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CN107163562A - 一种用于铝合金门窗的隔热条及其制备方法 - Google Patents

一种用于铝合金门窗的隔热条及其制备方法 Download PDF

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CN107163562A
CN107163562A CN201710540425.5A CN201710540425A CN107163562A CN 107163562 A CN107163562 A CN 107163562A CN 201710540425 A CN201710540425 A CN 201710540425A CN 107163562 A CN107163562 A CN 107163562A
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CN201710540425.5A
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俞克波
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Feixi Bitao Building Material Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种用于铝合金门窗的隔热条及其制备方法，涉及工程塑料生产技术领域，用于铝合金门窗的隔热条包括以下重量份的原料：尼龙树脂、氯丁橡胶、聚氯乙烯树脂、酚醛树脂、玻璃纤维、陶瓷纤维、粉煤灰、石棉粉、漂珠、气凝胶、石墨粉、木质素、增韧剂、偶联剂、抗氧化剂、光稳定剂、热稳定剂和色母粒；制备方法包括以下步骤：(1)称取原料；(2)预处理；(3)制备混合粒料；(4)烘干；(5)定型。本发明解决了现有用于铝合金门窗的隔热条存在着抗拉强度低、保温隔热性差、防火性差和热稳定性差的问题。

Description

一种用于铝合金门窗的隔热条及其制备方法
技术领域
本发明属于工程塑料生产技术领域，具体涉及一种用于铝合金门窗的隔热条及其制备方法。
背景技术
为了实现节能的目的，在20世纪90年代我国铝合金门窗采用了断热冷桥技术，就是将铝合金门窗框分成三部分-外部铝合金框、内部铝合金框以及连接内外铝框的中间芯子部分，而中间芯子部分即隔热条便称为“断热冷桥”。作为铝合金门窗的隔热条，要求具备优异的力学性能，尤其是横向抗拉性能，并具有高光泽度、尺寸稳定性好、保温隔热性好、防火性好和热稳定性好等特性。
但是，现有用于铝合金门窗的隔热条存在着抗拉强度低、保温隔热性差、防火性差和热稳定性差的问题。
发明内容
为了解决现有用于铝合金门窗的隔热条存在着抗拉强度低、保温隔热性差、防火性差和热稳定性差的问题，本发明的目的是提供一种用于铝合金门窗的隔热条及其制备方法，制得的用于铝合金门窗的隔热条具有抗拉强度高、保温隔热性好、防火性好和热稳定性好的优点。
本发明提供了如下的技术方案：
一种用于铝合金门窗的隔热条，包括以下重量份的原料：尼龙树脂80-100份、氯丁橡胶30-50份、聚氯乙烯树脂20-40份、酚醛树脂22-46份、玻璃纤维20-30份、陶瓷纤维15-25份、粉煤灰13-21份、石棉粉21-33份、漂珠19-23份、气凝胶15-37份、石墨粉17-21份、木质素15-27份、增韧剂0.6-0.8份、偶联剂0.2-0.8份、抗氧化剂0.3-0.7份、光稳定剂0.4-0.6份、热稳定剂0.3-0.7份和色母粒5-9份。
原料中添加了氯丁橡胶，氯丁橡胶具有耐热性好、阻燃性好和机械强度高的优点。
原料中添加了聚氯乙烯树脂，聚氯乙烯树脂具有阻燃性好、韧性好、机械强度高和电绝缘性好的优点。
原料中添加了酚醛树脂，酚醛树脂属于热固性树脂，其具有刚性大、硬度高、粘结性好、耐高温、不易燃和低烟低毒的优点，有助于提高制备的用于铝合金门窗的隔热条的强度和阻燃性能。
原料中添加了陶瓷纤维，陶瓷纤维具有质轻、耐高温、热稳定性好、耐火性好、保温隔热性好和机械强度高的特点，有助于提高制备的用于铝合金门窗的隔热条的耐火性能和机械强度。
原料中添加了漂珠，漂珠具有质轻、强度高、耐磨、保温隔热、耐高温和阻燃的优点。
原料中添加了气凝胶，气凝胶具有导热系数低、密度小、柔韧性好和防火的优点。
原料中添加了石墨粉，石墨粉具有耐高温、化学性稳定和耐火的特点。
优选地，包括以下重量份的原料：尼龙树脂90份、氯丁橡胶40份、聚氯乙烯树脂30份、酚醛树脂34份、玻璃纤维25份、陶瓷纤维20份、粉煤灰17份、石棉粉27份、漂珠21份、气凝胶26份、石墨粉19份、木质素21份、增韧剂0.7份、偶联剂0.5份、抗氧化剂0.5份、光稳定剂0.5份、热稳定剂0.5份和色母粒7份。
优选地，所述增韧剂为纳米碳酸钙，可以改善隔热条的流变性、韧性和稳定性。
优选地，所述偶联剂为钛酸酯偶联剂，能够降低合成树脂熔体的粘度，改善树脂与填料的界面性能。
优选地，所述抗氧化剂为硫代二丙酸二月桂酯，能够防止或延缓隔热条氧化。
优选地，所述光稳定剂为纳米二氧化钛，能够遮蔽或反射紫外线的物质，使光不能透入隔热条内部，从而保护隔热条。
优选地，所述热稳定剂为硬脂酸钡，能够提高隔热条的热稳性。
一种用于铝合金门窗的隔热条的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照用于铝合金门窗的隔热条原料的重量份数称取原料；
(2)使用偶联剂对玻璃纤维和陶瓷纤维进行预处理，即得预处理后的纤维混料；
(3)将尼龙树脂、氯丁橡胶、聚氯乙烯树脂、酚醛树脂、粉煤灰、石棉粉、漂珠、气凝胶、石墨粉、木质素、增韧剂、抗氧化剂、光稳定剂、热稳定剂和色母粒混合均匀后，放进双螺杆挤出机中，再往双螺杆挤出机中加入步骤(2)中经过预处理后的纤维混料，双螺杆挤出机各区的温度控制在250-280℃，主机的转速为400-600r/min，喂料速率为40-60r/min，经双螺杆挤出机熔融共混，即得混合粒料；
(4)将制得的混合粒料放入在烘箱内4-6h，温度控制在120-130℃，即得烘干的混合料；
(5)将步骤(4)中烘干的混合料放进单螺杆挤出机中，在螺杆转速为30-40r/min、各区温度为240-290℃的条件下熔融挤出，并通过模具定型，牵引速度为10-18r/min，即得用于铝合金门窗的隔热条。
本发明的有益效果是：
1、本发明解决了现有用于铝合金门窗的隔热条存在着抗拉强度低、保温隔热性差、防火性差和热稳定性差的问题。
2、本发明的原料中添加了氯丁橡胶，氯丁橡胶具有耐热性好、阻燃性好和机械强度高的优点。
3、本发明的原料中添加了聚氯乙烯树脂，聚氯乙烯树脂具有阻燃性好、韧性好、机械强度高和电绝缘性好的优点。
4、本发明的原料中添加了酚醛树脂，酚醛树脂属于热固性树脂，其具有刚性大、硬度高、粘结性好、耐高温、不易燃和低烟低毒的优点，有助于提高制备的用于铝合金门窗的隔热条的强度和阻燃性能。
5、本发明的原料中添加了陶瓷纤维，陶瓷纤维具有质轻、耐高温、热稳定性好、耐火性好、保温隔热性好和机械强度高的特点，有助于提高制备的用于铝合金门窗的隔热条的耐火性能和机械强度。
6、本发明的原料中添加了漂珠，漂珠具有质轻、强度高、耐磨、保温隔热、耐高温和阻燃的优点。
7、本发明的原料中添加了气凝胶，气凝胶具有导热系数低、密度小、柔韧性好和防火的优点。
8、本发明的原料中添加了石墨粉，石墨粉具有耐高温、化学性稳定和耐火的特点。
9、本发明中所述增韧剂为纳米碳酸钙，可以改善隔热条的流变性、韧性和稳定性。
10、本发明中所述偶联剂为钛酸酯偶联剂，能够降低合成树脂熔体的粘度，改善树脂与填料的界面性能。
11、本发明中所述抗氧化剂为硫代二丙酸二月桂酯，能够防止或延缓隔热条氧化。
12、本发明中所述光稳定剂为纳米二氧化钛，能够遮蔽或反射紫外线的物质，使光不能透入隔热条内部，从而保护隔热条。
13、本发明中所述热稳定剂为硬脂酸钡，能够提高隔热条的热稳性。
具体实施方式
实施例1
一种用于铝合金门窗的隔热条，包括以下重量份的原料：包括以下重量份的原料：尼龙树脂90份、氯丁橡胶40份、聚氯乙烯树脂30份、酚醛树脂34份、玻璃纤维25份、陶瓷纤维20份、粉煤灰17份、石棉粉27份、漂珠21份、气凝胶26份、石墨粉19份、木质素21份、增韧剂0.7份、偶联剂0.5份、抗氧化剂0.5份、光稳定剂0.5份、热稳定剂0.5份和色母粒7份。
原料中添加了氯丁橡胶，氯丁橡胶具有耐热性好、阻燃性好和机械强度高的优点。
原料中添加了聚氯乙烯树脂，聚氯乙烯树脂具有阻燃性好、韧性好、机械强度高和电绝缘性好的优点。
原料中添加了酚醛树脂，酚醛树脂属于热固性树脂，其具有刚性大、硬度高、粘结性好、耐高温、不易燃和低烟低毒的优点，有助于提高制备的用于铝合金门窗的隔热条的强度和阻燃性能。
原料中添加了陶瓷纤维，陶瓷纤维具有质轻、耐高温、热稳定性好、耐火性好、保温隔热性好和机械强度高的特点，有助于提高制备的用于铝合金门窗的隔热条的耐火性能和机械强度。
原料中添加了漂珠，漂珠具有质轻、强度高、耐磨、保温隔热、耐高温和阻燃的优点。
原料中添加了气凝胶，气凝胶具有导热系数低、密度小、柔韧性好和防火的优点。
原料中添加了石墨粉，石墨粉具有耐高温、化学性稳定和耐火的特点。
增韧剂为纳米碳酸钙，可以改善隔热条的流变性、韧性和稳定性。
偶联剂为钛酸酯偶联剂，能够降低合成树脂熔体的粘度，改善树脂与填料的界面性能。
抗氧化剂为硫代二丙酸二月桂酯，能够防止或延缓隔热条氧化。
光稳定剂为纳米二氧化钛，能够遮蔽或反射紫外线的物质，使光不能透入隔热条内部，从而保护隔热条。
热稳定剂为硬脂酸钡，能够提高隔热条的热稳性。
一种用于铝合金门窗的隔热条的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照用于铝合金门窗的隔热条原料的重量份数称取原料；
(2)使用偶联剂对玻璃纤维和陶瓷纤维进行预处理，即得预处理后的纤维混料；
(3)将尼龙树脂、氯丁橡胶、聚氯乙烯树脂、酚醛树脂、粉煤灰、石棉粉、漂珠、气凝胶、石墨粉、木质素、增韧剂、抗氧化剂、光稳定剂、热稳定剂和色母粒混合均匀后，放进双螺杆挤出机中，再往双螺杆挤出机中加入步骤(2)中经过预处理后的纤维混料，双螺杆挤出机各区的温度控制在250-280℃，主机的转速为400-600r/min，喂料速率为40-60r/min，经双螺杆挤出机熔融共混，即得混合粒料；
(4)将制得的混合粒料放入在烘箱内4-6h，温度控制在120-130℃，即得烘干的混合料；
(5)将步骤(4)中烘干的混合料放进单螺杆挤出机中，在螺杆转速为30-40r/min、各区温度为240-290℃的条件下熔融挤出，并通过模具定型，牵引速度为10-18r/min，即得用于铝合金门窗的隔热条。
实施例2
一种用于铝合金门窗的隔热条，包括以下重量份的原料：尼龙树脂80份、氯丁橡胶30份、聚氯乙烯树脂20份、酚醛树脂22份、玻璃纤维20份、陶瓷纤维15份、粉煤灰13份、石棉粉21份、漂珠19份、气凝胶15份、石墨粉17份、木质素15份、增韧剂0.6份、偶联剂0.2份、抗氧化剂0.3份、光稳定剂0.4份、热稳定剂0.3份和色母粒5份。
原料中添加了氯丁橡胶，氯丁橡胶具有耐热性好、阻燃性好和机械强度高的优点。
原料中添加了聚氯乙烯树脂，聚氯乙烯树脂具有阻燃性好、韧性好、机械强度高和电绝缘性好的优点。
原料中添加了酚醛树脂，酚醛树脂属于热固性树脂，其具有刚性大、硬度高、粘结性好、耐高温、不易燃和低烟低毒的优点，有助于提高制备的用于铝合金门窗的隔热条的强度和阻燃性能。
原料中添加了陶瓷纤维，陶瓷纤维具有质轻、耐高温、热稳定性好、耐火性好、保温隔热性好和机械强度高的特点，有助于提高制备的用于铝合金门窗的隔热条的耐火性能和机械强度。
原料中添加了漂珠，漂珠具有质轻、强度高、耐磨、保温隔热、耐高温和阻燃的优点。
原料中添加了气凝胶，气凝胶具有导热系数低、密度小、柔韧性好和防火的优点。
原料中添加了石墨粉，石墨粉具有耐高温、化学性稳定和耐火的特点。
增韧剂为纳米碳酸钙，可以改善隔热条的流变性、韧性和稳定性。
偶联剂为钛酸酯偶联剂，能够降低合成树脂熔体的粘度，改善树脂与填料的界面性能。
抗氧化剂为硫代二丙酸二月桂酯，能够防止或延缓隔热条氧化。
光稳定剂为纳米二氧化钛，能够遮蔽或反射紫外线的物质，使光不能透入隔热条内部，从而保护隔热条。
热稳定剂为硬脂酸钡，能够提高隔热条的热稳性。
一种用于铝合金门窗的隔热条的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照用于铝合金门窗的隔热条原料的重量份数称取原料；
(2)使用偶联剂对玻璃纤维和陶瓷纤维进行预处理，即得预处理后的纤维混料；
(3)将尼龙树脂、氯丁橡胶、聚氯乙烯树脂、酚醛树脂、粉煤灰、石棉粉、漂珠、气凝胶、石墨粉、木质素、增韧剂、抗氧化剂、光稳定剂、热稳定剂和色母粒混合均匀后，放进双螺杆挤出机中，再往双螺杆挤出机中加入步骤(2)中经过预处理后的纤维混料，双螺杆挤出机各区的温度控制在250-280℃，主机的转速为400-600r/min，喂料速率为40-60r/min，经双螺杆挤出机熔融共混，即得混合粒料；
(4)将制得的混合粒料放入在烘箱内4-6h，温度控制在120-130℃，即得烘干的混合料；
(5)将步骤(4)中烘干的混合料放进单螺杆挤出机中，在螺杆转速为30-40r/min、各区温度为240-290℃的条件下熔融挤出，并通过模具定型，牵引速度为10-18r/min，即得用于铝合金门窗的隔热条。
实施例3
一种用于铝合金门窗的隔热条，包括以下重量份的原料：尼龙树脂100份、氯丁橡胶50份、聚氯乙烯树脂40份、酚醛树脂46份、玻璃纤维30份、陶瓷纤维25份、粉煤灰21份、石棉粉33份、漂珠23份、气凝胶37份、石墨粉21份、木质素27份、增韧剂0.8份、偶联剂0.8份、抗氧化剂0.7份、光稳定剂0.6份、热稳定剂0.7份和色母粒9份。
原料中添加了氯丁橡胶，氯丁橡胶具有耐热性好、阻燃性好和机械强度高的优点。
原料中添加了聚氯乙烯树脂，聚氯乙烯树脂具有阻燃性好、韧性好、机械强度高和电绝缘性好的优点。
原料中添加了酚醛树脂，酚醛树脂属于热固性树脂，其具有刚性大、硬度高、粘结性好、耐高温、不易燃和低烟低毒的优点，有助于提高制备的用于铝合金门窗的隔热条的强度和阻燃性能。
原料中添加了陶瓷纤维，陶瓷纤维具有质轻、耐高温、热稳定性好、耐火性好、保温隔热性好和机械强度高的特点，有助于提高制备的用于铝合金门窗的隔热条的耐火性能和机械强度。
原料中添加了漂珠，漂珠具有质轻、强度高、耐磨、保温隔热、耐高温和阻燃的优点。
原料中添加了气凝胶，气凝胶具有导热系数低、密度小、柔韧性好和防火的优点。
原料中添加了石墨粉，石墨粉具有耐高温、化学性稳定和耐火的特点。
增韧剂为纳米碳酸钙，可以改善隔热条的流变性、韧性和稳定性。
偶联剂为钛酸酯偶联剂，能够降低合成树脂熔体的粘度，改善树脂与填料的界面性能。
抗氧化剂为硫代二丙酸二月桂酯，能够防止或延缓隔热条氧化。
光稳定剂为纳米二氧化钛，能够遮蔽或反射紫外线的物质，使光不能透入隔热条内部，从而保护隔热条。
热稳定剂为硬脂酸钡，能够提高隔热条的热稳性。
一种用于铝合金门窗的隔热条的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照用于铝合金门窗的隔热条原料的重量份数称取原料；
(2)使用偶联剂对玻璃纤维和陶瓷纤维进行预处理，即得预处理后的纤维混料；
(3)将尼龙树脂、氯丁橡胶、聚氯乙烯树脂、酚醛树脂、粉煤灰、石棉粉、漂珠、气凝胶、石墨粉、木质素、增韧剂、抗氧化剂、光稳定剂、热稳定剂和色母粒混合均匀后，放进双螺杆挤出机中，再往双螺杆挤出机中加入步骤(2)中经过预处理后的纤维混料，双螺杆挤出机各区的温度控制在250-280℃，主机的转速为400-600r/min，喂料速率为40-60r/min，经双螺杆挤出机熔融共混，即得混合粒料；
(4)将制得的混合粒料放入在烘箱内4-6h，温度控制在120-130℃，即得烘干的混合料；
(5)将步骤(4)中烘干的混合料放进单螺杆挤出机中，在螺杆转速为30-40r/min、各区温度为240-290℃的条件下熔融挤出，并通过模具定型，牵引速度为10-18r/min，即得用于铝合金门窗的隔热条。
对比例1
一种用于铝合金门窗的隔热条，包括以下重量份的原料：尼龙树脂90份、玻璃纤维30份、无机填料25份、增韧剂0.6份、偶联剂0.3份、抗氧化剂0.5份、光稳定剂0.4份、热稳定剂0.4份和色母粒6份。
一种用于铝合金门窗的隔热条的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照用于铝合金门窗的隔热条原料的重量份数称取原料；
(2)使用偶联剂对玻璃纤维进行预处理，即得预处理后的纤维；
(3)将尼龙树脂、无机填料、增韧剂、抗氧化剂、光稳定剂、热稳定剂和色母粒混合均匀后，放进双螺杆挤出机中，再往双螺杆挤出机中加入步骤(2)中经过预处理后的纤维，双螺杆挤出机各区的温度控制在240-280℃，主机的转速为350-600r/min，喂料速率为30-60r/min，经双螺杆挤出机熔融共混，即得混合粒料；
(4)将制得的混合粒料放入在烘箱内4-6h，温度控制在120-130℃，即得烘干的混合粒料；
(5)将步骤(4)中烘干的混合粒料放进单螺杆挤出机中，在螺杆转速为30-50r/min、各区温度为240-290℃的条件下熔融挤出，并通过模具定型，牵引速度为10-15r/min，即得用于铝合金门窗的隔热条。
将实施例1、实施例2、实施例3和对比例1中制得用于铝合金门窗的隔热条进行性能测试，测试结果如表1所示：
从表1数据比较可以看出，本发明的优点是：
1、从测得的抗拉强度值可以看出，实施例1-3的抗拉强度值均高于对比例1，说明本发明的用于铝合金门窗的隔热条的抗拉强度高。
2、从测得的导热系数可以看出，实施例1-3的导热系数均低于对比例1，说明本发明的用于铝合金门窗的隔热条的保温效果好。
3、从测得的热变形温度可以看出，实施例1-3的热变形温度均高于对比例1，说明本发明的用于铝合金门窗的隔热条的热稳定性好。
4、根据国家标准《建筑材料及制品燃烧性能分级》GB862，测得的阻燃等级可以看出，实施例1-3的阻燃等级均优于对比例1，本发明的用于铝合金门窗的隔热条的阻燃性好。
5、从测得的用于铝合金门窗的隔热条在各个项目的数据可以看出，实施例1均优于实施例2、实施例3和对比例1，说明本发明的用于铝合金门窗的隔热条的原料配方和制备方法的合理性。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于铝合金门窗的隔热条，其特征在于，包括以下重量份的原料：尼龙树脂80-100份、氯丁橡胶30-50份、聚氯乙烯树脂20-40份、酚醛树脂22-46份、玻璃纤维20-30份、陶瓷纤维15-25份、粉煤灰13-21份、石棉粉21-33份、漂珠19-23份、气凝胶15-37份、石墨粉17-21份、木质素15-27份、增韧剂0.6-0.8份、偶联剂0.2-0.8份、抗氧化剂0.3-0.7份、光稳定剂0.4-0.6份、热稳定剂0.3-0.7份和色母粒5-9份。
2.根据权利要求1所述的用于铝合金门窗的隔热条，其特征在于，包括以下重量份的原料：尼龙树脂90份、氯丁橡胶40份、聚氯乙烯树脂30份、酚醛树脂34份、玻璃纤维25份、陶瓷纤维20份、粉煤灰17份、石棉粉27份、漂珠21份、气凝胶26份、石墨粉19份、木质素21份、增韧剂0.7份、偶联剂0.5份、抗氧化剂0.5份、光稳定剂0.5份、热稳定剂0.5份和色母粒7份。
3.根据权利要求1所述的用于铝合金门窗的隔热条，其特征在于：所述增韧剂为纳米碳酸钙。
4.根据权利要求1所述的用于铝合金门窗的隔热条，其特征在于：所述偶联剂为钛酸酯偶联剂。
5.根据权利要求1所述的用于铝合金门窗的隔热条，其特征在于：所述抗氧化剂为硫代二丙酸二月桂酯。
6.根据权利要求1所述的用于铝合金门窗的隔热条，其特征在于：所述光稳定剂为纳米二氧化钛。
7.根据权利要求1所述的用于铝合金门窗的隔热条，其特征在于：所述热稳定剂为硬脂酸钡。
8.一种如权利要求1—7任意一项所述的用于铝合金门窗的隔热条的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按照用于铝合金门窗的隔热条原料的重量份数称取原料；
(2)使用偶联剂对玻璃纤维和陶瓷纤维进行预处理，即得预处理后的纤维混料；
(3)将尼龙树脂、氯丁橡胶、聚氯乙烯树脂、酚醛树脂、粉煤灰、石棉粉、漂珠、气凝胶、石墨粉、木质素、增韧剂、抗氧化剂、光稳定剂、热稳定剂和色母粒混合均匀后，放进双螺杆挤出机中，再往双螺杆挤出机中加入步骤(2)中经过预处理后的纤维混料，双螺杆挤出机各区的温度控制在250-280℃，主机的转速为400-600r/min，喂料速率为40-60r/min，经双螺杆挤出机熔融共混，即得混合粒料；
(4)将制得的混合粒料放入在烘箱内4-6h，温度控制在120-130℃，即得烘干的混合料；
(5)将步骤(4)中烘干的混合料放进单螺杆挤出机中，在螺杆转速为30-40r/min、各区温度为240-290℃的条件下熔融挤出，并通过模具定型，牵引速度为10-18r/min，即得用于铝合金门窗的隔热条。
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