CN115260947A - 瓷砖背胶 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种瓷砖背胶,包括第一组分,所述第一组分包括如下质量分数的原料:丙烯酸乳液55%~75%、水性聚氨脂乳液10%~30%、触变剂0.2%~0.3%、消泡剂0.1%~0.5%、杀菌剂0.1%~0.5%,余量为水。上述瓷砖背胶采用丙烯酸乳液和水性聚氨脂乳液复配作为胶体成分,涂层具有良好的粘结性能,通过添加聚氨酯乳液,能够有效改善丙烯酸类乳液吸水量大的问题,在良好柔性前提下赋予瓷砖背胶良好的耐水性,提高浸水粘结性能,同时配合消泡剂,并且为涂层提供良好触变性的触变剂,解决涂层易与瓷砖层出现起泡,脱落等问题,从而避免瓷砖发生空鼓及起拱等情况的发生。
Description
技术领域
本发明涉及胶黏剂技术领域,特别是涉及一种瓷砖背胶。
背景技术
目前,地面贴砖的主要工艺是半干法,先批刮3-5cm厚度的水泥砂浆找平层,同时用水泥油或瓷砖胶进行贴砖。这种工艺找平贴砖一体化,具有速度快、成本较低等优点。对于小尺寸瓷砖贴砖,半干法的应用已很成熟,然而对于家庭装修大量使用的大尺寸、低吸水率的瓷砖,贴砖一段时间之后,会出现较多空鼓、起拱的情况。通常采用瓷砖背胶来改善这样的问题,瓷砖背胶用于墙面已受到市场认可,对解决瓷砖空鼓,掉砖问题,有了明显改善,但将此种方案应用于地面,特别是有地暖的地面,会出现大量的空鼓、起拱等问题。
找平层砂浆水粉比一般为0.11-0.13∶1,水胶比约为0.4-0.6∶1,而水泥水化只需要0.23∶1左右,因此体系中留存有较多的自由水。当贴小尺寸瓷砖并且采用水泥基类填缝剂填缝时,由于水泥基类填缝剂有一定的透气性,且有较多砖缝可以快速蒸发这些自由水。然而当前地面瓷砖的尺寸越来越大,砖缝少,以及采用透气性差的有机类美缝剂填缝,因此贴砖后,有大量的自由水被封存在体系内。而传统的瓷砖背胶涂膜耐水性较差,容易吸水溶胀,且与瓷砖界面容易出现起泡,与瓷砖界面浸水粘结强度较低。在受热后,特别是地暖系统供暖时,水汽形成向上的推力,而粘结层对低吸水率的地砖不能形成良好的粘结力,因而容易发生空鼓现象。同时,水汽通过砖缝逸出后,砂浆层收缩,在瓷砖界面形成应力层,也极易导致粘结层失效,从而出现空鼓及起拱现象。
发明内容
基于此,有必要提供一种瓷砖背胶,以解决采用传统的瓷砖背胶应用于地面贴砖时容易发生空鼓及起拱的问题。
一种瓷砖背胶,包括第一组分,所述第一组分包括如下质量分数的原料:
在其中一个实施例中,所述丙烯酸乳液满足以下特征中的一个或多个:
(1)固含量为40%~50%;
(2)玻璃化转变温度为-30℃~-20℃。
在其中一个实施例中,所述水性聚氨酯乳液满足以下特征中的一个或多个:
(1)固含量为30%~50%;
(2)玻璃化转变温度为-30℃~-20℃。
在其中一个实施例中,所述触变剂为气相二氧化硅、硅酸镁铝及硅微粉中的至少一种。
在其中一个实施例中,所述杀菌剂为DBNPA杀菌剂、DCOIT杀菌剂及卡松杀菌剂中的至少一种。
在其中一个实施例中,所述瓷砖背胶还包括第二组分,所述第二组分包括如下质量分数的原料:
所述活性材料能够与所述水泥的水化形成的氢氧化钙反应生成水合硅酸钙。
在其中一个实施例中,所述硅砂的尺寸为70目~140目。
在其中一个实施例中,所述水泥为硅酸盐水泥及硫铝酸盐水泥中的至少一种。
在其中一个实施例中,所述活性材料为粉煤灰、钢渣、偏高岭土及硅灰中的至少一种。
在其中一个实施例中,所述抗菌剂包括以下占所述第二组分的质量的成分:
有机抗菌剂 0.5%~3%、
无机抗菌剂 0%~3%。
在其中一个实施例中,所述有机抗菌剂为甲酸钙以及酞菁蓝中的至少一种,所述无机抗菌剂为纳米银离子、碳酸盐、氧化锌、钛白粉、石墨烯抗菌剂中的至少一种。
与传统方案相比,上述瓷砖背胶具有以下有益效果:
上述瓷砖背胶采用丙烯酸乳液和水性聚氨脂乳液复配作为胶体成分,涂层具有良好的粘结性能,通过添加聚氨酯乳液,能够有效改善丙烯酸类乳液吸水量大的问题,在良好柔性前提下赋予瓷砖背胶良好的耐水性,提高浸水粘结性能,同时配合消泡剂,并且为涂层提供良好触变性的触变剂,解决涂层易与瓷砖层出现起泡,脱落等问题,从而避免瓷砖发生空鼓及起拱等情况的发生。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将对本发明进行更全面的描述。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明一实施例的瓷砖背胶,包括第一组分,第一组分包括如下质量分数的原料:
上述瓷砖背胶采用丙烯酸乳液和水性聚氨脂乳液复配作为胶体成分,涂层具有良好的粘结性能,通过添加聚氨酯乳液,能够有效改善丙烯酸类乳液吸水量大的问题,在良好柔性前提下赋予瓷砖背胶良好的耐水性,提高浸水粘结性能,同时配合消泡剂,并且为涂层提供良好触变性的触变剂,解决涂层易与瓷砖层出现起泡,脱落等问题,从而避免瓷砖发生空鼓及起拱等情况的发生。
在其中一个示例中,丙烯酸乳液的固含量为40%~50%,具体例如为40%、42%、44%、46%、48%、50%等。
在其中一个示例中,丙烯酸乳液的玻璃化转变温度(Tg)为-30℃~-20℃,具体例如为-30℃、-28℃、-26℃、-24℃、-22℃等。
上述示例中,丙烯酸乳液具有极低的玻璃化转变温度,赋予涂层良好的柔性,能够吸收消纳界面层的应力,提高贴砖体系的稳定性,同时,具有良好的耐水性及水泥相容性。
在其中一个示例中,水性聚氨酯乳液的固含量为30%~50%,具体例如为30%、34%、38%、42%、46%、50%等。
在其中一个示例中,玻璃化转变温度(Tg)为-30℃~-20℃,具体例如为-30℃、-28℃、-26℃、-24℃、-22℃等。
上述示例中,水性聚氨酯乳液具有极低的玻璃化转变温度,赋予涂层良好的柔性,能够吸收消纳界面层的应力,提高贴砖体系的稳定性,同时,聚氨酯有独特的软硬段结构,以及较低的吸水性,有良好的柔性同时提高粘结强度及耐水性。
在其中一个示例中,触变剂为气相二氧化硅、硅酸镁铝、硅微粉中的至少一种,以提供体系良好的触变性。在一个具体的示例中,触变剂为亲水性气相二氧化硅。
在其中一个示例中,杀菌剂为DBNPA、DCOIT、卡松等类型杀菌剂中的至少一种,提供背胶体系存储或者运输时的罐内防腐杀菌作用。
除了空鼓、起拱等问题,用于地面的背胶因为半干砂浆层存在大量自由水,形成了潮湿环境,背胶中又含有较多聚合物,在温度适宜的情况下,极易滋生霉菌及细菌。传统的瓷砖背胶,聚合物含量高,同时没有良好的抗菌及防霉能力,因此容易出现发臭、颜色变黑等问题,同时还会导致瓷砖背胶失效。
为解决上述问题,在其中一个示例中,瓷砖背胶还包括第二组分。第二组分包括如下质量分数的原料:
上述示例中,瓷砖背胶采用第一组分和第二组分混合搭配使用,能够提高粘结强度和防霉性能。在第二组分中,活性材料能够与水泥的水化形成的氢氧化钙反应生成水合硅酸钙,从而提高体系的耐水性。水泥能够提供较高的碱性,从而提供良好的防霉性能,同时,第一组分和第二组分混合搭配使用,降低了聚合物含量,并且配合特定含量的抗菌剂,避免瓷砖背胶应用于地面时发生变色、发臭等问题。
在其中一个示例中,活性材料为粉煤灰、钢渣、偏高岭土及硅灰中的至少一种。上述活性材料能够较好地与水泥的水化形成的氢氧化钙反应生成水合硅酸钙,提高体系的耐水性。
在其中一个示例中,水泥为硅酸盐水泥及硫铝酸盐水泥中的至少一种,能够提供良好的防霉性能及耐水性。
在其中一个示例中,水泥的强度等级为42.5或52.5。
在其中一个示例中,硅砂的尺寸为70目~140目。
在其中一个示例中,抗菌剂包括以下占所述第二组分的质量的成分:
有机抗菌剂 0.5%~3%、
无机抗菌剂 0%~3%。
上述示例中,采用有机抗菌剂,能够使瓷砖背胶具有良好的抗菌性能以及粘接强度。随着有机抗菌剂用量的增加,例如,有机抗菌剂的质量分数为2%~3%,能够实现优异的抗菌耐久性能。采用无机抗菌剂,能够使瓷砖背胶具有良好的抗菌性能并且抗菌耐久性能更好。在其中一个示例中,无机抗菌剂的质量分数为1%~3%。
在其中一个示例中,有机抗菌剂为甲酸钙以及酞菁蓝中的至少一种。酞菁蓝中所含有的铜离子会干扰细菌细胞的代谢过程或影响各种酶的功能,使其失去生物功能,最终导致细胞死亡,从而实现抗菌的作用。甲酸钙在水中可电离出甲酸根离子,该小分子羧基离子容易渗入细菌内,抑制细菌的DNA复制、抑制蛋白合成和破坏细菌细胞膜的功能,从而抑制细菌繁殖,实现抗菌作用。
以上有机抗菌剂不仅能够起到抗菌作用,同时还作为水泥体系的早强剂,能够起到提高体系的早期强度的作用。
无机抗菌剂为纳米银离子(以气相二氧化硅为载体)、碳酸盐、氧化锌、钛白粉、石墨烯抗菌剂中的至少一种。上述无机抗菌剂能够提供良好的广谱、长效的抗菌效果。
采用有机抗菌剂与无机抗菌剂的复配抗菌体系,既能够获得广谱、长效的抗菌效果,避免变色、发臭等问题,又能够提高粘接强度,避免空鼓、起拱等问题。
上述瓷砖背胶的制备方法是将各原料进行混合得到第一组分和第二组分。
上述瓷砖背胶中第一组分可以单独使用,可应用于无防霉抗菌要求的应用环境。第一组分也可以和第二组分混合后使用,应用于地面及有防霉及抗菌要求的环境。第一组分和第二组分的混合质量比可为0.38~0.6:1,具体例如为0.38:1、0.45∶1、0.6:1等。
上述瓷砖背胶采用丙烯酸乳液和水性聚氨脂乳液复配作为胶体成分,涂层具有良好的粘结性能,通过添加聚氨酯乳液,能够有效改善丙烯酸类乳液吸水量大的问题,在良好柔性前提下赋予瓷砖背胶良好的耐水性,提高浸水粘结性能,同时配合消泡剂,并且为涂层提供良好触变性的触变剂,解决涂层易与瓷砖层出现起泡,脱落等问题,从而避免瓷砖发生空鼓及起拱等情况的发生。
进一步地,上述瓷砖背胶采用第一组分和第二组分混合搭配使用,能够提高粘结强度和防霉性能。在第二组分中,活性材料能够与水泥的水化形成的氢氧化钙反应生成水合硅酸钙,从而提高体系的耐水性。水泥能够提供较高的碱性,从而提供良好的防霉性能,同时,第一组分和第二组分混合搭配使用,降低了聚合物含量,并且配合特定含量的抗菌剂,避免瓷砖背胶应用于地面时发生变色、发臭等问题。
下面提供具体实施例对本发明作进一步说明,但本发明并不局限于下述实施例,应当理解,所附权利要求概括了本发明的范围,在本发明构思的引导下,本领域的技术人员应意识到,对本发明的各实施例所进行的一定的改变,都将被本发明的权利要求书的精神和范围所覆盖。
实施例1
本实施例的瓷砖背胶为单组分,包括如下质量分数的原料:
水14.2%,丙烯酸乳液75%,水性聚氨酯乳液10%,气相二氧化硅0.2%,消泡剂0.3%,Acticide MV杀菌剂0.3%。
实施例2
本实施例提供的瓷砖背胶包括第一组分和第二组分。
第一组分包括如下质量分数的原料:
水14.2%,丙烯酸乳液75%,水性聚氨酯乳液10%,气相二氧化硅0.2%,消泡剂0.3%,DBNPA型杀菌剂0.3%。
其中,丙烯酸乳液的固含量为40%,Tg约为-20℃。水性聚氨酯乳液的固含量为30%,Tg约为-20℃。
第二组分包括如下质量分数的原料:
硅酸盐水泥(强度42.5)40%,70-140目硅砂43%,活性材料(钢渣)15%,甲酸钙0.4%,酞菁蓝0.1%,纳米银离子抗菌剂1.5%。
实施例3
本实施例提供的瓷砖背胶包括第一组分和第二组分。
第一组分包括如下质量分数的原料:
水14.2%,丙烯酸乳液55%,水性聚氨酯乳液30%,气相二氧化硅0.3%,消泡剂0.4%,DBNPA型杀菌剂0.1%。
其中,丙烯酸乳液的固含量为50%,Tg约为-30℃。水性聚氨酯乳液的固含量为30%,Tg约为-30℃。
第二组分包括如下质量分数的原料:
硅酸盐水泥(强度42.5)30%,70-140目硅砂65%,活性材料(硅灰)4%,甲酸钙0.5%,碳酸盐抗菌剂0.5%。
实施例4
本实施例提供的瓷砖背胶包括第一组分和第二组分。
第一组分包括如下质量分数的原料:
水14.2%,丙烯酸乳液75%,水性聚氨酯乳液10%,气相二氧化硅0.2%,消泡剂0.5%,DBNPA型杀菌剂0.1%。
其中,丙烯酸乳液的固含量为45%,Tg约为-20℃。水性聚氨酯乳液的固含量为30%,Tg约为-25℃。
第二组分包括如下质量分数的原料:
硅酸盐水泥(强度42.5)60%,70-140目硅砂20%,活性材料(偏高岭土)17.9%,甲酸钙1.6%,酞菁蓝0.4%,钛白粉抗菌剂0.1%。
实施例5
本实施例提供的瓷砖背胶包括第一组分和第二组分。
第一组分包括如下质量分数的原料:
水24.2%,丙烯酸乳液65%,水性聚氨酯乳液10%,气相二氧化硅0.2%,消泡剂0.1%,DBNPA型杀菌剂0.5%。
其中,丙烯酸乳液的固含量为40%,Tg约为-25℃。水性聚氨酯乳液的固含量为45%,Tg约为-25℃。
第二组分包括如下质量分数的原料:
硅酸盐水泥(强度42.5)40%,70-140目硅砂35%,活性材料(粉煤灰)20%,酞菁蓝2%,石墨烯抗菌剂3%。
实施例6
本实施例提供的瓷砖背胶包括第一组分和第二组分。
第一组分包括如下质量分数的原料:
水14.2%,丙烯酸乳液75%,水性聚氨酯乳液10%,气相二氧化硅0.2%,消泡剂0.3%,DBNPA型杀菌剂0.3%。
其中,丙烯酸乳液的固含量为40%,Tg约为-25℃。水性聚氨酯乳液的固含量为45%,Tg约为-25℃。
第二组分包括如下质量分数的原料:
硅酸盐水泥(强度42.5)42%,70-140目硅砂42.5%,活性材料(钢渣)15%,甲酸钙0.4%,酞菁蓝0.1%。
实施例7
本实施例提供的瓷砖背胶包括第一组分和第二组分。
第一组分包括如下质量分数的原料:
水14.2%,丙烯酸乳液75%,水性聚氨酯乳液10%,气相二氧化硅0.2%,消泡剂0.3%,DBNPA型杀菌剂0.3%。
其中,丙烯酸乳液的固含量为40%,Tg约为-25℃。水性聚氨酯乳液的固含量为45%,Tg约为-25℃。
第二组分包括如下质量分数的原料:
硅酸盐水泥(强度42.5)42%,70-140目硅砂42%,活性材料(钢渣)15%,甲酸钙0.8%,酞菁蓝0.2%。
实施例8
本实施例提供的瓷砖背胶包括第一组分和第二组分。
第一组分包括如下质量分数的原料:
水14.2%,丙烯酸乳液75%,水性聚氨酯乳液10%,气相二氧化硅0.2%,消泡剂0.3%,DBNPA型杀菌剂0.3%。
其中,丙烯酸乳液的固含量为40%,Tg约为-25℃。水性聚氨酯乳液的固含量为45%,Tg约为-25℃。
第二组分包括如下质量分数的原料:
硅酸盐水泥(强度42.5)42%,70-140目硅砂40%,活性材料(钢渣)15%,甲酸钙2.4%,酞菁蓝0.6%。
对比例1
本对比例的瓷砖背胶包括如下质量分数的原料:
水14.2%,丙烯酸乳液85%,气相二氧化硅0.2%,消泡剂0.3%,Acticide MV杀菌剂0.3%。
对比例2
本对比例的瓷砖背胶包括第一组分和第二组分。
第一组分包括如下质量分数的原料:
水14.2%,丙烯酸乳液85%,气相二氧化硅0.2%,消泡剂0.3%,Acticide MV杀菌剂0.3%。
第二组分包括如下质量分数的原料:
硅酸盐水泥(强度42.5)40%,70-140目硅砂45%,活性材料(钢渣)15%。
对比例3
本对比例的瓷砖背胶包括第一组分和第二组分。
第一组分包括如下质量分数的原料:
水14.2%,聚氨酯乳液85%,气相二氧化硅0.2%,消泡剂0.3%,Acticide MV杀菌剂0.1%。
第二组分包括如下质量分数的原料:
硅酸盐水泥(强度42.5)40%,70-140目硅砂45%,活性材料(钢渣)15%。
将上述实施例和对比例的瓷砖背胶进行测试。其中,对于双组份瓷砖背胶,第一组分和第二组分的混合质量比为0.45∶1。测试结果如表1所示。
表1瓷砖背胶测试结果
结论:
相较于对比例1,实施例1采用了丙烯酸乳液和水性聚氨酯乳液复配体系,制备的瓷砖背胶具有更高的粘结强度,并且经过浸水、热老化后能够保持较高的粘结强度。
相较于对比例1,对比例2还包括由水泥、硅砂及活性材料构成的第二组分。由测试结果可知,对比例2的瓷砖背胶具有更高的粘结强度和更好的防霉性能。
相较于对比例2,对比例3采用聚氨酯乳液替换了丙烯酸乳液,制备的瓷砖背胶的粘接强度和横向变形性能均高于对比例2。可见,在相同乳液用量的情况下,复配的乳液体系使得背胶表现出更好的粘接强度和横向变形性能,这得益于聚氨酯乳液有独特的软硬段结构,以及较低的吸水率,不但使得背胶体系具有良好的柔性,同时提高粘结强度及耐水性。
相较于对比例2和3,实施例2-8一方面采用了丙烯酸乳液和水性聚氨酯乳液复配体系,制备的瓷砖背胶具有更高的粘结强度,另一方面还添加了抗菌剂,从而表现出优异的抗菌性能。
实施例2-8中添加了特定的有机抗菌剂,使得背胶具有良好的抗菌性能以及粘接强度。这是因为这些有机抗菌剂中的铜离子或则和甲酸根离子,具有杀菌或者抑菌的作用,并且这些有机抗菌剂能够起到早强剂的作用,促进水泥水化,从而提高了背胶体系的粘接强度。
相较于实施例6-8,实施例2-5采用有机抗菌剂与无机抗菌剂的复配抗菌体系,可以看出,实施例2-5具有较好的抗菌耐久性。实施例6仅采用了有机抗菌剂,且用量较少,从而,瓷砖背胶的抗菌耐久性不佳,但是随着有机抗菌剂用量的增加,例如实施例7和实施例8中,得到的背胶体系也能实现优异的抗菌耐久性能。
同时,从本实施例2-8中也可以看出,随着有机抗菌剂用量的增加,背胶体系的抗菌性能提高,粘接强度提高,同时横向变形指标有所下降,这说明有机抗菌剂使用量的提高可以提高体系的刚性,因此,有机抗菌剂用量过高也不利于背胶体系的性能。
另外,从实施例2-8的测试结果中还可以看出,随着体系中聚氨酯乳液用量的增加,得到的背胶体系的力学性能随之提高,例如实施例3,其中的聚氨酯乳液用量达到30%,使得背胶体系的粘接强度和横向变形量都非常优异。
上述各性能的测试方法如下:
抗菌性能:按照HG/T 3950-2007《抗菌涂料》进行测试。
抗菌耐久性测试:成型后的样板先在去离子水中浸泡28天,然后再按HG/T 3950-2007《抗菌涂料》进行测试。
防霉性能:按照GB 1741-2020《漆膜耐霉菌性测定法》进行测试。
力学性能:按照Q/DGJC 9-2021《陶瓷砖界面处理剂》进行测试。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
2.如权利要求1所述的瓷砖背胶,其特征在于,所述丙烯酸乳液满足以下特征中的一个或多个:
(1)固含量为40%~50%;
(2)玻璃化转变温度为-30℃~-20℃。
3.如权利要求1所述的瓷砖背胶,其特征在于,所述水性聚氨酯乳液满足以下特征中的一个或多个:
(1)固含量为30%~50%;
(2)玻璃化转变温度为-30℃~-20℃。
4.如权利要求1所述的瓷砖背胶,其特征在于,所述触变剂为气相二氧化硅、硅酸镁铝及硅微粉中的至少一种。
5.如权利要求1所述的瓷砖背胶,其特征在于,所述杀菌剂为DBNPA杀菌剂、DCOIT杀菌剂及卡松杀菌剂中的至少一种。
7.如权利要求6所述的瓷砖背胶,其特征在于,所述硅砂的尺寸为70目~140目。
8.如权利要求6所述的瓷砖背胶,其特征在于,所述瓷砖背胶满足以下特征中的一个或多个:
(1)所述水泥为硅酸盐水泥及硫铝酸盐水泥中的至少一种;
(2)所述活性材料为粉煤灰、钢渣、偏高岭土及硅灰中的至少一种。
9.如权利要求6所述的瓷砖背胶,其特征在于,所述抗菌剂包括以下占所述第二组分的质量的成分:
有机抗菌剂 0.5%~3%、
无机抗菌剂 0%~3%。
10.如权利要求9所述的瓷砖背胶,其特征在于,所述有机抗菌剂为甲酸钙以及酞菁蓝中的至少一种,所述无机抗菌剂为纳米银离子、碳酸盐、氧化锌、钛白粉、石墨烯抗菌剂中的至少一种。
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CN101935507A (zh) * | 2009-07-02 | 2011-01-05 | 余春冠 | 石材防水背胶 |
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2022
- 2022-08-23 CN CN202211011068.0A patent/CN115260947A/zh active Pending
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