JPH06101087A - 酸性亜鉛めっき浴用光沢剤およびその光沢剤を使用した酸性亜鉛めっき浴 - Google Patents
酸性亜鉛めっき浴用光沢剤およびその光沢剤を使用した酸性亜鉛めっき浴Info
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- JPH06101087A JPH06101087A JP27804492A JP27804492A JPH06101087A JP H06101087 A JPH06101087 A JP H06101087A JP 27804492 A JP27804492 A JP 27804492A JP 27804492 A JP27804492 A JP 27804492A JP H06101087 A JPH06101087 A JP H06101087A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 グリシノニトリルまたはその塩を有効成分と
する酸性亜鉛浴用光沢剤、およびその光沢剤を含有する
酸性亜鉛めっき浴。 【効果】 酸性亜鉛めっき浴においてグリシノニトリル
またはその塩を他の有機光沢剤と併用することにより緻
密で光沢のあるめっき物を得ることができる。
する酸性亜鉛浴用光沢剤、およびその光沢剤を含有する
酸性亜鉛めっき浴。 【効果】 酸性亜鉛めっき浴においてグリシノニトリル
またはその塩を他の有機光沢剤と併用することにより緻
密で光沢のあるめっき物を得ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は酸性亜鉛めっき浴に有用
な光沢剤およびその光沢剤を使用した酸性亜鉛浴に関す
る。
な光沢剤およびその光沢剤を使用した酸性亜鉛浴に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】亜鉛は腐食環境におかれると、Ｚｎ→Ｚ
ｎ2+＋２ｅ- の反応によって酸化され、生じた電子が亜
鉛に蓄積して亜塩電極の電位を卑にする。例えば、中性
食塩中で測定した亜鉛の電位は飽和甘コウ電極に対して
−1.0 Ｖよりもさらに卑であり、軟鋼の電位は同条件で
約−0.55Ｖであり、亜鉛を軟鋼と組合わせて腐食環境に
おくと、亜鉛のアノード酸化が優先して起こり、残った
電子が蓄積して鉄の腐食が抑制される。金属亜鉛のもつ
この様な特徴から、亜鉛めっきは装飾被膜または防食被
膜として広く利用されている。
ｎ2+＋２ｅ- の反応によって酸化され、生じた電子が亜
鉛に蓄積して亜塩電極の電位を卑にする。例えば、中性
食塩中で測定した亜鉛の電位は飽和甘コウ電極に対して
−1.0 Ｖよりもさらに卑であり、軟鋼の電位は同条件で
約−0.55Ｖであり、亜鉛を軟鋼と組合わせて腐食環境に
おくと、亜鉛のアノード酸化が優先して起こり、残った
電子が蓄積して鉄の腐食が抑制される。金属亜鉛のもつ
この様な特徴から、亜鉛めっきは装飾被膜または防食被
膜として広く利用されている。
【０００３】亜鉛めっき浴としては、古く１８５０年代
からシアン化物浴が用いられており、微粒子性の優れた
めっきが得られているが、１９６０年代からの厳しい排
水規制に対して、シアン化物を含まない様々な亜鉛浴の
実用化が試みられた。アルカリ浴のシアン化物の代え
て、水酸化ナトリウムと種々の添加剤（ＰＶＡ、ポリア
ミン類などのキャリアと、芳香族アルデヒド、複素環状
硫黄化合物などの光沢剤の組合せ）を用いたノンシアン
のアルカリジンケート浴が広く利用されてきている。
からシアン化物浴が用いられており、微粒子性の優れた
めっきが得られているが、１９６０年代からの厳しい排
水規制に対して、シアン化物を含まない様々な亜鉛浴の
実用化が試みられた。アルカリ浴のシアン化物の代え
て、水酸化ナトリウムと種々の添加剤（ＰＶＡ、ポリア
ミン類などのキャリアと、芳香族アルデヒド、複素環状
硫黄化合物などの光沢剤の組合せ）を用いたノンシアン
のアルカリジンケート浴が広く利用されてきている。
【０００４】また、酸性亜鉛浴として、硫酸亜鉛浴が検
討され、パイプや線、帯鋼などのめっきに利用されてい
るが、電流密度が低い時被覆力や均一電着性に難点があ
る。そこで弱酸性の亜鉛浴が検討され、塩化アンモニウ
ムを含む酸性浴が開発されている。また、排水処理にた
いして、アンモニウムが悪影響を及ぼすことを考慮して
アンモニウムを含まない塩化カリウム−ほう酸系の酸性
亜鉛浴も使用されている。これら酸性亜鉛浴は、一般に
レベリング性能（めっき面の平滑性）は良好であるが、
めっき被膜の構造と均一な電着性の向上、被膜の光沢性
および平滑性の向上を図るために有機系の添加剤が用い
られている。
討され、パイプや線、帯鋼などのめっきに利用されてい
るが、電流密度が低い時被覆力や均一電着性に難点があ
る。そこで弱酸性の亜鉛浴が検討され、塩化アンモニウ
ムを含む酸性浴が開発されている。また、排水処理にた
いして、アンモニウムが悪影響を及ぼすことを考慮して
アンモニウムを含まない塩化カリウム−ほう酸系の酸性
亜鉛浴も使用されている。これら酸性亜鉛浴は、一般に
レベリング性能（めっき面の平滑性）は良好であるが、
めっき被膜の構造と均一な電着性の向上、被膜の光沢性
および平滑性の向上を図るために有機系の添加剤が用い
られている。
【０００５】ここで添加剤としては、ゼラチン、デキス
トリン、チオ尿素、ポリビニルアルコール、ポリエチレ
ングリコール、ポリアクリルアミド、ケイ皮酸、ニコチ
ン酸、ベンザルアセトン等が、単独であるいは２種以上
を組合わせて用いられている。亜鉛めっきの光沢剤とし
ては、上記のように種々の添加剤が用いられているが、
本発明者らは新たな光沢剤として医薬品中間体などに用
いられているグリシノニトリルおよびその塩が非常に反
応性に富んだアミノ基およびシアノ基を有していること
に着目し、めっきの光沢剤などとしての利用可能性につ
いて検討した。
トリン、チオ尿素、ポリビニルアルコール、ポリエチレ
ングリコール、ポリアクリルアミド、ケイ皮酸、ニコチ
ン酸、ベンザルアセトン等が、単独であるいは２種以上
を組合わせて用いられている。亜鉛めっきの光沢剤とし
ては、上記のように種々の添加剤が用いられているが、
本発明者らは新たな光沢剤として医薬品中間体などに用
いられているグリシノニトリルおよびその塩が非常に反
応性に富んだアミノ基およびシアノ基を有していること
に着目し、めっきの光沢剤などとしての利用可能性につ
いて検討した。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者は、金属（ニッ
ケル、銅、亜鉛）めっきに対してグリシノニトリルおよ
びその塩、およびそれらと他の添加剤との組み合わせに
ついて種々検討した結果、グリシノニトリルおよびその
塩が、酸性亜鉛めっき浴において光沢剤として有用であ
ること、特に特定の添加剤と併用したときに優れた光沢
のめっき膜が得られることを確認し、本発明を完成し
た。
ケル、銅、亜鉛）めっきに対してグリシノニトリルおよ
びその塩、およびそれらと他の添加剤との組み合わせに
ついて種々検討した結果、グリシノニトリルおよびその
塩が、酸性亜鉛めっき浴において光沢剤として有用であ
ること、特に特定の添加剤と併用したときに優れた光沢
のめっき膜が得られることを確認し、本発明を完成し
た。
【０００７】すなわち、本発明は １）グリシノニトリルまたはその塩を有効成分とする酸
性亜鉛めっき浴用光沢剤、および ２）ケイ皮酸、ニコチン酸およびベンザルアセトンから
選択される有機光沢剤0.05〜0.5 ｇ／ｌおよびグリシノ
ニトリルまたはその塩0.05〜0.5 ｇ／ｌを含有すること
を特徴とする酸性亜鉛めっき浴、および ３）酸性亜鉛めっき浴が、亜鉛イオンとアンモニウムイ
オンを含む浴、または亜鉛イオンと塩化カリとほう酸を
含む浴である前記２に記載の酸性亜鉛めっき浴である。
性亜鉛めっき浴用光沢剤、および ２）ケイ皮酸、ニコチン酸およびベンザルアセトンから
選択される有機光沢剤0.05〜0.5 ｇ／ｌおよびグリシノ
ニトリルまたはその塩0.05〜0.5 ｇ／ｌを含有すること
を特徴とする酸性亜鉛めっき浴、および ３）酸性亜鉛めっき浴が、亜鉛イオンとアンモニウムイ
オンを含む浴、または亜鉛イオンと塩化カリとほう酸を
含む浴である前記２に記載の酸性亜鉛めっき浴である。
【０００８】本発明で使用するグリシノニトリルはグリ
シン等の工業用原料として用いられており、ホルマリ
ン、シアン化合物とアンモニアから容易に製造すること
ができる。グリシノニトリル自体は空気中で不安定であ
るので、通常は結晶状態および水溶液中で安定な鉱酸塩
もしくは有機酸塩を使用する。鉱酸塩としては塩酸、硝
酸、硫酸などの塩類が、また有機酸塩としては酢酸、蟻
酸、シュウ酸、クエン酸などの塩類が使用可能である。
好ましいのは硫酸塩である。
シン等の工業用原料として用いられており、ホルマリ
ン、シアン化合物とアンモニアから容易に製造すること
ができる。グリシノニトリル自体は空気中で不安定であ
るので、通常は結晶状態および水溶液中で安定な鉱酸塩
もしくは有機酸塩を使用する。鉱酸塩としては塩酸、硝
酸、硫酸などの塩類が、また有機酸塩としては酢酸、蟻
酸、シュウ酸、クエン酸などの塩類が使用可能である。
好ましいのは硫酸塩である。
【０００９】本発明においては、グリシノニトリルまた
はその塩の亜鉛浴中の濃度範囲は、0.05ｇ／ｌ〜0.5 ｇ
／ｌ、好ましくは 0.1ｇ／ｌ〜0.2 ｇ／ｌが適当であ
る。0.05ｇ／ｌ未満では光沢が不完全であり、 0.5ｇ／
ｌを越えると物性の低下がみられ不適当である。前記浴
中に於けるｐＨの範囲は 2.5〜６、好ましくは３〜５が
適当であり、ｐＨ２以下もしくは６以上では有効成分と
して光沢剤では有効に光沢されない。
はその塩の亜鉛浴中の濃度範囲は、0.05ｇ／ｌ〜0.5 ｇ
／ｌ、好ましくは 0.1ｇ／ｌ〜0.2 ｇ／ｌが適当であ
る。0.05ｇ／ｌ未満では光沢が不完全であり、 0.5ｇ／
ｌを越えると物性の低下がみられ不適当である。前記浴
中に於けるｐＨの範囲は 2.5〜６、好ましくは３〜５が
適当であり、ｐＨ２以下もしくは６以上では有効成分と
して光沢剤では有効に光沢されない。
【００１０】本発明においては、グリシノニトリルと共
に通常用いられている有機系の光沢剤を使用する。有機
系の光沢剤としてはケイ皮酸、ニコチン酸、ベンザルア
セトンなどが使用される。好ましいのは、ケイ皮酸、ベ
ンザルアセトンである。有機系光沢剤のめっき組成液中
の濃度は、その種類により異なり一概に規定できない
が、0.05ｇ／ｌ〜0.5 ｇ／ｌ、好ましくは 0.1ｇ／ｌ〜
0.2 ｇ／ｌが適当である。0.05ｇ／ｌ未満では光沢が不
完全であり、 0.5ｇ／ｌを越えると物性の低下がみられ
不適当である。
に通常用いられている有機系の光沢剤を使用する。有機
系の光沢剤としてはケイ皮酸、ニコチン酸、ベンザルア
セトンなどが使用される。好ましいのは、ケイ皮酸、ベ
ンザルアセトンである。有機系光沢剤のめっき組成液中
の濃度は、その種類により異なり一概に規定できない
が、0.05ｇ／ｌ〜0.5 ｇ／ｌ、好ましくは 0.1ｇ／ｌ〜
0.2 ｇ／ｌが適当である。0.05ｇ／ｌ未満では光沢が不
完全であり、 0.5ｇ／ｌを越えると物性の低下がみられ
不適当である。
【００１１】本発明においては、グリシノニトリル
（塩）および有機光沢剤をめっき浴中に均一に分散させ
るためのキャリヤとしてアルコール（メタノール、エタ
ノール、イソプロパノールなど）および／または界面活
性剤を使用することが好ましい。
（塩）および有機光沢剤をめっき浴中に均一に分散させ
るためのキャリヤとしてアルコール（メタノール、エタ
ノール、イソプロパノールなど）および／または界面活
性剤を使用することが好ましい。
【００１２】ここで、界面活性剤活性剤としては、ポリ
オキシエチレンラウリルアルコールエーテル（以下、Ｐ
ＯＥＬＡＥと略する。）、ノニルフェニルエーテル（以
下、ＮＦＥと略する。）などが使用される。界面活性剤
活性剤の使用量は、その種類により異なるが、通常は、
１〜１０ｇ／ｌの範囲である。本発明においては前記以
外のめっき浴成分は、酸性亜鉛めっき浴成分として知ら
れているものである。
オキシエチレンラウリルアルコールエーテル（以下、Ｐ
ＯＥＬＡＥと略する。）、ノニルフェニルエーテル（以
下、ＮＦＥと略する。）などが使用される。界面活性剤
活性剤の使用量は、その種類により異なるが、通常は、
１〜１０ｇ／ｌの範囲である。本発明においては前記以
外のめっき浴成分は、酸性亜鉛めっき浴成分として知ら
れているものである。
【００１３】本発明が適用できる標準的な浴組成の例を
以下に示す。 (1) 硫酸亜鉛浴−１ 硫酸亜鉛 ＺｎＳＯ4 ・７Ｈ2 Ｏ ４００ｇ／ｌ 硫酸 Ｈ2 ＳＯ4 １０ｍｌ／ｌ (2) 硫酸亜鉛浴−２ 硫酸亜鉛 ＺｎＳＯ4 ・７Ｈ2 Ｏ ２５０ｇ／ｌ 硫酸ナトリウム Ｎａ2 ＳＯ4 １０ｍｌ／ｌ 硫酸アンモニウム（ＮＨ4 ）2 ＳＯ4 ３０ｇ／ｌ
以下に示す。 (1) 硫酸亜鉛浴−１ 硫酸亜鉛 ＺｎＳＯ4 ・７Ｈ2 Ｏ ４００ｇ／ｌ 硫酸 Ｈ2 ＳＯ4 １０ｍｌ／ｌ (2) 硫酸亜鉛浴−２ 硫酸亜鉛 ＺｎＳＯ4 ・７Ｈ2 Ｏ ２５０ｇ／ｌ 硫酸ナトリウム Ｎａ2 ＳＯ4 １０ｍｌ／ｌ 硫酸アンモニウム（ＮＨ4 ）2 ＳＯ4 ３０ｇ／ｌ
【００１４】 (3) 塩化アンモニウム浴 塩化亜鉛 ＺｎＣｌ2 ３１〜１０４ｇ／ｌ 金属亜鉛 Ｚｎ １５〜 ５０ｇ／ｌ 塩化アンモニウムＮＨ4 Ｃｌ １５０〜２００ｇ／ｌ (4) 塩化カリウム浴 塩化亜鉛 ＺｎＣｌ2 ３１〜１０４ｇ／ｌ 金属亜鉛 Ｚｎ １５〜 ５０ｇ／ｌ 塩化カリウム ＫＣｌ ２１０〜２８０ｇ／ｌ ほう酸 Ｈ3 ＰＯ4 ２５〜 ３５ｇ／ｌ
【００１５】
【実施例】以下、実施例および比較例により本発明を説
明するが、本発明は下記の例に限定されるものでない。めっき浴の調製 下記組成の浴を調製した。
明するが、本発明は下記の例に限定されるものでない。めっき浴の調製 下記組成の浴を調製した。
【００１６】 (1) めっき浴−１：塩化アンモニウム浴 塩化亜鉛 ４０ｇ／ｌ 塩化アンモニウム ２００ｇ／ｌ 界面活性剤（ＰＯＥＬＡＥ） ５ｇ／ｌ ベンザルアセトン 0.2ｇ／ｌ グリシノニトリル硫酸塩 0.2ｇ／ｌ ｐＨ 5.8
【００１７】 (2) めっき浴−２：塩化亜鉛カリウム浴 塩化亜鉛 ７０ｇ／ｌ 塩化カリウム ２２５ｇ／ｌ ほう酸 ３０ｇ／ｌ 界面活性剤（ＰＯＥＬＡＥ） ８ｇ／ｌ ベンザルアセトン 0.2ｇ／ｌ グリシノニトリル硫酸塩 0.2ｇ／ｌ
【００１８】 (3) めっき浴−３：塩化アンモニウム浴 塩化亜鉛 ４０ｇ／ｌ 塩化アンモニウム ２００ｇ／ｌ 界面活性剤（ＰＯＥＬＡＥ） ５ｇ／ｌ グリシノニトリル硫酸塩 0.2ｇ／ｌ ｐＨ 5.8
【００１９】 (4) めっき浴−４：塩化アンモニウム浴 塩化亜鉛 ４０ｇ／ｌ 塩化アンモニウム ２００ｇ／ｌ 界面活性剤（ＰＯＥＬＡＥ） ４ｇ／ｌ ベンザルアセトン 0.2ｇ／ｌ ｐＨ 5.8
【００２０】 (5) めっき浴−５：塩化亜鉛カリウム浴 塩化亜鉛 ７０ｇ／ｌ 塩化カリウム ２２５ｇ／ｌ ほう酸 ３０ｇ／ｌ グリシノニトリル硫酸塩 0.2ｇ／ｌ 界面活性剤（ＮＦＥ） ５ｇ／ｌ
【００２１】 (6) めっき浴−６：塩化亜鉛カリウム浴 塩化亜鉛 ７０ｇ／ｌ 塩化カリウム ２２５ｇ／ｌ ほう酸 ３０ｇ／ｌ ベンザルアセトン 0.2ｇ／ｌ 界面活性剤（ＮＦＥ） ６ｇ／ｌ
【００２２】めっき実験 上記、６種類のめっき浴を用い、鋼板サンプルについて
下記の条件でハルセル試験を行ない、めっき膜の光沢
性、平滑性および物性の評価を行なった。めっき条件 試験器 ２６７ml 浴温度 ２０〜２５℃ 電流密度 ２Ａ／ｄｍ2 時間 ５分 空気撹拌 結果を表１に示す。
下記の条件でハルセル試験を行ない、めっき膜の光沢
性、平滑性および物性の評価を行なった。めっき条件 試験器 ２６７ml 浴温度 ２０〜２５℃ 電流密度 ２Ａ／ｄｍ2 時間 ５分 空気撹拌 結果を表１に示す。
【００２３】
【表１】
【００２４】従来使用されている有機光沢剤（ベンザル
アセトン）は水に難溶であり、エタノール等で溶解めっ
き浴中に混入しても油状として遊離し完全に浴中におい
て溶融せず、従ってめっき後の電着物の皮膜に斑点とし
て痕跡すると共に、完全な光沢を得る事が出来なかった
が、ベンザルアセトン溶液中にグリシノニトリル硫酸塩
を加え混合撹拌しながらめっきしたときには緻密に分散
しつきまわりの良い光沢ある電着物が得られた。グリシ
ノニトリル塩が光沢剤として有効である理由の詳細は明
らかではないが、浴中の亜鉛イオンとグリシノニトリル
のニトリル基がコンプレックスを形成し立体的に一定の
位置で結合して亜鉛表面に付着することのよると考えら
れる。
アセトン）は水に難溶であり、エタノール等で溶解めっ
き浴中に混入しても油状として遊離し完全に浴中におい
て溶融せず、従ってめっき後の電着物の皮膜に斑点とし
て痕跡すると共に、完全な光沢を得る事が出来なかった
が、ベンザルアセトン溶液中にグリシノニトリル硫酸塩
を加え混合撹拌しながらめっきしたときには緻密に分散
しつきまわりの良い光沢ある電着物が得られた。グリシ
ノニトリル塩が光沢剤として有効である理由の詳細は明
らかではないが、浴中の亜鉛イオンとグリシノニトリル
のニトリル基がコンプレックスを形成し立体的に一定の
位置で結合して亜鉛表面に付着することのよると考えら
れる。
Claims (3)
- 【請求項１】 グリシノニトリルまたはその塩を有効成
分とする酸性亜鉛浴用光沢剤。 - 【請求項２】 ケイ皮酸、ニコチン酸およびベンザルア
セトンから選択される有機光沢剤0.05〜0.5 ｇ／ｌおよ
びグリシノニトリルまたはその塩0.05〜0.5ｇ／ｌを含
有することを特徴とする酸性亜鉛めっき浴。 - 【請求項３】 酸性亜鉛めっき浴が、亜鉛イオンとアン
モニウムイオンを含む浴、または亜鉛イオンと塩化カリ
とほう酸を含む浴である請求項２に記載の酸性亜鉛めっ
き浴。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27804492A JPH06101087A (ja) | 1992-09-22 | 1992-09-22 | 酸性亜鉛めっき浴用光沢剤およびその光沢剤を使用した酸性亜鉛めっき浴 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27804492A JPH06101087A (ja) | 1992-09-22 | 1992-09-22 | 酸性亜鉛めっき浴用光沢剤およびその光沢剤を使用した酸性亜鉛めっき浴 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06101087A true JPH06101087A (ja) | 1994-04-12 |
Family
ID=17591870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27804492A Pending JPH06101087A (ja) | 1992-09-22 | 1992-09-22 | 酸性亜鉛めっき浴用光沢剤およびその光沢剤を使用した酸性亜鉛めっき浴 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06101087A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006322069A (ja) * | 2005-04-19 | 2006-11-30 | Yuken Industry Co Ltd | 回収型電気亜鉛めっき方法および装置 |
| JP2007262557A (ja) * | 2006-03-30 | 2007-10-11 | Jfe Steel Kk | 亜鉛めっき液、亜鉛めっき方法および鋼材の水素脆化感受性評価方法 |
| CN102212852A (zh) * | 2010-12-18 | 2011-10-12 | 江苏德美科技有限公司 | 镀锌添加剂及其配制方法 |
| CN109576743A (zh) * | 2019-01-26 | 2019-04-05 | 宁波市鄞州艾博化工科技有限公司 | 新型酸性镀锌添加剂 |
| CN111349953A (zh) * | 2019-10-31 | 2020-06-30 | 武汉奥邦表面技术有限公司 | 一种环保型无载体水性硫酸盐镀锌添加剂 |
-
1992
- 1992-09-22 JP JP27804492A patent/JPH06101087A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006322069A (ja) * | 2005-04-19 | 2006-11-30 | Yuken Industry Co Ltd | 回収型電気亜鉛めっき方法および装置 |
| JP2007262557A (ja) * | 2006-03-30 | 2007-10-11 | Jfe Steel Kk | 亜鉛めっき液、亜鉛めっき方法および鋼材の水素脆化感受性評価方法 |
| CN102212852A (zh) * | 2010-12-18 | 2011-10-12 | 江苏德美科技有限公司 | 镀锌添加剂及其配制方法 |
| CN109576743A (zh) * | 2019-01-26 | 2019-04-05 | 宁波市鄞州艾博化工科技有限公司 | 新型酸性镀锌添加剂 |
| CN111349953A (zh) * | 2019-10-31 | 2020-06-30 | 武汉奥邦表面技术有限公司 | 一种环保型无载体水性硫酸盐镀锌添加剂 |
| CN111349953B (zh) * | 2019-10-31 | 2021-05-04 | 武汉奥邦表面技术有限公司 | 一种环保型无载体水性硫酸盐镀锌添加剂 |
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