常用塑料特性

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塑料材料特性
什么是塑料？
塑料是在一定条件下，一类具有可塑性的高分子材料的通称，一般按照它的热熔性把它们分成：热固性塑料和热塑性塑料。它是世界三大有机高分子材料之一（三大高分子材料是塑料，橡胶，纤维）。
塑料的英文名是plastic，俗称：塑胶。
塑料的种类繁多，工艺繁多，本材料只介绍一点注塑用的塑料材料。
为什么有人称塑料为树脂？
人类最早认识的高分子材料都是树皮割破后流出的液体的提取物，呈粘稠状，也就是说它是树中提取的脂。因此，目前仍然有很多人把这种高分子材料叫树脂。但随着现代化工工业的发展，现在所用的高分子材料都是石油化工产品或石油化工的副产品或石油合成产品。现代的塑料已经不是树中提取物了，而是石化产品。
塑料的本色和牌号
一般的塑料合成以后，从合成塔出来，都是面粉状的粉末，不能用来直接生产产品，这就是人们常说的从树汁中提取出脂的成份是一样的，也称为树脂，也叫粉料，这是一种纯净的塑料，它流动性差，热稳定性低，易老化分解，不耐环境老化；因此，人们为了改善以上缺陷，在树脂粉中加入热稳定剂，抗老化剂，抗紫外光剂，加入增塑剂增加它的流动性，生产出适应各种加工工艺的，有特殊性能的，不同牌号的塑料品种。所以，同一种塑料品种有很多牌号，如：ABS就有注塑级的，有挤出级的，有电镀级的，有高刚性的，有很大柔韧性的，等，这才是目前人们普遍所使用的塑料，它们都经过造粒，都是颗粒料。目一种牌号的塑料，适应目一种工艺，或注塑，或挤出，或压延，或吸塑等
塑料的分子结构
一般塑料的分子结构，都是线性的高分子链或带支链的高分子链段，有结晶和非结晶两种，塑料材料的性能与其结晶性能有很大的关系，与其分子结构有很大的关系，也与其组成的元素有很大的关系，一般来说，塑料的结晶率越大，其透光性就越差；带脂基的，带氨基的，带醇基的，比较易吸水，比较容易因水的作用分解，加工时，也比较难烘干；带烯烃基的，塑料的柔性就好，带苯环的，塑料比较刚硬。由于塑料的分子结构千差万别，形成了不同品种的，性能差异很大，不同牌号的上万种产品。
塑料的燃烧
一般的塑料都能燃烧，燃烧时发出它特有的气味和火焰，这是由它的组成元素而决定的，这些可以用于塑料产品的识别。如：PVC燃烧时就发出绿光。同时，由于塑料能燃烧，用于家用电器产品的塑料都要求有自息性能，或加阻燃剂，必须符合美国UL—94标准。
塑料的优点
A 质轻，比重小，最小为TPX，只有0.83；最大的为聚氟乙烯，为2.2
B 比强度高，有很多种塑料的比强度超过钢材
C 不溶于水，耐化学腐蚀，耐酸，耐碱。
D 不导电，是优良的绝缘材料；不导热，是优良的隔热材料，也能隔音。
E 比较耐磨，有独特的自润滑性能，有些材料的耐疲劳性能好过钢材。如POM
有人这样形容塑料的性能：
象棉花一样洁白
象玻璃一样透明
象海绵一样轻软
象陶瓷一样绝缘
象钢材一样强韧
象石棉一样隔热
象金子一样防锈
做成齿轮，不用润滑。
塑料的缺点
A  表面硬度低，容易刮伤
B  蠕变性大，不能承受重载荷
C  弹性模量小
D  不耐高温
塑料的用途
由于塑料的这些特殊的性能，塑料用于各类工业产品包装，农业中地表薄膜，输水管道，家用电器外壳，医疗器械，电线，电缆，通讯，航空等所有的现代人所从事领域。
塑料材料的分类
按照分子结构分：
1        聚烯烃塑料,如：LDPE   HDPE   LLDPE   PP   EEA   EVA  PB-1  TPX
2        聚苯乙烯类塑料(它也是聚烯烃塑料,因种类多,重要,单列)，如：PS  HIPS  ABS   AAS  ACS   MBS  AS   
3        乙烯基塑料，如：PVC
4        丙烯酸塑料，如：PMMA
5        尼龙(聚酰胺)，如：透明尼龙，MC尼龙，PA（66  6  610  ），等
6        聚苯醚酯，如：POM   PPO  NORYL  PPS  PSF  PC  PET  PBT  聚芳酯  聚芳砜
7        纤维素塑料如：CN  CA  CAP  CAB  EC  CEC  HEC
8        聚胺酯，如：TPU
这种分类方法，可以帮助理解塑料的性能，因为同一种分子结构的材料有很多共性。
按照塑料的机械性能可分为：
1        综合机械性能较低的材料——通用塑料 PE  PP  EEA  EVA  PVC
2        综合机械性能中等的材料——通用工程塑料PS  HIPS  ABS   AAS  ACS    MBS  AS  BS    PMMA
3        综合机械性能较高的材料——结构工程塑料 PA   POM     NORYL   PC  PET  PBT
4        耐高温工程塑料  PPO  PPS  PSF    聚芳酯
5        塑料合金   PC-ABS  PC-PBT   PC-PMMA
6        热塑性弹性体  TPR  TPU  TPE
7        玻璃纤维填充材料
这种分类方法，注重的是材料的使用领域，它表明某一种的材料适合做什么用途；实际上，普通塑料与工程塑料之间并没有严格的区分，只不过用于工程方面多一点，或用于工程方面少一点而已，通用工程塑料只要达到机械结构的要求，也有用于结构方面的，这种分类只表明，某种材料用于结构方面多一点或少一点。
一  通用塑料
综合机械性能较低的材料------通用塑料是指那些大部分用于大量生产大批工业品的塑料，如薄膜，管材，鞋材，盆子，桶，包装等
PE常用的有三大类，即：LDPE   HDPE   LLDPE  三种聚乙烯的单体是一样，只不过，在合成这些聚乙烯时，所采用的工艺条件不一样，因此，才生成三种不同的聚乙烯品种，三种材料的性能有较大的差异。

LDPE
简称    LDPE
俗称    花料或筒料
学名    低密度聚乙烯   高压聚乙烯
英文名  low  density  polyethylene
单体    乙烯------是石油提炼中产生的一种气体
本色    聚乙烯本色是一种半透明白色腊状材料，比重比水轻，柔软而且有韧性，略能伸长，无毒，无味
燃烧特征   易燃，离火后能继续燃烧，火焰上端呈黄色，下端呈蓝色，燃烧时会熔溶，有液体滴落，无黑烟冒出，同时，发出石腊燃烧时发出的气味。
优点     耐酸碱，耐有机溶剂，电绝缘性优良，低温时，仍能保持一定的韧性。
缺点     机械性能差，透气差，易变形，易老化，易发脆，易应力开裂，表面硬度低，易刮伤。难印刷，印刷时，需进行表面放电处理，不能电镀，表面无光泽。
用途    用于挤出包装薄膜，被复薄膜，软管
        用于注塑低档日用品及外壳
        用于挤出吹塑容器
注塑性能   低分子量的聚乙烯，熔点为120℃，非常象石腊；一般的聚乙烯熔点为140℃，分解温度为300℃；注塑温度的可调区间较大，常用于其它原料的换料洗机用。注塑时，一般使用温度为170℃--220℃；因是烯烃类塑料，它不吸水，生产时，不需哄干，但为了产品质量，可用60℃温度烘干1hr，以排出浮水；聚乙烯的熔体粘度大，流长比小，薄壁制品可能缺胶，因此，浇口和流道相对较大；制品易带静电，表面易吸尘埃。收缩率为16‰；溢边值为0.05mm

物理性能   机械性能   注塑温度  见表一

HDPE
简称    HDPE
俗称    硬性软胶
学名    高密度聚乙烯   低压聚乙烯
英文名  high  density  polyethylene
单体    乙烯---石油提炼中产生的一种气体
本色    高密度聚乙烯本色是一种不透明白色腊状材料，比重比水轻，柔软而且有韧性，但比LDPE略硬，也略能伸长，无毒，无味
燃烧特征   易燃，离火后能继续燃烧，火焰上端呈黄色，下端呈蓝色，燃烧时会熔溶，有液体滴落，无黑烟冒出，同时，发出石腊燃烧时发出的气味
优点     耐酸碱，耐有机溶剂，电绝缘性优良，低温时，仍能保持一定的韧性。表面硬度，拉伸强度，刚性等机械强度都高于LDPE，接近于PP，比PP韧，但表面光洁度不如PP
缺点     机械性能差，透气差，易变形，易老化，易发脆，脆性低于PP，易应力开裂，表面硬度低，易刮伤。难印刷，印刷时，需进行表面放电处理，不能电镀，表面无光泽。
用途    用于挤出包装薄膜，绳索，编织袋，渔网，水管
        用于注塑低档日用品及外壳，非承载荷构件，胶箱，周转箱
        用于挤出吹塑容器，中空制品，瓶子
注塑性能   一般的HDPE熔点为142℃，分解温度为300℃；注塑温度的可调区间较大。注塑时，一般使用温度为180℃--230℃；因是烯烃类塑料，它不吸水，生产时，不需哄干，但为了产品质量，可用60℃温度烘干1hr，以排出浮水；聚乙烯的熔体粘度大，流长比小，薄壁制品可能缺胶，因此，浇口和流道相对较大；制品易带静电，表面易吸尘埃。收缩率为16‰；溢边值为0.05mm

物理性能   机械性能   注塑温度  见表一

LLDPE
简称    LLDPE
学名    线型低密度聚乙烯  低压低密度聚乙烯
单体    乙烯---石油提炼中产生的一种气体
本色    线型高密度聚乙烯本色是一种不透明白色腊状材料，比重比水轻，柔软而且有韧性，但比LDPE略硬，也略能伸长，无毒，无味
燃烧特征   易燃，离火后能继续燃烧，火焰上端呈黄色，下端呈蓝色，燃烧时会熔溶，有液体滴落，无黑烟冒出，同时，发出石腊燃烧时发出的气味
LDPE  HDPE  LLDPE三种材料的差别：LDPE与HDPE的差别主要是在密度上的差别，从而引起机械性能上的差别，一个刚硬，一个柔韧；LLDPE与它们的差别，主要是在分子结构上，LLDPE有较多的支链，因此，这种材料是即柔韧又刚硬。
优点     耐酸碱，耐有机溶剂，电绝缘性优良，低温时，仍能保持一定的韧性。表面硬度，拉伸强度，刚性等机械强度都高于LDPE，但低于HDPE；LLDPE的抗穿刺性是最好的，耐撕裂，特别适宜生产薄膜，生产出的薄膜比LDPE薄，但强度高。
缺点     机械性能差，透气差，易变形，易老化，易发脆，脆性低于PP，易应力开裂，表面硬度低，易刮伤。难印刷，印刷时，需进行表面放电处理，不能电镀，表面无光泽。
用途    用于挤出包装薄膜，胶带，电缆；生产出的薄膜，也叫拟纸薄膜
        用于注塑低档日用品及外壳
        用于挤出吹塑容器，中空制品，瓶子
注塑性能   一般的LLDPE熔点为170℃，分解温度为300℃；注塑温度的可调区间较大。注塑时，一般使用温度为200℃--260℃；它的表观粘度大，流动性差，单独的LLDPE难以注塑，因此，要加大注塑机的功率或加其它低分子量的塑料增加它的流动性；因是烯烃类塑料，它不吸水，生产时，不需哄干，但为了产品质量，可用60℃温度烘干1hr，以排出浮水；线型低密度聚乙烯的熔体粘度大，流长比小，流动性低于LDPE和HDPE，薄壁制品可能缺胶，因此，浇口和流道相对较大；制品易带静电，表面易吸尘埃。收缩率为16‰；溢边值为0.05mm

物理性能   机械性能   注塑温度  见表一

EVA
简称    EVA
俗称    橡皮胶
学名    聚乙烯—醋酸乙烯脂共聚物
英文名  ethylene vinyl acetate copolymer
本色    EVA本色是一种半透明到不透明白色腊状材料，比重比水轻，柔软而且有橡胶弹性，但比LDPE柔软，能伸长，无毒，无味。因是两种单体的共聚物，它的性能与两种单体在分子中的成份有很大关系，VA含量低时，象PE，呈不透明白色状态；VA含量越高，呈半透明状态，它的弹性就越大，就越象橡胶，柔性越好，韧性越好。
燃烧特征   易燃，离火后能继续燃烧，火焰上端呈黄色，下端呈蓝色，燃烧时会熔溶，有液体滴落，无黑烟冒出，同时，燃烧时发出的醋酸的气味
优点     耐酸碱，不耐有机溶剂，能溶于芳烃和氯代烃中；电绝缘性优良，耐低温；低温时，保持很大的韧性。耐臭氧，抗霉菌。VA含量低时，类似于LDPE，柔软而抗冲强度好，VA含量高时，有类橡胶弹性，有较大透明性。总的来说，EVA的手感好，有橡胶弹性，低温柔软，耐折迭，耐弯曲，而应力开裂，能承受较大的载荷冲击。
缺点     易粘模，易受热分解，热性能不良。表面硬度低，易刮伤。易印刷，印刷性能优于PE。
用途    用于挤出包装薄膜，农业薄膜，缠绕薄膜，软水管
        用于注塑橡胶弹性的配件，如：密封圈，减振件，一次性防盗瓶盖等
        用于其它材料的低温改性剂
注塑性能   一般的EVA熔点为120℃，分解温度为200℃；注塑时，一般使用温度为140℃--160℃；因是烯烃类塑料，它不吸水，生产时，不需哄干，但为了产品质量，可用60℃温度烘干1hr，以排出浮水；EVA热稳定性差，比较易分解，因此，注塑时，不要在螺杆中停留时间过长，分解时，有大量的醋酸气味放出。带静电，表面易吸尘埃。收缩率为9‰；溢边值为0.05mm

物理性能   机械性能   注塑温度  见表一

EEA
简称    EEA
俗称   
学名    聚乙烯—丙烯酸乙脂共聚物
英文名
本色   EEA本色是一种半透明到不透明白色腊状材料，比重比水轻，柔软而且有橡胶弹性，也有类似羊皮的手感，但比EEA柔软，能伸长，无毒，无味。因是两种单体的共聚物，它的性能与两种单体在分子中的成份有很大关系，EA含量低时，象PE，呈不透明白色状态；EA含量越高，呈半透明状态，它的弹性就越大，就越象橡胶，越象羊皮，柔性越好，韧性越好，手感越好。
燃烧特征   易燃，离火后能继续燃烧，火焰上端呈黄色，下端呈蓝色，燃烧时会熔溶，有液体滴落，无黑烟冒出，同时，燃烧时发出的特殊的丙烯酸气味。
优点    与PVC相比，良好的低温柔软性，良好的非增塑柔软性 ；与EVA  PVC相比，良好的加工稳定性和热稳定性；优良的耐弯曲开裂及环境应力开裂性能，而且弹性大；耐化学药品。
缺点     易粘模；表面硬度低，易刮伤。易印刷，印刷性能优于PE。
用途    用于挤出包装薄膜，农业薄膜，缠绕薄膜，
用于耐折耐弯有弹性的水管，且不会有增塑剂析出
用于玩具，把手，因为它有羊此一样的手感，而且有橡胶弹性
              用于注塑橡胶弹性的配件，如：密封圈，减振件，一次性防盗瓶盖等
        最重要的用于其它材料的低温改性剂
注塑性能   一般的EEA熔点为120℃，分解温度为300℃；注塑时，一般使用温度为170℃--240℃；因是烯烃类塑料，它不吸水，生产时，不需哄干，但为了产品质量，可用60℃温度烘干1hr，以排出浮水；EEA易粘模，可能需脱模剂。带静电，表面易吸尘埃。收缩率为20‰，溢边值为0.05mm。

物理性能   机械性能   注塑温度  见表一

PVC
简称    PVC
学名    聚氯乙烯
英文名  polyvinyl chloride
单体    氯乙烯
本色    纯净的聚氯乙烯，只是一种白色的粉未，也就是说它只是一种高分子树脂，不能用于直接加工产品；由于合成工艺路线的不同，这种树脂粉一般分为两类：一种是疏松型树脂，另一种是紧密型树脂。
        我们常用的聚氯乙烯胶料都是颗粒状的，它是多组份的塑料，除了前面讲的聚氯乙烯树脂粉以外，还必须加入增塑剂增加它的流动性，加入稳定剂提高它的热稳定性，加入润滑剂提高它的脱模性，以及填料，着色剂，偶联剂等；因为各组份的含量不同，就形成了各种机械性能差异很大的不同硬度的PVC颗粒；它一般用IP度数表示；PVC颗粒大体分为：软质PVC，硬质PVC。
外观    因PVC胶料所含的组份不同，它的外观差异很大。有的透明如玻璃，也有不透明的；有的非常柔软，耐折迭，有类橡胶弹性；也有硬质的，象ABS，机械性能优良，可以做工程材料。大部分的PVC有轻微毒性，但不致于一接触就能种毒；也有食品级的PVC胶颗粒。
燃烧特征   PVC难燃，离火即灭；但燃烧时，火焰上端呈黄色，下端呈绿色（绿色是氯离子的特有色谱），冒白色烟雾（白色烟雾是HCL气体与水结合的产物）；燃烧时，胶料发软，同时，发出刺激性的气味，似盐酸。
优点    耐酸碱，不耐有机容剂，电绝缘性优良；有耐火自息性能，这对家电材料相当重要，也比较耐磨，能消声减振；
硬质的PVC：表面硬度，拉伸强度，刚性等机械强度都高于PE，接近于ABS，可以做工程材料。
        软质的PVC，相当柔软，有橡胶弹性，耐折迭
缺点    硬质的PVC，会低温变脆；软质的PVC，会低温变硬。加工过程中，对热敏感，热稳定性差，受热时，引起不同的降解；对硬质PVC，对应变敏感，变形后不能完全复原；对软质PVC，还有增塑剂外迁之敝（增塑剂外迁，引起材料变硬）；因为在加工过程中，多多少少会少量分解HCL气体，它会对设备和模具形成较大的腐蚀，因此，要注意防腐。
用途    用于挤出包装薄膜，农业薄膜，管道，门窗，板材
        用于注塑低档日用品及外壳，非承载荷构件，电线，电缆，插头，减振垫
        用于挤出吹塑容器，中空制品，瓶子
注塑性能   PVC为无定形高聚物，没有明显的熔点，一般加热到120℃--145℃就能熔化，但150℃以下就能分解出HCL气体；180℃就大量的分解成HCL气体；因此，需加入大量的热稳定剂才能注塑，注塑温度的可调区间较小。注塑时，一般使用温度为140℃--160℃；有时也可以达到190℃，但时间不能超过20分钟，否则会大量分解。因为氯离子的存在，它会轻微吸水，生产时，需哄干；烘干温度在75℃--90℃之间，烘干1.5hr—2.5hr；聚氯乙烯的熔体粘度大，流长比小，薄壁制品可能缺胶，因此，浇口和流道相对较大。收缩率为4‰；溢边值为0.05m

物理性能   机械性能   注塑温度  见表一

PP
简称    PP
学名    聚丙烯
俗称    百折胶
英文名  polypropylene
本色    聚丙烯是结晶性塑料，本色是一种白色木质状材料，比PE透明，根据它的结晶度的不同,形成透明到半透明的制品。质轻，比重小于水，表面较聚乙烯硬，薄壁制品耐折迭，俗称百折胶。
单体    丙烯---石油提炼中产生的一种气体
燃烧特征   聚丙烯比较容易燃烧，离火后继续燃烧，火焰的上端呈黄色，下端产呈蓝色，有少量黑烟产生，燃烧时熔溶滴落，并发出石油味。
优点： 聚丙烯机械性能，在常温下，比PE  ABS  PS好，特别是温度超过80℃时，它的机械性能不至于下降很多；低温时，机械性能变的很差，发脆。高温，变软，刚性不足；低温，延性破裂，发脆。
       聚丙烯的表面硬度比不上PS  ABS；但比PE高并有优良的表面光泽；因此，它可以做家电外壳等产品。
       聚丙烯最大的特点是它有良好的耐弯曲疲劳性；聚丙烯生产的活络铰链，能经受几十万次的折迭弯曲而不损坏。因此，它叫百折胶。
       聚丙烯优良性还在于它能耐沸水蒸煮，而不损坏，因此，适宜做医疗器械，和餐具。
       聚丙烯的纵横向的拉伸强度相差特别大，因此，有很好的成纤性，适宜做纤维和绳索
       聚丙烯耐酸碱，耐很多有机溶剂，电绝缘性能优良。
缺点   聚丙烯的最大缺点是，高温刚性不足，而低温发脆；耐环境能力差，室外使用，易变黄变色发脆。抗拉强度的各向异性大，制品易变形，连续使用温度低，蠕变性能大，不耐长期载荷；印刷性能差。
适用    生产编织袋，纤维，绳索，鱼网
        生产输送管道，包装，收缩包装薄膜
        生产医疗器械，耐蒸煮餐具，食品包装，耐酸碱容器
        生产家用电器外壳，电线，电缆等
注塑特性     聚丙烯为结晶性高聚物，有明显的熔点，一般加热到173℃就能熔化，在300℃时有少量分解；360℃就大量的分解；因此，注塑时，温度可调区间较大。注塑时，一般使用温度为190℃--240℃；聚丙烯也可以做为其它易分解原料换料时的清洗剂。
聚丙烯不吸水，一般不需烘干，有时为了产品质量，也可以用60℃的温度，烘干30分钟至1个小时，以排出原料中的浮水。
聚丙烯是高结晶塑料，它在熔点的附近时，它的液态和固态的体积相差很大，加上它收缩时的各向异性，因此，易引起不均衡收缩，即缩水；因此，设计制品时，尽量避免壁厚不均匀；聚丙烯的熔体粘度小，流动性好，流长比大，薄壁制品可能也能注满；但同时，它的模具制作时，精度要高，否则会批峰；因它的各向异性，制品非常是变形。收缩率为18‰；溢边值为0.03m。

物理性能   机械性能   注塑温度  见表一

PB-1
简称    PB-1
学名    聚丁烯-1
俗称   
英文名  
本色    聚丁烯-1是多晶型结晶性塑料，外观类似于聚丙烯和聚乙烯，是一种白色木质状材料，根据它的结晶度的不同,形成透明到半透明的制品。质轻，比重小于水。
单体    聚丁烯-1---石油提炼中产生的一种气体
燃烧特征   聚丙烯比较容易燃烧，离火后继续燃烧，火焰的上端呈黄色，下产呈蓝色，有少量黑烟产生，燃烧时熔溶滴落，并发出石油味。
优点： 聚丁烯-1的机械性能，有突出的耐应力开裂性，比其它烯烃好得多。可在-30℃--100℃长期使用；它的机械强度高于聚丙烯。也比较耐低温，耐酸碱，在低于80℃温度下，耐大多数有机溶剂的侵蚀。
适用    因为有突出的耐应力开裂性，它的最大的作用是做大型管道，耐应力开裂的垫，圈等
注塑特性    类似于聚丙烯
物理性能   机械性能   注塑温度  见表一

TPX
简称    TPX
学名    聚4-甲基戊烯-1
单体    4-甲基戊烯-1
本色    聚4-甲基戊烯-1是一种高结晶透明塑料，比重为0.83，是所有塑料中最轻的。表面硬度较低，无毒。透光性能介于有机玻璃和聚苯乙烯之间。
燃烧特性  能燃烧，离火后继续缓慢燃烧，有熔溶滴落。
优点    TPX的透光率不随加工条件的变化而变化，也不随产品的厚度而变化，因此，适宜做透明制品。它的刚性大，100℃以上时超过聚丙烯；150℃以上时超过PC
        TPX的电绝缘性能比聚丙烯好。耐酸碱，耐化学腐蚀，耐有机溶剂，耐应力开裂，没有其它透明材料在使用时受去污剂作用而应力开裂的倾向。
        TPX可以用130℃蒸煮消毒400次不发雾，160℃的热空气消毒1小时可经受50次，200℃以上消毒也可，它还能经受氧化乙烯和放射线杀菌处理。
缺点   耐环境差，易氧化，光照后受幅射而降解，受热，变黄。
适用   透明的医疗器材，微波炉的餐具和普通餐具。
       TPX也有很好的成纤性，原料来源广，因此，也有人称它为“贫民的尼龙”。
注塑特性     TPX为结晶性高聚物，有明显的熔点，一般加热到235℃就能熔化；注塑时，一般使用温度为260℃--300℃。
TPX不吸水，一般不需烘干，有时为了产品质量，也可以用60℃的温度，烘干30分钟至1个小时，以排出原料中的浮水。
TPX收缩率为22‰；

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