧烷之间喷涂一层3M75型不干胶，使用喷笔量取3mL POS悬浮液喷涂于不干胶表面，在鼓风烘箱中以温度25～30℃、干燥12h。
图1~图4为PANIC和POS的XPS图谱。图1是POS的XPS谱图，为准确表征POS组成，此样中未加入SiO2纳米粒子，主要元素包含C、Si、O和N，其中，C元素主要源于OA、DTMS和GPTS，O和Si元素主要源于TEOS、 DTMS和GPTS。图2是元素N1s谱图，N1s谱图可以拟合为伯胺(R-NH2(OA), R代表烷基)(399.8 eV), 仲胺(R2-NH) (399.7 eV)和叔胺(R3-N) (399.1 eV)物种,三者的面积积分分别为0.26%,30.06%和69.68%,表明OA的氨基大部分发生了开环固化反应。图3是PANIC的XPS谱图，主要元素包含Cu, Fe, Cr, N, C, O和S，其中，Cu元素主要源于CAM，Fe和Cr元素主要源于304SS，N和C元素主要源于聚苯胺，S和O元素主要源于H2SO4、CAM和DL-MA。在PANIC中Cu2p3/2XPS光谱可以拟合为硫酸铜(CuSO4) (936 eV), DL-苹果酸铜/醋酸铜(RCO2)2(935 eV),氧化铜(933.7 eV)和单质铜/氧化亚铜/Cu2O(932.2 eV),四组分的面积积分百分比分别是6.6%,3.5%,77.97%和11.93%,说明有大量的氧化铜和铜离子络合物在PANIC薄膜中生成，可以有效提升膜层的致密性。
图5和图6为PANIC和POS的SEM照片。图5是PANIC的SEM照片，PANIC薄膜具有好的致密性，图6是PANIC-RA-POS的SEM照片，所得膜层具有足够的粗糙度，这是构筑超疏水涂层的主要因素之一。因此，从二者的SEM照片分析可知，内层形成了致密的导电PANIC薄膜，外部形成了具有足够粗糙度的超疏水涂层。
图7为PANI-RA-POS的接触角照片。水滴接触角大于150°，滚动角小于10°的表面被定义为超疏水表面，PANIC-RA-POS的接触角达到158.4°，滚动角达到3.3°，因此，本专利制备的PANIC-RA-POS实现了超疏水特性。
图8为本发明304SS、PANI、PANIC和PANIC-RA-POS的TAFEL极化曲线图谱。TAFEL极化曲线是表征涂层防腐性能主要方法之一，其中涉及到的防腐蚀参数主要有自腐蚀电流和自腐蚀电压，自腐蚀电流越小表明腐蚀速率越低，自腐蚀电压越大表明基体越难被腐蚀。由图可知PANIC和PANIC-RA-POS的自腐蚀电压较304SS有明显提高，同时自腐蚀电流有明显降低，其中PANI-SA-POS防腐性能提升最为明显。
图9~图14为304SS、PANI、PANIC和PANIC-RA-POS的EIS阻抗谱图。图9、图10和图11分别是304SS、PANI和PANIC的能奎斯特图、BODE图和阻抗模图，在图9中，PANIC的阻抗明显大于PANI，对应的图11中PANIC的阻抗模也明显高于PANI，表明PANIC涂层具有优秀的致密性，由图10可知，PANIC和PANI时间常数均为1，表明二者的涂层均具有优秀的均一性。图12、图13和图14分别是PANIC-RA-POS的能奎斯特图、BODE图和阻抗模图，由图可以，相较于其他试样，PANIC-RA-POS的阻抗及阻抗模均很大，尤其阻抗模相较于304SS提升了3个数量级，这反映出超疏水涂层在腐蚀介质中会形成空气膜层，能高效地阻隔腐蚀介质及电子的传输，时间常数表现为3，高频区的波动属于超疏水涂层的共性，此处可视为一个时间常数。
图15为304SS、PANIC和PANIC-RA-POS的开路电位随时间变化谱图。当试样浸于腐蚀介质后，开路电位随浸泡时间的变化可以方便地检验涂层的防腐蚀耐久性，由于可知304SS裸钢片置于腐蚀介质（3.5%NaCl）后，开路电位快速降低，表明304SS一开始即出现严重腐蚀问题，PANIC试样浸入约200h后出现腐蚀现象，而PANIC-RA-POS试样浸入腐蚀介质650h后才出现明显的腐蚀现象，表明PANIC-RA-POS具有优异的腐蚀耐久性。
图16和图17分别为304SS、PANIC和PANIC-RA-POS的结合力表征谱图。涂层同基体之间结合力决定了其应用范围的宽窄，本专利选用美国3M810胶带，开展胶带实验检验涂层同基体之间结合力强弱，其中接触角可以更为直接的表面出涂层的结合力强弱。图16是PANIC的结合力测试，电沉积样品在经过1000次美国3M810胶带试验后，接触角仍然有80.7°，距离304不锈钢接触角59.9°相差甚远，同时超疏水层经过140次胶带试验后，接触角才低于150°，表明发明制备超疏水导电PANIC-RA-POS防腐涂层具有同基体之间优秀的结合力，具有广泛的实用潜力。，
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种导电聚硅氧烷-聚苯胺防腐涂层的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）PANIC薄膜的制备：室温下，选用DL-苹果酸（DL-MA）作为酸掺杂剂，通过循环伏安法制备DL-MA和醋酸铜（CAM）掺杂的导电PANIC薄膜，电解质溶液由H2SO4溶液、苯胺（An）、DL-MA和CAM组成；制备的PANIC薄膜干燥后备用；
（2）POS悬浮液的制备：以无水乙醇为溶剂，依次加入不同量的蒸馏水、疏水性二氧化硅纳米粒子（SiO2）、十二烷基三甲氧基硅氧烷（DTMS）、四乙氧基硅烷（TEOS）、3-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷（GPTS）和十八胺（OA），在55～65℃下反应24小时，得到白色POS悬浮液；
（3）PANI-POS涂层的制备：在PANIC试样表面喷涂一层RA，使用喷笔将POS悬浮液喷涂于RA表面，得PANI-RA-POS。
2.如权利要求1所述的一种导电聚硅氧烷-聚苯胺防腐涂层的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中，使用800#～1000#水相砂纸对金属表面进行打磨处理，分别在丙酮和乙醇溶液中超清清洗干净，室温晾干待用。
3.如权利要求1所述的一种导电聚硅氧烷-聚苯胺防腐涂层的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中，在室温下，通过循环伏安法进行电化学沉积制备DL-MA和醋酸铜（CAM）掺杂的导电PANIC薄膜；电位区间为-0.2～1.0 V，扫面速率20 mV/s，循环圈数为15～25个。
4.如权利要求3所述的一种导电聚硅氧烷-聚苯胺防腐涂层的制备方法，其特征在于：所述循环伏安法进行电化学沉积在CHI660E三电极电化学工作站进行，甘汞电极（SCE）为参比电极，铂丝为对电极，304不锈钢为工作电极，304不锈钢尺寸为25 mm×15 mm×0.5 mm。
5.如权利要求1所述的一种导电聚硅氧烷-聚苯胺防腐涂层的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中电解质溶液H2SO4溶液、苯胺（An）、DL-MA和CAM的浓度均为0.2 mol/L。
6.如权利要求1所述的一种导电聚硅氧烷-聚苯胺防腐涂层的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中所得PANIC薄膜通过鼓风烘箱进行干燥，干燥温度为60℃，干燥时间为12h。
7.如权利要求1所述的一种导电聚硅氧烷-聚苯胺防腐涂层的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中：所述无水乙醇、蒸馏水和SiO2的重量比为：500:1：（2~4）；所述DTMS、TEOS、GPTS和 OA的摩尔比为6：4：10：5；在55～65℃条件下磁力搅拌24h，得白色超疏水POS悬浮液。
8.如权利要求1所述的一种导电聚硅氧烷-聚苯胺防腐涂层的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中：在导电层聚苯胺和超疏水层聚硅氧烷之间喷涂一层3M75型不干胶，使用喷笔量取POS悬浮液喷涂于不干胶表面，在鼓风烘箱中25～30℃温度下干燥12h。
9.一种导电聚硅氧烷-聚苯胺防腐涂层的应用，其特征在于：利用电化学法在金属表面构筑致密稳定的导电聚苯胺薄膜，采用喷涂法构筑外部疏水性聚硅氧烷涂层，同时在聚苯胺及聚硅氧烷之间喷涂不干胶（RA）形成的聚硅氧烷-聚苯胺（PANIC-RA-POS）防腐涂层在金属表面防腐领域中的应用。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116239905A (zh) * 2022-06-21 2023-06-09 青岛科技大学 一种海洋用防腐防污多效涂层材料的制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1472421A (en) * 1974-04-15 1977-05-04 Dow Corning Carboxy-functional silicones
CN103865361A (zh) * 2014-04-04 2014-06-18 山东旭锐新材有限公司 一种用于水下或湿表面的聚苯胺防腐涂料及其制备方法
CN105754093A (zh) * 2016-04-20 2016-07-13 桂林理工大学 以苹果酸为模板和掺杂剂制备导电聚苯胺纳米棒的方法
CN109370416A (zh) * 2018-09-12 2019-02-22 国网江苏省电力有限公司泰州供电分公司 一种电网用耐磨疏水硅胶涂层制备方法
CN110922865A (zh) * 2019-12-10 2020-03-27 兰州理工大学 一种钢铁表面复合涂层及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1472421A (en) * 1974-04-15 1977-05-04 Dow Corning Carboxy-functional silicones
CN103865361A (zh) * 2014-04-04 2014-06-18 山东旭锐新材有限公司 一种用于水下或湿表面的聚苯胺防腐涂料及其制备方法
CN105754093A (zh) * 2016-04-20 2016-07-13 桂林理工大学 以苹果酸为模板和掺杂剂制备导电聚苯胺纳米棒的方法
CN109370416A (zh) * 2018-09-12 2019-02-22 国网江苏省电力有限公司泰州供电分公司 一种电网用耐磨疏水硅胶涂层制备方法
CN110922865A (zh) * 2019-12-10 2020-03-27 兰州理工大学 一种钢铁表面复合涂层及其制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KATARZYNA DEPA等: "Preparation of conducting polysiloxane/polyaniline compositions", 《APPLY POLYMER》 *
夏继军等: "纳米聚苯胺／磷酸锌／聚硅氧烷复合涂层自修复和耐蚀性能研究", 《中国有色冶金》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116239905A (zh) * 2022-06-21 2023-06-09 青岛科技大学 一种海洋用防腐防污多效涂层材料的制备方法
CN116239905B (zh) * 2022-06-21 2024-01-26 青岛科技大学 一种海洋用防腐防污多效涂层材料的制备方法

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