pc聚碳酸酯.docx
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pc聚碳酸酯
温度是实验室环境条件之一，除非有特别要求，通常都要求试验环境具有恒定的温湿度。
对于高分子聚合物来讲，温度的变化能给材料的各项性能都带来显著的影响，而且这种影响因具体材料性能的差别而有变化，不能统一而论，需要具体情况具体分析。
兰光实验室正在筹建的材料透气性能数据库中，一项重要内容就是检测各种材料从深冷到高温下的各个温度点上的透氧量。
1 聚碳酸酯介绍
聚碳酸酯（PC）是在分子链中含有碳酸酯的一类高分子化合物的总称，也是一种聚酯。
双酚A型聚碳酸酯是产量最大、用途最广的一种聚碳酸酯，也是发展最快的工程塑料之一。
双酚A型聚碳酸酯具有优良的耐冲击强度、耐蠕变性、耐热性和耐寒性，可在-100℃～140℃温度范围内使用，可见光的透过率可达90%左右，具有较高的抗张强度、抗弯强度、伸长率和刚性，耐老化性、电性能优良，吸水率低，但耐油性、耐磨性和加工性能欠佳。
聚碳酸酯广泛应用于汽车、电子电气、建筑机械、办公自动设备、包装业、运动器械、医疗保健和家庭用品等领域。
2 检测技术
标准中要求材料透气性的标准检测环境是23℃。
由于检测设备或者不具备控温功能，或者其检测元件不能在过高或过低的温度条件下使用，因此通常的透气性检测设备都只能在室温附近或稍大一点的温度范围内使用。
对于非控温的检测设备只能通过调节试验室温度来达到控温的目的，既使设备具有控温功能，所能提供的实际测试温度往往还是局限在0℃～50℃之间。
虽然在其他特殊温度下进行材料的透气性测试有一定的实际检测需求，但对温度范围的要求并不一致，有的需要在-5℃检测就可以了（例如果蔬保鲜），但是也有的需要在-30℃或更低的温度下进行，而且对特殊温度进行控温并检测材料的透气性目前在商业上很难实现，成本非常高。
为了满足这些特殊的检测需要，并方便研究人员对材料的渗透系数随温度的变化有一个整体的了解，LabthinkVAC-V1在已实现的室温～50℃控温基础上，又以这些实际测试数据为基础，按照经典膜技术中对于温度影响的阐述，提供在不同温度下获得渗透性能各项参数的数据拟合功能。
曲线拟合（Curve Fitting）是用连续曲线近似地刻画或比拟平面上离散点组所表示的坐标之间的函数关系的一种数据处理方法，是用解析表达式逼近离散数据的一种方法。
在科学实验或社会活动中，通过实验或观测得到量x与y的一组数据对（xi，yi）（i＝1，2，…m），其中各xi是彼此不同的。
人们希望用一类与数据的背景材料规律相适应的解析表达式，y＝f（x，c）来反映量x与y之间的依赖关系，即在一定意义下“最佳”地逼近或拟合已知数据。
f（x，c）常称作拟合模型，式中c＝（c1，c2，…cn）是一些待定参数。
当c在f中线性出现时，称为线性模型，否则称为非线性模型。
实际工作中变量间未必都有线性关系，因此为了更好地对各种数据进行分析最常采用的方法就是进行曲线拟合。
LabthinkVAC-V1气体渗透仪所采用的是基于Arrhenius方程的拟合方法，采用多种材料进行拟合数据验证，验证数据理想。
3 聚碳酸酯透氧量
兰光实验室采用125μm的聚碳酸酯薄膜在10℃～45℃的温度环境下进行材料的透氧量试验，使用设备是LabthinkVAC-V1气体渗透仪。
试验温度分别是10℃、23℃、30℃、35℃、40℃、45℃，在每个温度点进行的有效试验次数不少于3次，测试数据的相对标准偏差均在3.5％以内。
利用VAC-V1所具有的数据拟合功能获得聚碳酸酯薄膜在-120℃～350℃（即153K～623K）中任一温度下的透氧量拟合数据。
这个温度范围的选取是按照常用塑料的脆化温度以及热力学转化温度进行的，并结合了一般薄膜材料的实际使用温度，是一个比较全面的温度范围。
当然，如果使用的测试气源是氮气或是其他无机气体，也可以利用设备的数据拟合功能获得其他气体对于材料的透气量。
需要特别注意的是由于有机气体在渗透通过薄膜时存在溶涨现象，因此，使用拟合功能时具有一定的限制性。
聚碳酸酯薄膜在不同温度下的透氧量详细数据请登陆Labthink兰光网站查阅，或者联系兰光实验室进行咨询。
本文仅给出绘制的聚碳酸酯透氧量变化曲线图（图1），其中温度的单位是热力学温度K，透氧量的单位是cm3/m2·24h·0.1MPa。
图1.-120℃～350℃（153K～623K）聚碳酸酯透氧量变化曲线
聚碳酸酯的透氧量随温度的上升影响明显，例如在273K（0℃）时的透氧量是272.952cm3/m2·24h·0.1MPa，而在323K（50℃）时透氧量是719.128cm3/m2·24h·0.1MPa，增加了约2.6倍。
而且在303K（30℃）时透氧量是507.201cm3/m2·24h·0.1MPa，可见透氧量随温度的变化并不成线性。
观察图1可知透氧量与测试温度大约成指数关系。
由于VAC-V1采用的是真空压差法，因此依据膜技术理论，在检测试样透气性及透气量的同时还可以检测材料的溶解度系数和气体在材料中的扩散系数。
图2是这次检测过程中所获得的材料扩散系数随温度升高的曲线，扩散系数的单位是e-8cm3/cm2·s·cmHg。
可以看出在这段试验范围内，随着温度的升高，扩散系数逐渐增大。
图2.聚碳酸酯扩散系数以及溶解度系数随温度变化的曲线
当然，材料的渗透系数与透气量是成正比的，因此随温度的增长变化趋势与图1中的曲线是一致的。
4 总结
聚碳酸酯薄膜在-120℃～350℃的温度范围内任意温度点的透氧量数据库已经由Labthink兰光实验室建成，通过这些特殊温度下的透氧量数据可以帮助用户合理有效地进行包装材料的结构设计。
接下来，兰光实验室将要进行聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙稀等包装常用材料的检测，并建立相应材料在-120℃～350℃的温度范围内透氧量的数据库，借助这些数据所设计的材料结构能使其阻隔性能更好地满足特殊温度下的包装需求。
PC塑料原料
聚碳酸酯
聚碳酸酯（Polycarbonate）
缩写为PC是一种无色透明的无定性热塑性材料。
其名称来源于其内部的CO3基团。
化学性质
聚碳酸酯耐酸，耐油。
聚碳酸酯不耐紫外光，不耐强碱。
物理性质
聚碳酸酯无色透明，耐热，抗冲击，阻燃，在普通使用温度内都有良好的机械性能。
同性能接近聚甲基丙烯酸甲酯相比，聚碳酸酯的耐冲击性能好，折射率高，加工性能好，不需要添加剂就具有UL94V-0级阻燃性能。
但是聚甲基丙烯酸甲酯相对聚碳酸酯价格较低，并可通过本体聚合的方法生产大型的器件。
随着聚碳酸酯生产规模的日益扩大，聚碳酸酯同聚甲基丙烯酸甲酯之间的价格差异在日益缩小。
聚碳酸酯的耐磨性差。
一些用于易磨损用途的聚碳酸酯器件需要对表面进行特殊处理。
生产与应用
聚碳酸酯是日常常见的一种材料。
由於其无色透明和优异的抗冲击性，日常常见的应用有光碟，眼睛片，水瓶，防弹玻璃，护目镜、银行防子弹之玻璃、车头灯等等、动物笼子宠物笼\子。
聚碳酸酯还被用来制作登月太空人的头盔面罩。
苹果公司的ipod音乐播放器和ibook笔记本电脑外壳也使用聚碳酸酯制作。
对环境的影响
PC：
生产控制或生产管制（台、日资公司俗称生管）主要职能是生产的计划与生产的进度控制；
食物接触
由於它的清晰和韧性食物贮存货的hm生产者和采购员喜欢聚碳酸酯纤维。
当与矽土玻璃比较聚碳酸酯纤维如同轻量级和高度不易碎。
聚碳酸酯纤维多用於一次性塑料水瓶和重用塑料水瓶。
超过100项研究探索了聚碳酸酯纤维的bisphenolAleachates在生态的反应。
Howdeshell等发现在室温 一种内分泌干扰素BisphenolA（C15H16O2）（酚甲烷）看来从聚碳酸酯纤维动物笼子被渗入水而它也许是引至对雌鼠生殖器官的发大的原因。
由vomSaal和休斯在2005年8月出版在对分析bisphenolAleachate低药量影响的文件,似乎发现了暗示在财政的资助和得出结论之间有关系:
工业界资助的研究看上去倾向于没有发现重大作影响;政府资助的研究倾向于发现有重大影响。
易和其他物质发生化学作用
在聚碳酸酯纤维不应使用氧化钠和其它硷清洁剂否则导致泄出Bisphenol-A（C15H16O2）,一种已知的内分泌干扰素（影响生殖系统）。
聚碳酸酯PC也是笔记本电脑外壳采用的材料的一种，它的原料是石油，经聚酯切片工厂加工后就成了聚酯切片颗粒物，再经塑料厂加工就成了成品，从实用的角度，其散热性能也比ABS塑料较好，热量分散比较均匀，它的最大缺点是比较脆，一跌就破。
生产现状
聚碳酸酯（PC）作为五大工程塑料中唯一的透明产品，国内外产能增长迅猛，2000年全球生产能力约为185万吨，2001年为220万吨，2002年265万吨，2003年275万吨，预计2004年将增加到290万吨，2005年达到325万吨，年均增长率约为12%左右。
我国PC产能多年来一直较小，仅有3家企业维持生产，产能不足5000吨/a，年产量2000吨左右，随我国PC需求快速增长，目前我国掀起了PC合资合作建设装置的热潮，拜耳公司与上海华谊集团氯碱化工公司在上海化工园区建设20万吨/aPC装置，预计一期5万吨/a装置将于2004年底投产，2006年初完成二期工程达到10万吨/a，鉴于我国PC市场巨大需求，最终将使该PC装置扩能至20万吨/a，装置生产主要是光学级产品，用于生产CD、DVD光盘、汽车照明系统等。
日本帝人化学正在浙江嘉兴建设5万吨/aPC装置，预计2005年4月投产，主要原料双酚A由日本三井化学供应，氯气和烧碱则来自当地企业，一氧化碳自己生产，产品为通用级产品，主要供应电气组件、汽车零部件的生产，计划在2006年将添加一套5万吨/a生产装置；同时该公司在上海高桥贸易自由区独资建设1.8万吨/aPC、ABS复合物装置，目前已投产，计划2005年上半年增建2万吨/a第二条生产线。
日本三菱瓦斯化学公司拟在四川建设10万吨/aPC装置，预期2007年投产。
此外，国内还有一些企业与国外合作或采用国产化技术建设规模化PC生产装置，因此未来几年我国PC生产将步入新阶段，2006年国内生产能力将增至25万吨/a左右，2010将达到50-60万吨/a。
针对我国PC潜力巨大市场，国外著名的PC公司不仅在我国合作建设生产装置，还在中国台湾、韩国、新加坡、泰国等国家和地区建设规模化装置，相对多装置投资是针对我国市场的。
PC生产工艺进展主要发展趋势是开发非光气合成工艺以替代目前主要合成工艺界面缩聚光气法，GE塑料和拜耳公司都开发各自的非光气法生产技术并推向工业化生产，此外旭/奇美、三菱化学/三菱瓦斯、帝人公司、LG化学公司均开发出非光气工艺技术，正在建设或计划建设非光气法PC装置，非光气法路线将成为未来PC的主要生产路线。
市场分析
20世纪90年代末期以来我国PC的需求由原来的纺织业用沙管转向电子/电气、光盘、建筑、汽车工业等领域，需求量急剧增加。
1999年国内消费量约为14万吨，而2003年消费量增高达到38万吨，年均增长率约28%左右，远远高于国民经济的平均增长速度和其它通用工程塑料的增长速度。
由于国内产量极小，我国使用的PC主要从国外进口。
1999-2003年我国PC的净进口量分别为13.8万吨、23.5万吨、21.2万吨、34.2万吨、38.1万吨，而且尚未包括相当数量走私进来的PC，亦未考虑进口的成品和边角料，所以实际国内进口与消费数据要比上述海关统计要高出许多，国内外PC界一致认为我国市场潜力巨大其相对稳定。
1999年-2003年我国PC市场快速增长主要是电子电气产品、中空阳光板、CD和DVD光盘及非一次性饮用水桶和食品容器需求拉动，目前我国PC的消费结构大致如下：
电子电气及计算机配件约占42%；中空阳光板约占26.3%；CD和DVD光盘约为13.1%；饮用水桶和食品容器约占10.5%；复合材料和汽车工业等领域约占9.1%。
今后几年我国原有的主要消费领域仍将继续保持高速增长势头，计算机和家用电器持续增长，该领域未来对PC的年均增长率约为10%-12%；铁路、公路、机场及城市建设，对中空阳光板需求依然强劲，而且近年来国内长江和珠江三角洲一带利用PC加工生产板材企业经济效益比许多聚合物树脂生产企业好很多，预计中空阳光板未来对PC的需求年均增长率为12-15%左右；目前我国成为世界上第二大光盘消费国，以前全部依赖进口光盘级PC生产，随着拜耳公司上海光盘品级PC投产，未来几年光盘对PC需求仍将保持20%以上高速度增长；专家预测未来国内PC需求增长最快的领域将是以PC为基材共混合金类复合材料，其中汽车工业将是主要拉动力。
预计未来几年我国PC的需求年均增长率将保持15%-20%之间，2006年国内的PC市场需求量将达到55-65万吨/a。
国内产能仍无法满足国内市场需求，将从周边国家日本、韩国、泰国等进口大量产品供应国内市场。
PC/ABS合金新品种主要用于汽车工业应用进展
目前全球PC应用已向高功能化、专用化方向发展，鉴于我国PC生产能力和市场需求均呈现快速发展局面，尤其是国内多套规模化装置的建设，加上汽车工业迅猛发展拉动，未来几年我国PC工业进入一个新的发展阶段，其中最为关键的是加快PC的应用研究。
首先国内生产企业应充分利用国内生产能力增加和在塑料改性及塑料合金方面积累的经验，加快PC合金等复合材料开发、生产及应用，其中最为重要的是：
PC/ABS合金，PC与ABS共混物可以综合PC和ABS的优良性能，一方面可以提高ABS的耐热性、抗冲击和拉伸强度，另一方面可以降低PC成本和熔体粘度，改善加工性能，减少制品内应力和冲击强度对制品厚度的敏感性。
目前PC/ABS合金发展迅速，全球产量约为85万吨/a左右，我国需求量约为20万吨/a左右。
世界各大公司纷纷开发推出PC/ABS合金新品种，如阻燃、玻纤增强、电镀、耐紫外线等品种，主要用于汽车工业、计算机、复印机和电子电气部件等。
国内主要研究与生产公司有上海杰事杰公司、中科院长春应用化学所、兰州大学等单位。
PC/PBT（聚对苯二甲酸丁二醇酯）合金，将PBT与PC共混制得合金材料可以提高PC流动性、改善了加工性能和耐化学药品性。
日本科研人员用PC和PBT在酯交换催化剂存在下，制得PC/PBT共混物，综合性能良好，而且具有较好透明性；用与PC折光率相近的玻璃纤维增强PC/PBT，不但体系综合性能优良，而且具有很好的透明性，可以做玻璃代替材料。
目前国外PC/PBT合金产品主要用于汽车保险杠、包装薄膜材料、汽车底座和座位等。
国内研究刚刚起步。
此外PC/PS（聚苯乙烯）合金、PC/PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）合金、液晶聚酯改性PC、PET/PCL（由乙二醇、低分子量聚已内酯和对苯二甲酸共聚而成的多嵌段共聚酯）与PC共混改性、聚（1,4-环已烷二甲酸-1，4-环已烷二甲醇）酯改性PC等值得关注和研究开发。
其次应紧跟国际发展潮流，加之PC合金材料的研究不断进展，PC的应用范围不断扩大，要加快PC消费领域的拓展。
宽波透光的光学器械，
PC片材特别适宜于制作眼镜镜片，在PC分子链中引入硅氧基团，可以提高其硬度及耐擦伤性。
PC作为高折射率塑料，用于制作耐高温光学纤维的芯材，若在PC分子链中的C-H链为C-F链所取代，则可以对可见光的吸收减少，能有效降低传递途中的信号损失。
另外PC良好透光性，在透明窗材、高层建筑幕墙、机场和体育场馆透明建筑材料等方面应用非常普遍和具有潜力，今后重点是提高表面硬度和抗静电性。
PC片抗冲击。
眼镜片的薄厚：
普通树脂片很厚，玻璃片较厚，中折树脂片较薄，PC片和高折树脂片更薄，高折玻璃片最薄。
阻燃环保的通信电器，今后应重点开发阻燃PC用于通信电器领域中，因此无污染阻燃PC材料成为开发重点，溴系阻燃剂由于毒性在减少使用，而无卤环保磷系阻燃剂会明显降低PC的热变形温度和冲击强度，因此比较适宜的是有机硅系阻燃剂。
另外随着通信电器轻量小型化对PC材料提出更高要求，目前PC/ABS合金就特别适宜在通信电器及航空航天工业中应用。
表面金属化的汽车部件，PC表面金属化后具有良好的金属光泽及高强度，广泛应用于各种汽车零部件中，但是电镀过程中会降低它的冲击韧性，因此采用弹性体与PC进行共混合改性，所含弹性体分散了致开裂应力，虽经电镀也不会降低其冲击韧性，因此电镀级PC树脂非常具有开发前景。
另外表面金属化的PC还可以作为电磁波的屏蔽材料，应用计算机中。
低残留有害物的食品容器，工业合成PC是双酚A型，由于合成时候有微量未反应的单体双酚A残留在树脂中，在作为饮用水桶和食品容器时候，易被溶出从而影响人们身体健康，因此要开发卫生级的PC树脂，用作饮水桶和其他食品容器的生产与使用，作为饮水桶和其他食品包装材料及容器PC在国内应用前景非常看好。
防开裂脆化的医疗器械，PC具有诸多优异性能，目前已经应用医疗器械中，由于其耐化学品性较差，在化学药品存在下易引起内应力开裂，如PC在人工透析器、人工肺等医疗器械中应用要解决高温消毒导致裂纹的老化现象，若克服这些缺点，PC在医疗器械中应用可迅速扩大。
食品包装材料及容器PC在国内应用前景看好。
PC在汽车中的应用
外饰件
聚碳酸酯（PC塑料）可以满足汽车内饰件对材料韧性、强度、耐热等方面的高性能要求。
这些材料在汽车内饰件上的应用，具有以下其它类材料不可替代的优点：
[1]
1）优越的抗冲击性，冲击强度在热塑性塑料中名列前茂；
2）良好的涂饰性和对覆盖膜的黏附性；
3）高度的尺寸稳定性；
4）将部件安装整合成一体；
5）设计和加工极具灵活性应用；
6）线膨胀系数低，热膨胀系数小。
AIEPC及其合金产品：
聚碳酸酯PC1010NH是一款高强度透明PC材料，是产品工程师在透明产品设计时所选用的一款常用材料，常被注塑成各式各样的透明或者半透明制件，可应用于汽车车灯等部件。
高性能PC/PBT1030合金材料具有高抗冲击、优良的耐候性和强度，可应用于汽车保险杠、汽车门把手等部件。
高性能耐候PC/ASA1025合金材料具有高抗冲击、优良的耐候性和耐热性能，可应用于汽车仪表板、柱式罩、散热器格栅等部件。
内饰件
聚碳酸酯可以满足电子电器壳件对材料韧性、强度、耐热等方面的高性能要求。
这些材料在电子电器壳件上的应用，具有以下其它类材料不可替代的优点：
1）优越的抗冲击性，冲击强度在热塑性塑料中名列前茂；
2）良好的涂饰性和对覆盖膜的黏附性；
3）高度的尺寸稳定性；
4）将部件安装整合成一体；
5）设计和加工极具灵活性应用；
6）线膨胀系数低，热膨胀系数小。
AIEPC及合金产品：
高性能PC/ABSA2200合金材料具有高抗冲击、优良的耐候性和压光效果，可应用于车载音响和DVD系统、汽车仪表板等部件。
电镀级PC/ABSA2200MP具有杰出的电镀效果和良好的耐低温性能，可应用于汽车把手等电镀部件。
[编辑本段]
PC的诞生
1981年8月12日是一个普通的日子，但对全球计算机产业来说则是一个值得纪念的日子。
在这一天，IBM公司正式推出了全球第一台个人计算机——IBMPC，该机采用主频4.77MHz的英特尔8088微处理器，运行微软公司专门为IBMPC开发的MS-DOS操作系统。
虽然早在IBMPC推出之前，天才神童“百科帽子”就已经在自家的车库里拼装出了世界上第一台微型计算机，使计算机从“蠢笨的大铁柜”变成人人伸手可及的小型机器。
但是，IBMPC的诞生才真正具有划时代的意义，因为它首创了个人电脑（Personal Computer）的概念，并为PC制订了全球通用的工业标准。
它所用的处理器芯片来自Intel公司，DOS磁盘操作系统来自由32人组成的微软公司，不久之后就催生了微软和Intel这两大PC时代的霸主。
直到今天，“IBMPC及其兼容机”始终是PC工业标准的代名词。
为促使PC产业的健康发展，IBM对所有厂商开放PC工业标准，从而使得这一产业迅速地发展成为20世纪80年代的主导性产业，并造就了Compaq等一大批IBMPC“兼容机”制造厂商。
PC产业由此诞生。
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PC发展史
1981年:
Xerox开始致力于图形用户界面、图标、菜单和定位设备（如鼠标）的研制。
结果研究成果为苹果所借鉴，而苹果电脑公司后来又指控微软剽窃了他们的设计，开发了Windows系列软件。
1981年8月12日:
MS-DOS1.0和PC-DOS1.0发布。
Microsoft受IBM的委托开发DOS操作系统，他们从TimPaterson那里购买了一个叫86-DOS的程序并加以改进。
由IBM销售的版本叫PC-DOS，由Microsoft销售的叫MS-DOS。
Microsoft与IBM的合作一直到1991年的DOS5.0为止。
最初的DOS1.0非常简陋，每张盘上只有一个根目录，不支持子目录，直到1983年3月的2.0版才有所改观。
MS-DOS在1995年以前一直是与IBM-PC兼容的操作系统，Windows95推出并迅速占领市场之后，其最后一个版本命名为DOS7.0。
1982年:
基于TCP/IP协议的Internet初具规模。
1982年2月:
80286发布，时钟频率提高到20MHz、增加了保护模式、可访问16MB内存、支持1GB以上的虚拟内存、每秒执行270万条指令、集成了13.4万个晶体管。
1983年春季:
IBMXT机发布，增加了10MB硬盘、128KB内存、一个软驱、单色显示器、一台打印机、可以增加一个8087数字协处理器。
当时的价格为5000美元。
1983年3月:
MS-DOS2.0和PC-DOS2.0增加了类似UNIX分层目录的管理形式。
1984年:
DNS（DomainNameServer）域名服务器发布，互联网上有1000多台主机运行。
1984年底:
康柏开始开发IDE接口，能以更快的速度传输数据，并被许多同行采纳，后来在此基础上开发出了性能更好的EIDE接口。
1985年:
飞利浦和SONY合作推出CD-ROM驱动器。
1985年10月17日:
80386DX推出。
时钟频率达到33MHz、可寻址1GB内存、每秒可执行600万条指令、集成了275000个晶体管。
1985年11月:
MicrosoftWindows发布。
该操作系统需要DOS的支持，类似苹果机的操作界面，以致被苹果控告，该诉讼到1997年8月才终止。
1985年12月:
MS-DOS3.2和PC-DOS3.2发布。
这是第一个支持3.5英寸磁盘的系统，但只支持到720KB，3.3版才支持1.44MB。
1987年:
MicrosoftWindows2.0发布。
1988年:
EISA标准建立。
1989年:
欧洲物理粒子研究所的TimBerners-Lee创立WorldWideWeb（www）雏形。
通过超文本链接，新手也可以轻松上网浏览。
这大大促进了Internet的发展。
1989年3月:
EIDE标准确立，可以支持超过528MB的硬盘，能达到33.3MB/s的传输速度，并被许多CD-ROM所
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