CN105623275A - 一种抗撕裂耐热硅橡胶电缆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗撕裂耐热硅橡胶电缆，硅橡胶电缆包括护套层，护套层的原料包括：硅橡胶、三元乙丙橡胶、复合填料、羟基硅油、石蜡油、环氧大豆油、阻燃剂、过氧化二异丙苯、双25、促进剂M、促进剂BZ、双丁基氧化锡、二月桂酸二丁基锡、抗氧剂1010、抗氧剂168、硅酮粉；复合填料的原料包括：乙烯基三乙氧基硅烷、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、改性膨胀蛭石。本发明的抗撕裂耐热硅橡胶电缆，其耐热性好，抗撕裂性能高，机械性能好。

Description

一种抗撕裂耐热硅橡胶电缆
技术领域
本发明涉及电缆技术领域，尤其涉及一种抗撕裂耐热硅橡胶电缆。
背景技术
随着电缆行业的逐渐发展，电缆被用于人们生活的各个方面，对于用在高温环境中的电缆，对电缆的耐高温性能和机械性能提出了更高的要求，硅橡胶由硅、氧原子形成主链，侧链为含碳基团。硅橡胶具有良好的耐热性和耐寒性，它具有优异的耐气候性和耐臭氧性以及良好的绝缘性，因此被广泛用于高温环境中，但是硅橡胶的强度低，抗撕裂性能差，影响了其使用，因此需要提供一种新的硅橡胶电缆。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种抗撕裂耐热硅橡胶电缆，本发明耐热性好，抗撕裂性能高，机械性能好。
本发明提出的一种抗撕裂耐热硅橡胶电缆，硅橡胶电缆包括护套层，护套层的原料按重量份包括：硅橡胶80-100份，三元乙丙橡胶10-20份，复合填料60-80份，羟基硅油4-6份，石蜡油2-3份，环氧大豆油1-3份，阻燃剂30-50份，过氧化二异丙苯1-2份，双250.4-0.6份，促进剂M0.2-0.4份，促进剂BZ0.3-0.5份，双丁基氧化锡1-3份，二月桂酸二丁基锡1-2份，抗氧剂10100.2-0.4份，抗氧剂1680.1-0.3份，硅酮粉1-3份；复合填料的原料包括：乙烯基三乙氧基硅烷、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、改性膨胀蛭石。
优选地，护套层的原料按重量份包括：硅橡胶85-95份，三元乙丙橡胶12-18份，复合填料65-75份，羟基硅油4.5-5.5份，石蜡油2.3-2.7份，环氧大豆油1.5-2.5份，阻燃剂35-45份，过氧化二异丙苯1.2-1.8份，双250.45-0.55份，促进剂M0.25-0.35份，促进剂BZ0.35-0.45份，双丁基氧化锡1.5-2.5份，二月桂酸二丁基锡1.3-1.7份，抗氧剂10100.25-0.35份，抗氧剂1680.15-0.25份，硅酮粉1.5-2.5份。
优选地，硅橡胶为甲基乙烯基硅橡胶，其中，甲基乙烯基硅橡胶中乙烯基的含量为0.4-0.6wt％。
优选地，乙烯基三乙氧基硅烷、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、改性膨胀蛭石的重量比为0.05-0.1：0.3-0.5：0.2-0.4：8-12。
优选地，阻燃剂为聚磷酸铵、三聚氰胺、硼酸锌组成的混合物，聚磷酸铵、三聚氰胺、硼酸锌的重量比为3-5：1-1.5：0.2-0.4。
优选地，在抗撕裂耐热硅橡胶电缆的护套层的制备过程中，将硅橡胶、复合填料、羟基硅油混合，升温至90-100℃，以100-200r/min的速度搅拌3-5h，加入三元乙丙橡胶，继续搅拌20-30min，加入石蜡油、环氧大豆油、阻燃剂、双丁基氧化锡、二月桂酸二丁基锡、抗氧剂1010、抗氧剂168、硅酮粉，升温至130-150℃，继续搅拌20-30min，加入过氧化二异丙苯、双25、促进剂M、促进剂BZ混匀，升温至165-175℃，硫化5-8min，升温至200-220℃，保温90-120min得到抗撕裂耐热硅橡胶电缆的护套层。
优选地，在改性膨胀蛭石的制备过程中，将膨胀蛭石加入水中混匀，升温至50-60℃，加入十四烷基二甲基苄基溴化铵水溶液，保温搅拌5-7h，静置，过滤取滤饼，洗涤，干燥，粉碎得到改性膨胀蛭石。
优选地，在改性膨胀蛭石的制备过程中，将膨胀蛭石加入水中混匀，升温至50-60℃，加入质量分数为4-6wt％的十四烷基二甲基苄基溴化铵水溶液，以200-400r/min的速度保温搅拌5-7h，室温静置2-4h，过滤取滤饼，用乙醇洗涤，真空干燥，粉碎至300-500目得到改性膨胀蛭石。
优选地，在改性膨胀蛭石的制备过程中，膨胀蛭石、水和十四烷基二甲基苄基溴化铵水溶液的重量比为3-4：50-65：65-75。
上述改性膨胀蛭石的制备过程中，乙醇的作用是清洗，不规定其用量，根据具体操作确定其用量。
本发明选用的硅橡胶具有优异的耐高低温性、耐腐蚀性、绝缘性，但是其强度和抗撕裂性能较低，三元乙丙橡胶具有良好的机械性能和耐高温性能，二者相互配合可以弥补硅橡胶机械性能不足的缺点，增加本发明抗撕裂、抗冲击等机械性能和耐热性；纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、膨胀蛭石均具有良好的耐高温性能，与硅橡胶相互配合可大大增加本发明的耐高温性能；另外膨胀蛭石经十四烷基二甲基苄基溴化铵改性后，一方面，增加了膨胀蛭石的非极性，使其在硅橡胶中均匀分散，另一方面，增大了膨胀蛭石的层间距离，使得纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、硅橡胶、乙烯基三乙氧基硅烷、羟基硅油可以进入层间，乙烯基三乙氧基硅烷可以促进纳米二氧化硅、纳米二氧化钛与硅橡胶均匀分散，纳米二氧化硅、纳米二氧化钛表面的活性羟基可与膨胀蛭石层间的羟基发生键合，从而进一步促进硅橡胶进入膨胀蛭石的层间，硅橡胶中含有的双键可与乙烯基三乙氧基硅烷中的双键发生聚合，羟基硅油是硅橡胶的结构控制剂，纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、硅橡胶、乙烯基三乙氧基硅烷、羟基硅油可以在膨胀蛭石层间发生键合和聚合反应，形成交联网络，使硅橡胶、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、改性膨胀蛭石紧密相连，从而大大增加本发明的耐热性、抗撕裂性能和抗冲击性能；石蜡油、环氧大豆油为增塑剂，可以在保持本发明强度的同时，进一步增加本发明的韧性和加工性能；聚磷酸铵、三聚氰胺、硼酸锌可以相互配合，增加本发明的阻燃性；双丁基氧化锡、二月桂酸二丁基锡、抗氧剂1010、抗氧剂168相互配合，可以增加本发明的热稳定性；硅酮粉和乙烯基三乙氧基硅烷、石蜡油、环氧大豆油相互配合，可以增加本发明的可加工性，过氧化二异丙苯、双25、促进剂M、促进剂BZ、乙烯基三乙氧基硅烷相互配合，可促进橡胶形成致密的交联网络，各物质可均匀分散在交联网络中，进一步增加本发明的机械性能和耐热性。
附图说明
图1为本发明提出的一种抗撕裂耐热硅橡胶电缆的示意图。
具体实施方式
如图1所示，图1为本发明提出的一种抗撕裂耐热硅橡胶电缆。
参照图1，本发明提出的一种抗撕裂耐热硅橡胶电缆，包括：三根大线芯1和三根小线芯2构成的线缆3、依次包绕在线缆3外的绕包层4、屏蔽层5和护套层6；所述的大线芯1包括由多根铜丝绞合构成的大导体11及大导体外表面挤包的大绝缘层12；小线芯2包括由多根铜丝绞合构成的小导体21及小导体外表面挤包的小绝缘层22。
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种抗撕裂耐热硅橡胶电缆，硅橡胶电缆包括护套层，护套层的原料按重量份包括：硅橡胶90份，三元乙丙橡胶15份，复合填料70份，羟基硅油5份，石蜡油2.5份，环氧大豆油2份，阻燃剂40份，过氧化二异丙苯1.5份，双250.5份，促进剂M0.3份，促进剂BZ0.4份，双丁基氧化锡2份，二月桂酸二丁基锡1.5份，抗氧剂10100.3份，抗氧剂1680.2份，硅酮粉2份；复合填料的原料包括：乙烯基三乙氧基硅烷、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、改性膨胀蛭石。
实施例2
一种抗撕裂耐热硅橡胶电缆，硅橡胶电缆包括护套层，护套层的原料按重量份包括：乙烯基含量为0.4wt％的甲基乙烯基硅橡胶100份，三元乙丙橡胶10份，复合填料80份，羟基硅油4份，石蜡油3份，环氧大豆油1份，阻燃剂50份，过氧化二异丙苯1份，双250.6份，促进剂M0.2份，促进剂BZ0.5份，双丁基氧化锡1份，二月桂酸二丁基锡2份，抗氧剂10100.2份，抗氧剂1680.3份，硅酮粉1份；
复合填料的原料包括：乙烯基三乙氧基硅烷、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、改性膨胀蛭石，其中乙烯基三乙氧基硅烷、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、改性膨胀蛭石的重量比为1：3：4：80；
阻燃剂为聚磷酸铵、三聚氰胺、硼酸锌组成的混合物，聚磷酸铵、三聚氰胺、硼酸锌的重量比为5：1：0.4；
在抗撕裂耐热硅橡胶电缆的护套层的制备过程中，将硅橡胶、复合填料、羟基硅油混合，升温至90℃，以200r/min的速度搅拌3h，加入三元乙丙橡胶，继续搅拌30min，加入石蜡油、环氧大豆油、阻燃剂、双丁基氧化锡、二月桂酸二丁基锡、抗氧剂1010、抗氧剂168、硅酮粉，升温至130℃，继续搅拌30min，加入过氧化二异丙苯、双25、促进剂M、促进剂BZ混匀，升温至165℃，硫化8min，升温至200℃，保温120min得到抗撕裂耐热硅橡胶电缆的护套层；
在改性膨胀蛭石的制备过程中，将膨胀蛭石加入水中混匀，升温至50℃，加入质量分数为6wt％的十四烷基二甲基苄基溴化铵水溶液，以200r/min的速度保温搅拌7h，室温静置2h，过滤取滤饼，用乙醇洗涤，真空干燥，粉碎至500目得到改性膨胀蛭石，其中，膨胀蛭石、水和十四烷基二甲基苄基溴化铵水溶液的重量比为3：65：65。
实施例3
一种抗撕裂耐热硅橡胶电缆，硅橡胶电缆包括护套层，护套层的原料按重量份包括：乙烯基含量为0.6wt％的甲基乙烯基硅橡胶80份，三元乙丙橡胶20份，复合填料60份，羟基硅油6份，石蜡油2份，环氧大豆油3份，阻燃剂30份，过氧化二异丙苯2份，双250.4份，促进剂M0.4份，促进剂BZ0.3份，双丁基氧化锡3份，二月桂酸二丁基锡1份，抗氧剂10100.4份，抗氧剂1680.1份，硅酮粉3份；
复合填料的原料包括：乙烯基三乙氧基硅烷、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、改性膨胀蛭石，其中乙烯基三乙氧基硅烷、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、改性膨胀蛭石的重量比为1：10：4：240；
阻燃剂为聚磷酸铵、三聚氰胺、硼酸锌组成的混合物，聚磷酸铵、三聚氰胺、硼酸锌的重量比为30：15：2；
在抗撕裂耐热硅橡胶电缆的护套层的制备过程中，将硅橡胶、复合填料、羟基硅油混合，升温至100℃，以100r/min的速度搅拌5h，加入三元乙丙橡胶，继续搅拌20min，加入石蜡油、环氧大豆油、阻燃剂、双丁基氧化锡、二月桂酸二丁基锡、抗氧剂1010、抗氧剂168、硅酮粉，升温至150℃，继续搅拌20min，加入过氧化二异丙苯、双25、促进剂M、促进剂BZ混匀，升温至175℃，硫化5min，升温至220℃，保温90min得到抗撕裂耐热硅橡胶电缆的护套层；
在改性膨胀蛭石的制备过程中，将膨胀蛭石加入水中混匀，升温至60℃，加入质量分数为4wt％的十四烷基二甲基苄基溴化铵水溶液，以400r/min的速度保温搅拌5h，室温静置4h，过滤取滤饼，用乙醇洗涤，真空干燥，粉碎至300目得到改性膨胀蛭石，其中，膨胀蛭石、水和十四烷基二甲基苄基溴化铵水溶液的重量比为4：50：75。
实施例4
一种抗撕裂耐热硅橡胶电缆，硅橡胶电缆包括护套层，护套层的原料按重量份包括：乙烯基含量为0.45wt％的甲基乙烯基硅橡胶95份，三元乙丙橡胶12份，复合填料75份，羟基硅油4.5份，石蜡油2.7份，环氧大豆油1.5份，阻燃剂45份，过氧化二异丙苯1.2份，双250.55份，促进剂M0.25份，促进剂BZ0.45份，双丁基氧化锡1.5份，二月桂酸二丁基锡1.7份，抗氧剂10100.25份，抗氧剂1680.25份，硅酮粉1.5份；
复合填料的原料包括：乙烯基三乙氧基硅烷、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、改性膨胀蛭石，其中乙烯基三乙氧基硅烷、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、改性膨胀蛭石的重量比为0.8：3.5：3.5：90；
阻燃剂为聚磷酸铵、三聚氰胺、硼酸锌组成的混合物，聚磷酸铵、三聚氰胺、硼酸锌的重量比为45：11：3.5；
在抗撕裂耐热硅橡胶电缆的护套层的制备过程中，将硅橡胶、复合填料、羟基硅油混合，升温至92℃，以180r/min的速度搅拌3.5h，加入三元乙丙橡胶，继续搅拌27min，加入石蜡油、环氧大豆油、阻燃剂、双丁基氧化锡、二月桂酸二丁基锡、抗氧剂1010、抗氧剂168、硅酮粉，升温至135℃，继续搅拌27min，加入过氧化二异丙苯、双25、促进剂M、促进剂BZ混匀，升温至168℃，硫化7min，升温至205℃，保温110min得到抗撕裂耐热硅橡胶电缆的护套层；
在改性膨胀蛭石的制备过程中，将膨胀蛭石加入水中混匀，升温至52℃，加入质量分数为5.5wt％的十四烷基二甲基苄基溴化铵水溶液，以250r/min的速度保温搅拌6.5h，室温静置2.5h，过滤取滤饼，用乙醇洗涤，真空干燥，粉碎至500目得到改性膨胀蛭石，其中，膨胀蛭石、水和十四烷基二甲基苄基溴化铵水溶液的重量比为3.3：60：68。
实施例5
一种抗撕裂耐热硅橡胶电缆，硅橡胶电缆包括护套层，护套层的原料按重量份包括：乙烯基含量为0.55wt％的甲基乙烯基硅橡胶85份，三元乙丙橡胶18份，复合填料65份，羟基硅油5.5份，石蜡油2.3份，环氧大豆油2.5份，阻燃剂35份，过氧化二异丙苯1.8份，双250.45份，促进剂M0.35份，促进剂BZ0.35份，双丁基氧化锡2.5份，二月桂酸二丁基锡1.3份，抗氧剂10100.35份，抗氧剂1680.15份，硅酮粉2.5份；
复合填料的原料包括：乙烯基三乙氧基硅烷、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、改性膨胀蛭石，其中乙烯基三乙氧基硅烷、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、改性膨胀蛭石的重量比为0.06：0.45：0.25：11；
阻燃剂为聚磷酸铵、三聚氰胺、硼酸锌组成的混合物，聚磷酸铵、三聚氰胺、硼酸锌的重量比为35：13：2.5；
在抗撕裂耐热硅橡胶电缆的护套层的制备过程中，将硅橡胶、复合填料、羟基硅油混合，升温至98℃，以120r/min的速度搅拌4.5h，加入三元乙丙橡胶，继续搅拌23min，加入石蜡油、环氧大豆油、阻燃剂、双丁基氧化锡、二月桂酸二丁基锡、抗氧剂1010、抗氧剂168、硅酮粉，升温至145℃，继续搅拌23min，加入过氧化二异丙苯、双25、促进剂M、促进剂BZ混匀，升温至172℃，硫化6min，升温至215℃，保温100min得到抗撕裂耐热硅橡胶电缆的护套层；
在改性膨胀蛭石的制备过程中，将膨胀蛭石加入水中混匀，升温至58℃，加入质量分数为4.5wt％的十四烷基二甲基苄基溴化铵水溶液，以350r/min的速度保温搅拌5.5h，室温静置3.5h，过滤取滤饼，用乙醇洗涤，真空干燥，粉碎至300目得到改性膨胀蛭石，其中，膨胀蛭石、水和十四烷基二甲基苄基溴化铵水溶液的重量比为3.7：55：72。
实施例6
一种抗撕裂耐热硅橡胶电缆，硅橡胶电缆包括护套层，护套层的原料按重量份包括：乙烯基含量为0.5wt％的甲基乙烯基硅橡胶90份，三元乙丙橡胶15份，复合填料70份，羟基硅油5份，石蜡油2.5份，环氧大豆油2份，阻燃剂40份，过氧化二异丙苯1.5份，双250.5份，促进剂M0.3份，促进剂BZ0.4份，双丁基氧化锡2份，二月桂酸二丁基锡1.5份，抗氧剂10100.3份，抗氧剂1680.2份，硅酮粉2份；
复合填料的原料包括：乙烯基三乙氧基硅烷、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、改性膨胀蛭石，其中乙烯基三乙氧基硅烷、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、改性膨胀蛭石的重量比为0.07：0.4：0.3：10；
阻燃剂为聚磷酸铵、三聚氰胺、硼酸锌组成的混合物，聚磷酸铵、三聚氰胺、硼酸锌的重量比为4：1.2：0.3；
在抗撕裂耐热硅橡胶电缆的护套层的制备过程中，将硅橡胶、复合填料、羟基硅油混合，升温至95℃，以150r/min的速度搅拌4h，加入三元乙丙橡胶，继续搅拌25min，加入石蜡油、环氧大豆油、阻燃剂、双丁基氧化锡、二月桂酸二丁基锡、抗氧剂1010、抗氧剂168、硅酮粉，升温至140℃，继续搅拌25min，加入过氧化二异丙苯、双25、促进剂M、促进剂BZ混匀，升温至170℃，硫化6.5min，升温至210℃，保温105min得到抗撕裂耐热硅橡胶电缆的护套层；
在改性膨胀蛭石的制备过程中，将膨胀蛭石加入水中混匀，升温至55℃，加入质量分数为5wt％的十四烷基二甲基苄基溴化铵水溶液，以300r/min的速度保温搅拌6h，室温静置3h，过滤取滤饼，用乙醇洗涤，真空干燥，粉碎至400目得到改性膨胀蛭石，其中，膨胀蛭石、水和十四烷基二甲基苄基溴化铵水溶液的重量比为3.5：53：70。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种抗撕裂耐热硅橡胶电缆，其特征在于，硅橡胶电缆包括护套层，护套层的原料按重量份包括：硅橡胶80-100份，三元乙丙橡胶10-20份，复合填料60-80份，羟基硅油4-6份，石蜡油2-3份，环氧大豆油1-3份，阻燃剂30-50份，过氧化二异丙苯1-2份，双250.4-0.6份，促进剂M0.2-0.4份，促进剂BZ0.3-0.5份，双丁基氧化锡1-3份，二月桂酸二丁基锡1-2份，抗氧剂10100.2-0.4份，抗氧剂1680.1-0.3份，硅酮粉1-3份；复合填料的原料包括：乙烯基三乙氧基硅烷、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、改性膨胀蛭石。
2.根据权利要求1所述抗撕裂耐热硅橡胶电缆，其特征在于，护套层的原料按重量份包括：硅橡胶85-95份，三元乙丙橡胶12-18份，复合填料65-75份，羟基硅油4.5-5.5份，石蜡油2.3-2.7份，环氧大豆油1.5-2.5份，阻燃剂35-45份，过氧化二异丙苯1.2-1.8份，双250.45-0.55份，促进剂M0.25-0.35份，促进剂BZ0.35-0.45份，双丁基氧化锡1.5-2.5份，二月桂酸二丁基锡1.3-1.7份，抗氧剂10100.25-0.35份，抗氧剂1680.15-0.25份，硅酮粉1.5-2.5份。
3.根据权利要求1或2所述抗撕裂耐热硅橡胶电缆，其特征在于，硅橡胶为甲基乙烯基硅橡胶，其中，甲基乙烯基硅橡胶中乙烯基的含量为0.4-0.6wt％。
4.根据权利要求1-3任一项所述抗撕裂耐热硅橡胶电缆，其特征在于，乙烯基三乙氧基硅烷、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、改性膨胀蛭石的重量比为0.05-0.1：0.3-0.5：0.2-0.4：8-12。
5.根据权利要求1-4任一项所述抗撕裂耐热硅橡胶电缆，其特征在于，阻燃剂为聚磷酸铵、三聚氰胺、硼酸锌组成的混合物，聚磷酸铵、三聚氰胺、硼酸锌的重量比为3-5：1-1.5：0.2-0.4。
6.根据权利要求1-5任一项所述抗撕裂耐热硅橡胶电缆，其特征在于，在抗撕裂耐热硅橡胶电缆的护套层的制备过程中，将硅橡胶、复合填料、羟基硅油混合，升温至90-100℃，以100-200r/min的速度搅拌3-5h，加入三元乙丙橡胶，继续搅拌20-30min，加入石蜡油、环氧大豆油、阻燃剂、双丁基氧化锡、二月桂酸二丁基锡、抗氧剂1010、抗氧剂168、硅酮粉，升温至130-150℃，继续搅拌20-30min，加入过氧化二异丙苯、双25、促进剂M、促进剂BZ混匀，升温至165-175℃，硫化5-8min，升温至200-220℃，保温90-120min得到抗撕裂耐热硅橡胶电缆的护套层。
7.根据权利要求1-6任一项所述抗撕裂耐热硅橡胶电缆，其特征在于，在改性膨胀蛭石的制备过程中，将膨胀蛭石加入水中混匀，升温至50-60℃，加入十四烷基二甲基苄基溴化铵水溶液，保温搅拌5-7h，静置，过滤取滤饼，洗涤，干燥，粉碎得到改性膨胀蛭石。
8.根据权利要求7所述抗撕裂耐热硅橡胶电缆，其特征在于，在改性膨胀蛭石的制备过程中，将膨胀蛭石加入水中混匀，升温至50-60℃，加入质量分数为4-6wt％的十四烷基二甲基苄基溴化铵水溶液，以200-400r/min的速度保温搅拌5-7h，室温静置2-4h，过滤取滤饼，用乙醇洗涤，真空干燥，粉碎至300-500目得到改性膨胀蛭石。
9.根据权利要求7或8所述抗撕裂耐热硅橡胶电缆，其特征在于，在改性膨胀蛭石的制备过程中，膨胀蛭石、水和十四烷基二甲基苄基溴化铵水溶液的重量比为3-4：50-65：65-75。
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