CN112480633A - 一种pc/abs树脂及其制备方法 - Google Patents

一种pc/abs树脂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种PC/ABS树脂及其制备方法，其包括40‑80份聚碳酸酯、15‑50份ABS树脂、0.5‑3份荧光绿、1‑3份夜光粉和2‑3份助剂，助剂包括光稳定剂、抗氧剂和润滑剂；其制备方法为：将ABS树脂、荧光绿和夜光粉进行啮合，得到啮合物；将啮合物、聚碳酸酯和助剂进行混合，得到混合物；将混合物加入挤出机内进行挤出，干燥，切粒即可；本发明加入了透光率高的聚碳酸酯材料，从而使得本发明的PC/ABS树脂透光率达到80％左右，有清澈、细腻感；本发明加入了经锑、锰激活的卤磷酸钙荧光粉和荧光绿，从而使得本发明的PC/ABS树脂可以长效发光，光致储能一次黑暗中发光时间长达18h左右。

Description

一种PC/ABS树脂及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种PC/ABS树脂及其制备方法。
背景技术
市场上各种颜色效果的材料应有尽有，装饰了整个世界，在追求美观的同时也考虑材料的实用性，如长效发光材料，在黑暗中发光且长久。这系列的材料在市场上玲琅满目，参差不齐。夜光长效发光材料不仅光泽感，而且质地感、明亮清澈细腻感都给人眼目一新的视觉效果，夜晚也能长久地发出荧光。但是很难做到这样的效果，这与选材和材料配方有关。此种材料具有独特的装饰和警示功能，广泛用于广告业、装饰装潢，工厂厂区的暗处通道，高压、危险、坑洞的警示，建筑工地施工现场的安全警示，军事设施的夜间无能源低度照明，公共场所的美饰、警示***等，同样也应用于通讯电子以及汽车内饰的装饰件等功能。目前发光材料的光泽度不足，没有晶莹剔透的效果，透明度不高；颜色不够鲜艳，灰暗，在黑暗处发光效果也不长久。
发明内容
针对现有技术中的不足，本发明的首要目的是提供一种PC/ABS树脂。
本发明的第二个目的是提供上述PC/ABS树脂的制备方法。
为达到上述首要目的，本发明的解决方案是：
一种PC/ABS树脂，其包括如下组分：
Figure BDA0002814558220000011
其中，夜光粉是指锑、锰激活的卤磷酸钙荧光粉，夜光粉的密度为3.6-4.2g/cm3。卤磷酸钙荧光粉中的卤素选自氟或氯。
进一步地，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS树脂)中丙烯腈为15-35wt％，丁二烯为5-35wt％，苯乙烯为30-60wt％。
进一步地，助剂包括光稳定剂、抗氧剂和润滑剂。
进一步地，光稳定剂选自4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、癸二酸双(1,2,2,6,6-五甲基哌啶醇)酯、2,2,6,6-四甲基哌啶、丁二酸与4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇的聚合物、双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯或聚[[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基]-1,3,5-三嗪-2,4-双[(2,2,6,6-四甲基-哌啶基)亚氨基]-1,6-己二基-[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-亚氨基]]中的任意一种或两种以上的组合。
进一步地，抗氧剂选自三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、1,3,5-三(3,5-二叔丁基,4-羟基苄基)均三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)三酮、N,N’-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺、二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]或季戊四醇二亚磷酸二硬脂基酯中的任意一种或两种以上的组合。
进一步地，润滑剂选自硅烷聚合物、固体石蜡、液体石蜡、脂肪酸盐、硬脂酸钙、硬脂酸锌、脂肪酰胺、甲撑双硬脂酸酰胺、油酸酰胺、硬脂酰胺、乙撑双硬酯酰胺或N,N-乙撑双硬脂酸酰胺中的任意一种或两种以上的组合。
为达到上述第二个目的，本发明的解决方案是：
一种上述的PC/ABS树脂的制备方法，其包括如下步骤：
(1)、将ABS树脂、荧光绿和夜光粉进行啮合，得到啮合物；
(2)、将啮合物、聚碳酸酯和助剂进行混合，得到混合物；
(3)、将混合物加入挤出机内进行挤出，干燥，切粒，得到PC/ABS树脂。
进一步地，步骤(1)中，啮合的温度为190-220℃，啮合的时间为20±1min。
进一步地，步骤(2)中，混合的温度为60-80℃，混合的时间为10-15min。
进一步地，步骤(2)中，助剂包括光稳定剂、抗氧剂和润滑剂。
其中，光稳定剂选自4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、癸二酸双(1,2,2,6,6-五甲基哌啶醇)酯、2,2,6,6-四甲基哌啶、丁二酸与4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇的聚合物、双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯或聚[[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基]-1,3,5-三嗪-2,4-双[(2,2,6,6-四甲基-哌啶基)亚氨基]-1,6-己二基-[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-亚氨基]]中的任意一种或两种以上的组合。
抗氧剂选自三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、1,3,5-三(3,5-二叔丁基,4-羟基苄基)均三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)三酮、N,N’-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺、二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]或季戊四醇二亚磷酸二硬脂基酯中的任意一种或两种以上的组合。
润滑剂选自硅烷聚合物、固体石蜡、液体石蜡、脂肪酸盐、硬脂酸钙、硬脂酸锌、脂肪酰胺、甲撑双硬脂酸酰胺、油酸酰胺、硬脂酰胺、乙撑双硬酯酰胺或N,N-乙撑双硬脂酸酰胺中的任意一种或两种以上的组合。
进一步地，步骤(3)中，挤出机为双螺杆挤出机，挤出的工艺为：温度为220-300℃，螺杆的转速为250-1000r/min。
由于采用上述方案，本发明的有益效果是：
第一、本发明加入了经锑、锰激活的卤磷酸钙荧光粉和荧光绿，从而使得本发明的PC/ABS树脂可以长效发光，光致储能一次黑暗中发光时间长达18h左右。
第二、本发明加入了透光率高的聚碳酸酯材料，从而使得本发明的PC/ABS树脂透光率达到80％左右，有清澈和细腻感。
具体实施方式
本发明提供了一种PC/ABS树脂及其制备方法。
<PC/ABS树脂>
本发明的PC/ABS树脂包括如下组分：
Figure BDA0002814558220000031
其中，聚碳酸酯PC是分子链中含有碳酸酯的一类聚合物的总称。它是一种性能优良的热塑性工程塑料，透明度达90％，被誉为“透明金属”。它刚硬而坚韧，具有高冲击性、高抗螭变性、高尺寸稳定性、良好的电绝缘性及耐热性和无毒性等特点。
ABS树脂中丙烯腈为15-35wt％，丁二烯为5-35wt％，苯乙烯为30-60wt％，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的熔点为170-190℃。
使用ABS树脂作为载体的啮合物原料，可以把密度较大的夜光粉和荧光绿通过啮合的方式完全地分散均匀。其中，夜光粉的密度为3.6-4.2g/cm3，荧光绿的密度为0.6-0.8g/cm3。
荧光绿的加入增强了PC/ABS树脂的亮度，荧光染料是指吸收某一波长的光波后能发射出另一波长大于吸收光的光波的物质，从而形成鲜艳的闪亮色彩，它们大多是含有苯环或杂环并带有共轭双键的化合物。在夜光粉储光并发光后，然后荧光绿吸收一部分所发出的光会反射更强的光，从而可以提高复合材料的发光亮度。
本发明加入的夜光粉作为蓄光材料，夜光粉是指锑、锰激活的卤磷酸钙荧光粉，在黑暗的环境中可长效发光。锑、锰激活的卤磷酸钙荧光粉是在氟氯磷灰石基质3Ca3(PO4)2·Ca(F，Cl)2中掺入少量的激活剂锑(Sb)和锰(Mn)以后制成的夜光粉。进一步通过电子轨道跃迁的过程，夜光粉受激发吸收能量而跃迁到激发态(非稳定态)在返回到基态的过程中，以光的形式放出能量，从而长效发光。
助剂包括光稳定剂、抗氧剂和润滑剂。
其中，光稳定剂选自4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、癸二酸双(1,2,2,6,6-五甲基哌啶醇)酯、2,2,6,6-四甲基哌啶、丁二酸与4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇的聚合物、双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯或聚[[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基]-1,3,5-三嗪-2,4-双[(2,2,6,6-四甲基-哌啶基)亚氨基]-1,6-己二基-[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-亚氨基]]中的任意一种或两种以上的组合。光稳定剂对聚合物有保护作用，并有助于减少色泽，同时延缓泛黄和阻滞物理性能损失。
抗氧剂选自三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、1,3,5-三(3,5-二叔丁基,4-羟基苄基)均三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)三酮、N,N’-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺、二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]或季戊四醇二亚磷酸二硬脂基酯中的任意一种或两种以上的组合。抗氧剂可延缓或抑制聚合物氧化过程的进行，从而阻止聚合物的老化并延长其使用寿命。
润滑剂选自硅烷聚合物、固体石蜡、液体石蜡、脂肪酸盐、硬脂酸钙、硬脂酸锌、脂肪酰胺、甲撑双硬脂酸酰胺、油酸酰胺、硬脂酰胺、乙撑双硬酯酰胺或N,N-乙撑双硬脂酸酰胺中的任意一种或两种以上的组合。润滑剂的作用是提高材料的流动性，使产品更加容易成型加工，让荧光绿和夜光粉在树脂中分散均匀。
<PC/ABS树脂的制备方法>
本发明的PC/ABS树脂的制备方法包括如下步骤：
(1)、将ABS树脂、荧光绿和夜光粉在啮合机内进行啮合，得到啮合物；
(2)、将啮合物、聚碳酸酯和助剂在混合机内进行混合，得到混合物；
(3)、将混合物加入双螺杆挤出机内进行挤出，干燥，切粒，得到PC/ABS树脂。
其中，在步骤(1)中，啮合的温度为190-220℃，啮合的时间为20±1min。
在步骤(2)中，混合的温度为60-80℃，混合的时间为10-15min。
在步骤(2)中，助剂包括光稳定剂、抗氧剂和润滑剂。
其中，光稳定剂选自4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、癸二酸双(1,2,2,6,6-五甲基哌啶醇)酯、2,2,6,6-四甲基哌啶、丁二酸与4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇的聚合物、双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯或聚[[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基]-1,3,5-三嗪-2,4-双[(2,2,6,6-四甲基-哌啶基)亚氨基]-1,6-己二基-[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-亚氨基]]中的任意一种或两种以上的组合。
抗氧剂选自三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、1,3,5-三(3,5-二叔丁基,4-羟基苄基)均三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)三酮、N,N’-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺、二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]或季戊四醇二亚磷酸二硬脂基酯中的任意一种或两种以上的组合。
润滑剂选自硅烷聚合物、固体石蜡、液体石蜡、脂肪酸盐、硬脂酸钙、硬脂酸锌、脂肪酰胺、甲撑双硬脂酸酰胺、油酸酰胺、硬脂酰胺、乙撑双硬酯酰胺或N,N-乙撑双硬脂酸酰胺中的任意一种或两种以上的组合。
在步骤(3)中，挤出机为双螺杆挤出机，挤出的工艺为：温度为220-300℃，螺杆的转速为250-1000r/min。
以下结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1：
本实施例的PC/ABS树脂的制备方法包括如下步骤：
(1)、将20份ABS树脂、0.5份荧光绿和1.5份夜光粉在啮合机内进行啮合，啮合的温度为190℃，啮合的时间为20min，得到啮合物；
(2)、将啮合物、76份PC和2份助剂在混合机内进行混合，混合的温度为60℃，混合的时间为10min，得到混合物；
(3)、将混合物加入双螺杆挤出机内进行熔融共混挤出，其中，挤出的工艺为：温度为220℃，螺杆的转速为250r/min，停留时间为3min。经挤出后冷却，干燥，切粒，得到PC/ABS树脂。
其中，在步骤(2)中，助剂包括光稳定剂、抗氧剂和润滑剂。光稳定剂为4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶，抗氧剂为三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯，润滑剂为乙撑双硬脂酰胺。
以下结合实施例和对比例对本发明作进一步的说明。
表1实施例和对比例的PC/ABS树脂的性能数值
Figure BDA0002814558220000051
Figure BDA0002814558220000061
其中，亮度的表征主要和荧光绿的含量和PC的含量有关，含量越大亮度越好。由表1可知，虽然实施例1和实施例3中的荧光绿含量为0.5份，对比例3中荧光绿的含量为3份，实施例1和实施例3的亮度没有对比例3的亮度好，且实施例1和实施例3中的PC含量分别为76份和70.5份，而对比例7中的PC含量为85份，实施例1和实施例3没有对比例7中的亮度好。另外，光泽度的表征与PC的含量有关，PC含量越高光泽度越好，虽然实施例2的PC含量为70.5份，对比例7中的PC含量为85份，实施例2的光泽度不如对比例7的光泽度。但是特定重量分数的聚碳酸酯、ABS树脂、荧光绿和夜光粉的复配，使得PC/ABS树脂的综合性能优异，即具有良好的亮度和光泽度，长效发光时间达到18h。
将上述的PC/ABS树脂进行透光率测试。注塑2mm的光面色板，用分光光度计在波长为600nm时测试透光率，透光率的测试数据为85-90％左右。
将注塑的色板放置在自然光下4h，将放置自然光下4h的色板放在不透光的密封容器中，每隔2h观察一次色板是否发光，测试结果光致储能一次黑暗中发光时间长达18h左右。
上述对实施例的描述是为了便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用本发明。熟悉本领域技术人员显然可以容易的对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中，而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例。本领域技术人员根据本发明的原理，不脱离本发明的范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种PC/ABS树脂，其特征在于：其包括如下组分：
Figure FDA0002814558210000011
所述夜光粉是指锑、锰激活的卤磷酸钙荧光粉，夜光粉的密度为3.6-4.2g/cm3；
所述卤磷酸钙荧光粉中的卤素选自氟或氯。
2.根据权利要求1所述的PC/ABS树脂，其特征在于：所述丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中丙烯腈为15-35wt％，丁二烯为5-35wt％，苯乙烯为30-60wt％，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的熔点为170-190℃。
3.根据权利要求1所述的PC/ABS树脂，其特征在于：所述助剂包括光稳定剂、抗氧剂和润滑剂。
4.根据权利要求3所述的PC/ABS树脂，其特征在于：所述光稳定剂选自4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、癸二酸双(1,2,2,6,6-五甲基哌啶醇)酯、2,2,6,6-四甲基哌啶、丁二酸与4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇的聚合物、双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯或聚[[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基]-1,3,5-三嗪-2,4-双[(2,2,6,6-四甲基-哌啶基)亚氨基]-1,6-己二基-[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-亚氨基]]中的任意一种或两种以上的组合。
5.根据权利要求3所述的PC/ABS树脂，其特征在于：所述抗氧剂选自三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、1,3,5-三(3,5-二叔丁基,4-羟基苄基)均三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)三酮、N,N’-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺、二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]或季戊四醇二亚磷酸二硬脂基酯中的任意一种或两种以上的组合；和/或，
所述润滑剂选自硅烷聚合物、固体石蜡、液体石蜡、脂肪酸盐、硬脂酸钙、硬脂酸锌、脂肪酰胺、甲撑双硬脂酸酰胺、油酸酰胺、硬脂酰胺、乙撑双硬酯酰胺或N,N-乙撑双硬脂酸酰胺中的任意一种或两种以上的组合。
6.一种根据权利要求1-5任一项所述的PC/ABS树脂的制备方法，其特征在于：其包括如下步骤：
(1)、将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、荧光绿和夜光粉进行啮合，得到啮合物；
(2)、将所述啮合物、聚碳酸酯和助剂进行混合，得到混合物；
(3)、将所述混合物加入挤出机内进行挤出，干燥，切粒，得到PC/ABS树脂。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述啮合的温度为190-220℃，所述啮合的时间为20±1min；和/或，
步骤(2)中，所述混合的温度为60-80℃，所述混合的时间为10-15min。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述助剂包括光稳定剂、抗氧剂和润滑剂。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：所述光稳定剂选自4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、癸二酸双(1,2,2,6,6-五甲基哌啶醇)酯、2,2,6,6-四甲基哌啶、丁二酸与4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇的聚合物、双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯或聚[[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基]-1,3,5-三嗪-2,4-双[(2,2,6,6-四甲基-哌啶基)亚氨基]-1,6-己二基-[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-亚氨基]]中的任意一种或两种以上的组合；和/或，
所述抗氧剂选自三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、1,3,5-三(3,5-二叔丁基,4-羟基苄基)均三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)三酮、N,N’-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺、二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]或季戊四醇二亚磷酸二硬脂基酯中的任意一种或两种以上的组合；和/或，
所述润滑剂选自硅烷聚合物、固体石蜡、液体石蜡、脂肪酸盐、硬脂酸钙、硬脂酸锌、脂肪酰胺、甲撑双硬脂酸酰胺、油酸酰胺、硬脂酰胺、乙撑双硬酯酰胺或N,N-乙撑双硬脂酸酰胺中的任意一种或两种以上的组合。
10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，所述挤出机为双螺杆挤出机，所述挤出的工艺为：温度为220-300℃，螺杆的转速为250-1000r/min。
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