请问怎么计算改性丙烯酸乳液液的TG

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溶液聚合的水性丙烯酸的TG分析,请丙烯酸乳液热分析高手帮忙分析
我是刚涉及高分子,用异丙醇体系合成水性丙烯酸树脂,单体有AA,MMA, HEMA,BA。并加入了非常少量的无机颗粒,原位聚合。本打算用TG判断接枝量的,碰到了问题,下面跟大家交流学习一下。
热分析图如下:问题有:1、340度左右为什么有3-4个显著的吸热峰?归属哪些基团?2、如果单纯为了分析无机颗粒接枝量,是否可以先成膜,取胶膜进行热分析研究。
3、图3中计算了两点间的热失重百分比,能用1.86%除以31.61%得无机接枝量吗?
水性丙烯酸树脂热分析-横坐标-时间
水性丙烯酸树脂热分析-横坐标-温度
无机接枝量能用1.86/31.61来计算吗?
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类目:精细化工乳液及成膜物丙烯酸乳液地区:广东
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丙烯酸乳液胶黏剂 -
2、基本内容
聚丙烯酸酯是一类具有多种性能的、用途广泛的聚合物,其乳液一般是以丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯或丙烯酸丁酯为主要单体,与甲基丙烯酸酯单体、苯乙烯、丙烯腈等共聚形成乳液。对聚合物的结构或聚合方法加以改进,可使得改性后的丙烯酸酯胶黏剂性能更加优异。 2.1有机硅改性有机硅树脂具有优异的耐高低温性能和耐水性能,利用有机硅对聚丙烯酸酯类乳液胶粘剂改性成为近年来研究的热点。有机功能烷氧基硅烷作为粘合促进剂和交联剂,广泛用于胶粘剂、密封胶和涂料等领域。有专家研究了一种专用于水性体系的有机硅烷Wz-A在水乳型聚丙烯酸密封胶中的应用,这种水性硅烷可以在不改变产品稳定性的情况下显著提高密封胶的力学性能和粘接性能,Wz-A的添加量在0.8%-1.6%较为合适。专家们通过乳液聚合法,用羟基硅油与硅烷偶联剂A-151和KH-570对丙烯酸酯进行化学改性,借助硅烷偶联剂中的碳碳双键和硅氧烷结构将羟基硅油与丙烯酸酯连接起来,结果发现,通过KH-570改性后的丙烯酸酯乳液胶黏剂在各项性能上都有明显的提升。由八甲基环四硅氧烷与端基为乙烯基的硅烷偶联剂开环聚合,制得了乙烯基改性有机硅乳液。在反应温度为80℃、催化剂为十二烷基苯磺酸、硅烷偶联剂为A-151时候,制得的核-壳乳液中乙烯基改性有机硅乳液单体转化率高、乳液稳定性好。将该乳液作为种子乳液用于聚丙烯酸酯乳液的改性,可以制得一种柔软性好、色牢度佳的涂料印花胶黏剂。 2.2环氧改性将丙烯酸酯与环氧树脂接枝共聚,在固化剂作用下使环氧基团发生交联,可以使体系最终形成以环氧树脂交联网络为骨架,丙烯酸树脂贯穿其中的互穿网络结构。这种改性后的聚丙烯酸酯乳液兼具环氧树脂强度高、粘附性好和丙烯酸酯耐候性优、柔韧性好等特点。化工专家采用核-壳聚合技术,环氧树脂的质量分数为30%、共聚物玻璃化温度为243.15K时,可以制得可固化性乳液压敏胶,固化后对铝合金的粘接强度可达10MPa,调整环氧树脂的比例以及聚合物的玻璃化温度,可以改变压敏胶的性能。将环氧树脂加入到聚合体系中,通过乳液聚合的方法制备出环氧树脂改性醋-丙乳液胶粘剂,胶粘剂的粘结强度、成膜性能、涂膜硬度和耐玷污性均得到了不同程度的提高,产品作为胶黏剂使用可以产生良好的效果。 2.3共混改性交联、共聚改性后的丙烯酸酯胶黏剂有时存在耐候性较差、使用温度较低、稳定性差等缺点。专家们采用耐热性高的苯并噁嗪与丙烯酸酯共聚乳液共混,得到了性能优异的改性聚丙烯酸酯胶黏剂。苯并噁嗪在加热和催化剂的作用下,发生开环聚合,生成含氮且类似酚醛树脂的网状结构,使固化后胶黏剂形成互穿的网络结构,得到的改性胶黏剂具有耐高温、尺寸稳定、阻燃、环境友好等特征。苯并噁嗪的使用提高了材料基板的耐热性,改性胶黏剂制成的基板能在350℃锡浴中10s内不分层不起泡。
丙烯酸乳液胶黏剂 -
3.1木制品胶黏剂以醋酸乙烯酯、丙烯酸丁酯、N-羟甲基丙烯酰胺和丙烯酸为单体,采用半连续乳液聚合方法制备了木材工业用四元乳液胶黏剂,使乳液胶黏剂的胶合强度、耐水性及降低最低成膜温度得到了提高。加入功能单体改性的共聚乳液与未改性的均聚乳液相比,乳液胶黏剂的胶合强度、耐水性均有较大程度的改善。 3.2包装工业丙烯酸酯乳液胶黏剂具有使用方便、成本低廉、附着力强、耐候性好等优势,广泛应用于包装领域。用氢化松香对丙烯酸酯乳液体系进行共聚改性,得到一种塑料用水性胶黏剂。当氢化松香的用量为5%时,得到共聚改性的丙烯酸酯乳液对PE、PET、PP具有良好的粘合性,持黏力由110min提高到294min,剥离强度由2.8N/cm提高到约7.2N/cm左右。 3.3织物印花涂料印花是借助于胶黏剂将不具亲和性和反应性的颜料附着在纤维表面上形成所需图案,印花织物的手感,色彩鲜艳度,牢度很大程度上取决于胶黏剂的质量。目前,涂料印花用胶黏剂主要是丙烯酸酯类,其与织物粘接力强,具有良好的成膜性能,形成的膜透明、柔韧而富有弹性。因此,制备高性能聚丙烯酸酯胶黏剂是提高涂料印花质量的一个重要目标。 3.4压敏胶聚丙烯酸酯乳液型压敏胶是压敏胶中应用最广泛的一个品种,从20世纪80年代初发展至今,产品种类有包装胶带、电气绝缘胶带、表面保护胶带、双面胶带、医用胶带商标纸和压敏标签纸等,并已广泛用于包装、印刷医疗、家电业和制造业等领域。通过引入含极性官能团的单体,可以控制胶体粒子的结构,使压敏胶的表面性能和内聚力同时提高,有利于实现高剪切强度,高剥离强度和高黏性。 3.5建筑用胶聚丙烯酸酯乳液胶黏剂是建筑行业中常用的胶黏剂之一,有着使用方便、无毒无害、价格低廉等优点。通过对聚丙烯酸乳液选择及改变聚粉比着手,适当提高聚粉比、添加有效的增塑剂,可以提高密封胶的断裂伸长率和密封胶制品的低温柔性。陈元武等制得的丙烯酸/丙烯酸丁酯/醋酸乙烯/羟甲基丙烯酰胺的共聚乳液,可以用于建筑弹性腻子、防水涂层和防水涂料的粘接基料。制备乙烯-醋酸乙烯酯共聚物丙烯酸酯胶黏剂,可以应用在水泥基修补砂浆中。
丙烯酸乳液胶黏剂 -
4、配方组成
4.1单体&&合成丙烯酸酯类乳液共聚物胶黏剂的单体一般为丙烯酸及其C1~C8的丙烯酸烷基酯,随着烷基链长的加长,均聚物逐渐变软,玻璃化温度降低,质地柔软,直到丙烯酸正辛酯后,由于烷基碳原子的增加,出现侧链结晶倾向,聚合物变脆。 &表1丙烯酸酯单体及玻璃化温度 单体类别 单体各称 Tg/°C 主要特征 粘性单体 丙烯酸乙酯(EA) -22 臭味大 丙烯酸丁酯(BA) -55 粘性大 丙烯酸异辛酯(2-EHA) -70 粘性大 内聚单体 醋酸乙烯酯(VAc) 22 廉价,内聚力,易黄变 丙烯腈(AN) 97 内聚力,有毒 丙烯酰胺 165 内聚力 苯乙烯(St) 80 内聚力,易黄变 甲基丙烯酸甲酯(MMA) 105 内聚力 丙烯酸甲酯 8 内聚力,有亲水性 功能单体 甲基丙烯酸 228 粘合力和交联点 丙烯酸(AA) 106 粘合力和交联点 丙烯酸羟乙酯 -60 交联点 丙烯酸羟丙酯 -60 交联点 甲基丙烯酸羟乙酯 86 交联点 甲基丙烯酸羟丙酯 76 交联点 甲基丙烯酸缩水甘油酯 可自交联 马来酸酐 粘性和交联点 N-羟甲基丙烯酰胺 自交联 甲基丙烯酸三甲胺乙酯 13 交联点,可自乳化& & &4.2引发剂&&该体系的引发剂多为水溶性的过硫酸盐,常用的为过硫酸铵、过硫酸钾及过硫酸钠。引发剂的量太少,不易引发聚合;引发剂的量太多,聚合不平衡,较适宜的引发剂量为单体总量的0.2%~0.8%,其中选用0.2%~0.4%的引发剂用量,可使制备的聚丙烯酸酯乳液呈现蓝色,乳液粒子的粒度小和乳液的稳定性好。&&&&
丙烯酸乳液胶黏剂 -
4.3乳化剂&&
乳化剂有非离子型、阳离子型和阴离子型体系。目前我国多使用阴离子乳化剂与非离子乳化剂复合体系。常用的阴离子乳化剂为烷基硫酸钠,烷基苯磺酸钠、二烷基一2一磺基琥珀酸钠、烷基烯丙氧基聚氧乙烯磷酸钠、聚氧乙烯烷基酚醚顺酐加成物钠盐;非离子型乳化剂聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯酚醚等。&& 乳化剂的种类和浓度将直接影响引发速率及链增长速率.选择合适的乳化剂,应首先考虑其亲油亲水平衡值(HLB值),其次考虑单体与乳化剂的亲和力,一般分子结构愈相似,其亲和力就愈好。&& 当混合乳液的HLB值偏低时,乳液聚合时的链增长速率快,粒径大,乳液聚合转化率低,容易凝聚,甚至破乳;而当混合浮化剂的HLB值偏高时,乳液聚合时链增长速率慢,粒径小,乳液聚合转化率也低。&&&& 4.4交联剂&&&乳液型丙烯酸酯聚合时,加入交联剂可以改善其黏附性能,聚合中有外交联、自交联(离子交联)和多交联工艺。其中,自交联指大分子链之间的直接交联反应;外交联常常是羧基胶乳中加入脲醛树脂或三聚氰胺树脂等进行的。按照交联温度,又可分为高温交联和常温交联。&&&& 常温交联剂主要有:&& &&a.巴斯夫(BASF)公司提出的酸二酰阱系统;&& &&b.罗姆一哈斯(Rohm-Hass)公司提出的具有可逆过程的邻甲氧基苯甲酸锌系统;&& &&c.金属离子变联,如Zn(Ac)2、Al(Ac)3等。&& 另外,还可以进择带有一定极性基目的单体作为反应性改性剂,可以使共聚物产生轻微的交联,使形成分子网络的化学键代替了单纯的分子间力,在一定程度上提高了共聚物的刚性。&& 在丙烯酸酯乳液共聚反应中,引入两种以上活性基团,以达到中低温自交联的目的:合成的自交联乳液胶可用于聚酰亚胺与铜箔的粘接。采用含环氧基和含酰氨基的交联剂,固化温度为180~190℃,制成的基材具有较高的剥离强度,耐候性能好,可以和外交联型丙烯酸酯乳液胶相媲美。&&&& 4.5其他助剂& &常用的增黏树脂有松香、松香改性酚醛树脂、萜烯、石油树脂等。&&&&丙烯酸酯乳液的增稠可通过加人氨水或氢氧化钠溶液实现。采用自制的30%(质量分数)的聚丙烯酸乳液增稠剂,这是一种低黏度并含高浓度羧基的高分子量聚丙烯酸乳液,易与丙烯酸酯共聚乳液}昆合均匀。该增稠剂用量为1%~5%(质量分数)。加入该增稠剂后,需用氨水调节pH值为9,放置一段时间后,会使水相的黏度突然增大,乳液变得黏稠。&& 有时,为了降低成本,提高粘接强度和耐水性,降低乳液胶黏剂的收缩率,而加入填料、补强剂或与其他高聚物乳液体系共混。
丙烯酸乳液胶黏剂 -
5、聚合工艺
生产聚合物乳液和乳液聚合物有多种工艺可供选择,如间歇工艺、半连续工艺、补加乳化剂工艺、连续乳化工艺、种子聚合工艺聚合工艺可采用普通聚合法及种子聚合法。不同的聚合工艺使单体在乳液粒子中产生不同的分布。硬单体排列在乳液粒子的壳层,可使聚丙烯酸酯乳液胶黏剂的强度大;反之,软单体排列在壳层,可使其黏附力强。&& 采用醋酸乙烯乳液作改性物质,丙烯酸、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯为单体,合成改性聚丙烯酸酯水溶胶。采用种子聚合法与普通聚合法相比,可看出乳液稳定性提高,水溶胶透光率增大,并使粘接强度提高。&&&& 聚合工艺对乳胶颗粒形态有较大的影响,其中最重要的是加料方式。通过丙烯酸丁酯一醋酸乙烯酯一丙烯酸乳液共聚来研究半连续乳液聚合中具体操作工艺对产物黏度和稳定性的影响,认为在半连续操作过程中:①乳化剂在种子与滴加物中的配比的增加初始可使乳液黏度迅速增大、稳定性提高,但当该配比增加到一定程度时,乳液黏度的升高已不明显;②随种子量的增加,乳液黏度逐渐增大,种子量占单体25%~30%时,黏度最大,其后随种子量的增加,黏度下降,反应趋近于间歇聚合;③水溶性官能团单体丙烯酸(AA)的加入可使体系稳定,但加入方式对性能有较大的影响,反应后期集中滴加丙烯酸,调节pH值至碱性,聚合物中羧基离解,产生电荷形成斥力,使乳液的机械稳定性显著提高。
丙烯酸乳液胶黏剂 -
6、常见丙烯酸胶黏剂
高性能丙烯酸酯胶粘剂、结构粘接丙烯酸酯胶、油面紧急修补剂、502胶水、厌氧型丙烯酸胶粘剂、反应型丙烯酸酯胶黏剂、改性丙烯酸酯胶黏剂、厌氧胶、螺丝胶、螺纹锁固剂、螺纹锁固密封厌氧胶、平面密封厌氧胶、固持厌氧胶、结构粘接厌氧胶、耐高温厌氧密封胶、浸渗厌氧胶、丙烯酸酯压敏胶、水性丙烯酸酯胶黏剂、紫外光固化胶、无影胶、UV胶、光敏胶、LCD封口胶、CA瞬间胶。
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3秒自动关闭窗口几个不大不小的问题,诚心+重金求助(乙醇,乳化剂,乳液,单体,破乳) - 有机|无机化学 - 生物秀
标题: 几个不大不小的问题,诚心+重金求助(乙醇,乳化剂,乳液,单体,破乳)
摘要: 我做的乳液是用于薄膜印刷油墨。苯丙体系,乳化剂(SDS、TX-10、COPS-2),单体(BA+ST+DMAEMA+AA+NMA)+引发剂APS。比较普通的配方,工艺也基本没啥出彩的地方,一般而已。现在有两个问题,特向各位同行请教,谢谢先。一、因为现有的印刷厂烘箱短,都要求快干,迫不得已需要所做的油墨印刷时能够加入较多的乙醇做溶剂来稀释。问题是无论我做合成的或是外购的乳液,对乙醇的容忍度都很有限,……
我做的乳液是用于薄膜印刷油墨。苯丙体系,乳化剂(SDS、TX-10、COPS-2),单体(BA+ST+DMAEMA+AA+NMA)+引发剂APS。比较普通的配方,工艺也基本没啥出彩的地方,一般而已。现在有两个问题,特向各位同行请教,谢谢先。
一、因为现有的印刷厂烘箱短,都要求快干,迫不得已需要所做的油墨印刷时能够加入较多的乙醇做溶剂来稀释。问题是无论我做合成的或是外购的乳液,对乙醇的容忍度都很有限,只能加3~5%左右,还要1:1兑水才能混合,如果无水乙醇直接加到水墨里肯定破乳。我估计是乳化剂的问题,我试过市面上大多数非离子乳化剂几乎都能被乙醇快速溶解,阴离子貌似不会(不过我只试过SDS,确实跟乙醇不溶,其他的没试过)。目前市面上有能够加20~30%乙醇不破乳的乳液,现在我想合成同类型的乳液,请问各位有什么思路?是从乳化剂着手还是从其他方面突破?如果只用阴离子乳化剂,我估计性能不稳定,特别是下游印刷厂很多时候是直接拿自来水稀释水墨的。(传统上乙醇是拿来做乳液的破乳剂的,我想过是不是反其道行之,研究各位做试验时乙醇对乳液破乳效果不好的原因,然后利用原理来指导我的合成思路。)
二、我现在做的乳液型油墨,附着力是用胶带测试法测试的。如果是缓慢撕的话,附着力还OK,但是如果胶带快速撕下的话,就很容易掉色。我想问下,为什么胶带快撕和慢撕对附着力的效果体现上会不同?微观上是我的乳液哪些性能于此有关,要做哪些改进?
三、目前乳液的Tg应用貌似有两种主流思想:1是制作壳核结构满足Tg的高低搭配;2是采用高低Tg的乳液混拼。貌似第一种思路学术上搞得多,第二种思路工厂里搞得多,我想请教下两种方法的优缺点各有哪些?
四、丙烯酸体系的乳液合成,很多时候都要涉及到Tg的设计,FOX的公式大家都知道。问题是,那么多的软单体和硬单体,是不是可以比较随意的组合,只要各自单体Tg套入FOX公式里计算出来符合你的要求就行了?按照我的理解,应该是还要考虑竞聚率吧。那么出来竞聚率外,还有哪些因素是我们套用FOX公式设计Tg时该注意的?
五、常用的交联单体很多,我比较熟的也就N-羟甲基丙烯酰胺,很多资料上也就一句话“增加交联度、提高附着力”一笔带过。我想请教下,各种常见交联单体在实际应用中各有什么优缺点,或者说各位在运用交联单体的时候是从什么思路来挑选交联单体的?
先这五个问题吧,不大不小的问题,以前搞印刷,最近才开始弄合成,合成新手。金币不多,散尽千金求贤达,请不吝赐教,谢谢!网友回复关注一下~~感觉问题提的很专业~~期待高人~~网友回复 引用内容:
关注一下~~感觉问题提的很专业~~期待高人~~ :hand:多交流多学习,有请各位大神下山答疑 ...网友回复好冷清哦,是不是金币送得不够多啊:shuai:网友回复首先声明:我不是专业人士,只是学过一些乳液聚合的基础知识而已,您的这些问题,我看了之后就有一些想法,不一定对,但求启发思路:hand:。
问题一:建议你可以选择两种或以上的乳化剂伍配使用。乳化剂的应用原理,大家很清楚了,建议你可以选一种作为主乳化剂,另一种考虑乳化的同时,考虑其与乙醇的互溶性,主要作用是增大乙醇的溶解量,乳化剂的比例大小要靠实验确定了,这是我的想法,不知道可行性怎么样。。。
问题二:就实际生活经验来说,速度快的话惯性越大吧,粘附力就会大很多,慢慢撕会让其有足够的时间分开,不会带下来东西。实例:写错字的时候就用胶带粘,只有快速地扯胶带的时候才能把字迹粘下来。
问题三:主要用于实验室的话,肯定是实际应用的效果不好,比如有些因素是不能从实验室直接放大到工厂操作的,如均一性,包括溶液的均一性,温度的均一性,聚合时间等等。优点就是:实验室能做出的东西,在多年的努力后一般都可以实现工业化,这是希望啊,呵呵。。。
工厂的现有操作肯定是简单操作,有些实验室的苛刻条件可以被满足或者忽略掉了,缺点就是:既然都工业化了,那大家比的就是产品的生产周期、纯度、成本了,这在改进上面就比较困难了。
问题四:竞聚率肯定是要考虑的一个因素,这决定能不能聚合以及聚合后产品的结构,还有聚合的引发剂、温度、量、实际聚合的条件什么的。
问题五:这个问题我懂得就更少了。个人觉得应该是跟你的聚合体系有关的,再考虑聚合条件(不能太苛刻)和聚合速率的基础上,选出能得到较大交联度的。活性点越多交联性能会比较好的吧。网友回复 引用内容:
首先声明:我不是专业人士,只是学过一些乳液聚合的基础知识而已,您的这些问题,我看了之后就有一些想法,不一定对,但求启发思路:hand:。
问题一:建议你可以选择两种或以上的乳化剂伍配使用。乳化剂的应用原理, ... 问题一:与乙醇互溶性好的乳化剂还是很多的,大多数非离子型都能与乙醇互溶,问题是如果互溶性好的话,乳胶粒子上的乳化剂就会被乙醇溶解,进而失去稳定性而破乳。这也就是用乙醇稀释,乙醇少量的时候乳液没事,乙醇一多就破乳。所以我认为思路应该是找与乙醇互溶性差的非离子乳化剂。乙醇只要跟乳液中的水互溶就行,最好跟乳化剂和聚合物都别掺和。
问题二:我认为估计跟聚合物的内聚力有关,即跟分子量有关。做大分子量,内聚力就上去了。问题是分子量大了,对基材的润湿性和流平性又差了,头大。
问题三:实验室和工业化的区别还是很大的。只是为什么壳核结构的工业化应用(塑料油墨上的啊,其他方面不清楚)没起色,具体什么原因还请大神们细说。
问题四:还请大神们细说。比如丙烯酸丁酯(BA,Tg=-56)和丙烯酸-2-乙基己酯(2-EHA,Tg=-70),前者12000元/吨,后者13000元/吨。根据计算,如果要设计成相应的Tg,同样的软单体比例,用2-EHA配方上会比较便宜。可是实际使用中无论是文献还是工业上,还是BA用的多,Why?
问题五:还请大神们细说,确实没啥思路。网友回复问题是与乙醇互溶性差的非离子乳化剂太TMD难找了,市面上几乎没有,至少我找不到。如果朋友谁知道麻烦告知下,重酬!网友回复 引用内容:
问题是与乙醇互溶性差的非离子乳化剂太TMD难找了,市面上几乎没有,至少我找不到。如果朋友谁知道麻烦告知下,重酬! 那是否可以自己设计下乳化剂的结构,自己合成呢。。。。网友回复 引用内容:
那是否可以自己设计下乳化剂的结构,自己合成呢。。。。... 想多了,工厂不比高校实验室,国内小厂不比BASF、杜邦。说个笑话,是不是市面上食品都不安全,然后每个人都自己种地、自己种菜啊,呵呵呵:D网友回复 引用内容:
想多了,工厂不比高校实验室,国内小厂不比BASF、杜邦。说个笑话,是不是市面上食品都不安全,然后每个人都自己种地、自己种菜啊,呵呵呵:D... 呃。。。呵呵,这倒是呢。。。。:D网友回复:cat11:其他高手的休息去了嘛?咋都没人理我这贴啊:dragon1:网友回复你的问题解决没?我最近也遇到这个问题,之前做无皂的乳液,加乙醇是不会破乳的,加多少都无所谓的,现在加了乳化剂,加乙醇就破乳,哎网友回复 引用内容:
你的问题解决没?我最近也遇到这个问题,之前做无皂的乳液,加乙醇是不会破乳的,加多少都无所谓的,现在加了乳化剂,加乙醇就破乳,哎 乙醇问题解决了,不过是花钱请外援解决的,哈哈哈,无地自容啊 ... ... ...网友回复 引用内容:
乙醇问题解决了,不过是花钱请外援解决的,哈哈哈,无地自容啊 ... ... ...... 能不能透露下啊,怎么解决的,我想降低它的表面张力,加流平剂得加到6%以上才能涂布,无语了啊网友回复 引用内容:
乙醇问题解决了,不过是花钱请外援解决的,哈哈哈,无地自容啊 ... ... ...... 楼主 能否把解决乳液和乙醇相容性的思路和大家分享下 万分感谢:hand:
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