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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201610824033.7 (22)申请日 2016.09.14 (71)申请人 株洲时代电气绝缘有限责任公司 地址 412000 湖南省株洲市天元区海天路 18号 (72)发明人 陈超邢国华王浩新曾凡辉 曾智李颜匡凤娇 (74)专利代理机构 长沙朕扬知识产权代理事务 所(普通合伙) 43213 代理人 杨斌 (51)Int.Cl. C09D 167/06(2006.01) C09D 163/00(2006.01) C09D 5/25(2006.01) (54)发明名称 一种高。
2、压电机用高渗透性浸渍漆及制备方 法 (57)摘要 本发明公开了一种高压电机用高渗透性浸 渍漆， 包括如下质量份数的各成分： 低粘度不饱 和聚酯树脂4085份， 低粘度环氧酯1560份； 所述低粘度不饱和聚酯树脂和低粘度环氧酯的 粘度不大于80s。 该浸渍漆的绝缘厚度减薄而电 气性能反而提高， 且克服了储存和使用时易被杂 质污染而粘度增大、 绝缘性能降低、 对环境温度 十分敏感、 浸渍树脂的反复加热冷却使用、 浪费 大量能源、 降低生产效率等缺点， 常温下粘度低、 渗透性好， 适用于高压电机常温VPI浸渍绝缘工 艺处理。 本发明还公开了上述高压电机用高渗透 性浸渍漆的制备方法， 制造工艺简单， 。
3、原材料便 宜易得， 成本低廉。 权利要求书2页 说明书5页 CN 106381024 A 2017.02.08 CN 106381024 A 1.一种高压电机用高渗透性浸渍漆， 其特征在于， 包括如下质量份数的各成分： 低粘度不饱和聚酯树脂 4085份， 低粘度环氧酯 1560份； 所述低粘度不饱和聚酯树脂和低粘度环氧酯的粘度不大于80s。 2.根据权利要求1所述的高压电机用高渗透性浸渍漆， 其特征在于， 所述低粘度不饱和 聚酯树脂由顺酐1025份、 饱和二元酸515份、 二元醇1030份、 多元醇010份和一元醇 1025份按质量份数混合， 经酯化反应后， 按质量份数加上稳定剂0.0050.。
4、5份、 引发剂 0.51.5份和交联剂320份， 搅拌均匀后制成。 3.根据权利要求2所述的高压电机用高渗透性浸渍漆， 其特征在于， 所述饱和二元酸包 括间苯二甲酸、 丁二酸、 戊二酸、 丁二酸、 己二酸、 葵二酸和二聚脂肪酸中的一种或几种； 所 述二元醇包括新戊二醇、 乙二醇、 丙二醇、 丁二醇和一缩二乙二醇中的一种或几种； 所述多 元醇包括赛克、 丙三醇和三羟甲基乙烷中的一种或几种； 所述一元醇包括亚胺醇、 正丁醇、 异丁醇、 新戊醇、 正辛醇和异辛醇和乙二醇单甲醚中的一种或几种。 4.根据权利要求2所述的高压电机用高渗透性浸渍漆， 其特征在于， 所述稳定剂包括对 苯醌、 对苯二酚、 对叔。
5、丁基邻苯二酚、 甲基氢醌、 对羟基苯甲醚、 2-叔丁基对苯二酚和2,5-二 叔丁基对苯二酚中的一种或几种。 5.根据权利要求2所述的高压电机用高渗透性浸渍漆， 其特征在于， 所述引发剂包括过 氧化二异丙苯、 2,5-二甲基-2,5-双 （过氧化叔丁基） 己烷、 过氧化苯甲酸叔丁酯和过氧化苯 甲酰中的一种或几种。 6.根据权利要求2所述的高压电机用高渗透性浸渍漆， 其特征在于， 所述交联剂包括新 戊二醇二丙烯酸酯或其预聚物、 丙氧基化 （2） 新戊二醇二丙烯酸酯或其预聚物、 乙氧化双酚 A二丙烯酸酯或其预聚物、 乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯或其预聚物、 二缩三丙二醇二丙烯 酸酯或其预聚物、 1,6。
6、-己二醇二丙烯酸酯或其预聚物、 三羟甲基丙烷三丙烯酸酯或其预聚 物、 1,4-丁二醇二丙烯酸酯或其预聚物、 季戊四醇四丙烯酸或其预聚物、 季戊四醇三丙烯酸 酯或其预聚物、 异冰片丙烯酸酯或其预聚物、 环氧丙烯酯或其预聚物、 乙氧基化环已醇丙烯 酸酯或其预聚物、 邻苯二甲酸二甘醇二丙烯烯酸酯或其预聚物、 邻苯二甲酸二丙烯酸酯或 其预聚物中的一种或几种。 7.根据权利要求1所述的高压电机用高渗透性浸渍漆， 其特征在于， 所述低粘度环氧酯 由低粘度环氧树脂和顺酐按质量配比1:0.11混合， 经酯化反应， 然后加入环氧酯固化剂 溶解后制成； 所述低粘度环氧树脂为粘度不大于80s的环氧树脂； 所述低粘度。
7、环氧酯与环氧 酯固化剂的质量配比为1:0.010.06。 8.根据权利要求7所述的高压电机用高渗透性浸渍漆， 其特征在于， 所述环氧酯固化剂 包括异辛酸锌、 乙酰丙酮铝、 乙酰丙酮锌、 乙酰丙酮铬、 乙酰丙酮钙和乙酰丙酮钴中的一种 或几种。 9.一种如权利要求28任一项所述的高压电机用高渗透性浸渍漆的制备方法， 包括如 下步骤： （1） 将顺酐、 饱和二元酸、 二元醇、 多元醇和一元醇混合均匀后升温至170215， 进行 酯化反应， 抽真空， 冷却至160180后加入稳定剂混合均匀， 再自然冷却至3050， 最 后加入引发剂和交联剂并混合均匀， 即得到所述低粘度不饱和聚酯树脂； 权利要求书 1。
8、/2 页 2 CN 106381024 A 2 （2） 将低粘度环氧树脂和顺酐混合均匀后升温至100150， 经酯化反应， 加入环氧酯 固化剂溶解， 即得到所述低粘度环氧酯； （3） 将步骤 （1） 后得到的低粘度不饱和聚酯树脂和步骤 （2） 后得到的低粘度环氧酯混合 后搅拌均匀， 即得到所述的高压电机用高渗透性浸渍漆。 10.根据权利要求9所述的制备方法， 其特征在于， 所述抽真空的时间为30120min， 抽 真空的压力为0.0990.0999MPa。 权利要求书 2/2 页 3 CN 106381024 A 3 一种高压电机用高渗透性浸渍漆及制备方法 技术领域 0001 本发明属于绝缘材。
9、料制造的技术领域， 尤其涉及一种高压电机用高渗透性浸渍漆 及制备方法。 背景技术 0002 目前， 国内市场上高压电机绝缘结构主要还是采用非环氧酸酐的体系。 应用比较 成功的有两大系列产品： 一种是环氧酯-苯乙烯系列； 另一种是聚酯亚胺-苯乙烯系列。 环氧 酯-苯乙烯系列产品具有粘度低、 渗透性好、 储存稳定、 电气性能优异等优点， 但存在挥发分 高、 固化温度高、 时间长、 能耗大、 效率低等缺点； 聚酯亚胺-苯乙烯系列产品具有耐热性好、 固化时间相对较短、 储存稳定、 机械性能好等优点， 但也存在电气性能裕度少、 耐水性稍差 等缺点。 0003 而国外大中型高压电机真空压力浸渍树脂基本上是。
10、由两种主流产品为代表： 其一 是以美国西屋公司和法国阿尔斯通公司为代表的环氧聚酯酸酐的苯乙烯体系； 其二是以德 国西门子公司和日本三菱公司为代表的环氧酸酐的非苯乙烯体系。 环氧聚酯酸酐的苯乙烯 体系的环保性欠佳； 环氧酸酐的非苯乙烯体系可以达到绝缘结构减薄的目的， 即绝缘厚度 减薄而电气性能要反而提高， 但此类树脂在储存和使用时， 易被杂质污染而粘度增大、 绝缘 性能降低、 对环境温度十分敏感， 浸渍树脂的反复加热冷却使用， 浪费了大量的能源， 降低 了生产效率， 因此在实际应用中， 受到了较大限制。 0004 目前， 国内外高压电机绝缘结构的相关专利如下： 中国专利CN20121048332。
11、3.1介绍了一种高压电机用浸渍绝缘漆及其制备方法， 采用不 饱和聚酯改性的环氧树脂， 再加入环氧树脂、 不饱和稀释剂、 潜伏性固化剂、 过氧化物引发 剂、 环氧稀释剂和流平剂组成； 中国专利CN201310046980.4介绍了一种高压电机无溶剂浸 渍树脂及固化方法， 采用耐热不饱和聚酯、 苯并僫嗪亚胺树脂、 环氧树脂、 活性稀释剂、 固化 剂 、 促进剂 、 引发 剂组成的 浸渍漆 ， 特点是高 低压通 用 ， H-C级通 用 ； 中国 专 利 CN201020243735.4介绍了一种十千伏级高压电机绝缘结构， 采用双面玻璃布补强环氧少胶 粉云母带半叠包四层形成内主绝缘层， 然后与双面玻璃。
12、布补强环氧少胶粉云母带半叠包四 层形成外主绝缘层， 搭配聚酯-环氧-酸酐-苯乙烯型浸渍树脂， 形成最终的高压电机绝缘结 构。 但上述专利中涉及的浸渍漆， 其环保性均有所不足， 且不能达到绝缘减薄的目的。 0005 中国专利CN201210566052.6介绍了高压电机定子主绝缘超薄型绝缘工艺， 采用环 氧聚酯薄膜少胶粉云母带半叠包三层与环氧酸酐无溶剂浸渍漆组成绝缘结构， 该环氧酸酐 体系虽然达到了绝缘减薄、 节能降耗的目的， 但环氧酸酐体系的储存稳定性偏差， 导致绝缘 寿命难以得到预期。 0006 中国专利CN201410771173.3介绍了高压电机定子线圈绝缘结构及其浸渍与固化 工艺， 采。
13、用有机硅无溶剂浸渍漆与聚酰亚胺薄膜玻璃布少胶粉云母带半叠包四层组成的绝 缘结构， 耐温等级达220级， 该有机硅体系耐高温等级高且绝缘寿命长， 但成本高， 且烘焙温 度高， 应用范围收限制。 说明书 1/5 页 4 CN 106381024 A 4 0007 由此可见， 研发一种既可以减薄绝缘结构、 提高电气性能， 又能克服粘度大、 温度 敏感度高的环保型高渗透性高压电机用绝缘浸渍漆， 对本技术领域具有十分重要的意义。 发明内容 0008 本发明所要解决的技术问题是， 克服以上背景技术中提到的不足和缺陷， 提供一 种高压电机用高渗透性浸渍漆及制备方法。 0009 为解决上述技术问题， 本发明提。
14、出的技术方案为： 一种高压电机用高渗透性浸渍漆， 包括如下质量份数的各成分： 低粘度不饱和聚酯树脂 4085份， 低粘度环氧酯 1560份； 所述低粘度不饱和聚酯树脂和低粘度环氧酯的粘度不大于80s。 0010 上述的高压电机用高渗透性浸渍漆， 优选的， 所述低粘度不饱和聚酯树脂由顺酐 1025份、 饱和二元酸515份、 二元醇1030份、 多元醇010份和一元醇1025份按质量 份数混合， 经酯化反应后， 按质量份数加上稳定剂0.0050.5份、 引发剂0.51.5份和交联 剂320份， 搅拌均匀后制成。 本发明采用的低粘度不饱和聚酯树脂的粘度不大于80s， 通过 控制不饱和聚酯树脂的粘度来。
15、实现低粘度， 该粘度较低， 因此具有良好的渗透性， 不需要使 用任何稀释剂成分， 只需要搭配合适的交联剂， 当制备成的高渗透性浸渍漆用于高压电机 时， 需要进行高温烘焙固化， 在固化过程中交联剂与不饱和聚酯树脂中不饱和键反应， 形成 稳定的网状结构， 此固化过程无VOC排放， 达到环保减排的目的； 加之未使用酸酐或者酸性 促进剂， 因此体系的储存稳定性良好， 对温度不敏感。 0011 优选的， 所述饱和二元酸包括间苯二甲酸、 丁二酸、 戊二酸、 丁二酸、 己二酸、 葵二 酸和二聚脂肪酸中的一种或几种； 所述二元醇包括新戊二醇、 乙二醇、 丙二醇、 丁二醇和一 缩二乙二醇中的一种或几种； 所述多。
16、元醇包括赛克、 丙三醇和三羟甲基乙烷中的一种或几 种； 所述一元醇包括亚胺醇、 正丁醇、 异丁醇、 新戊醇、 正辛醇和异辛醇和乙二醇单甲醚中的 一种或几种。 0012 优选的， 所述稳定剂包括对苯醌、 对苯二酚、 对叔丁基邻苯二酚、 甲基氢醌、 对羟基 苯甲醚、 2-叔丁基对苯二酚和2,5-二叔丁基对苯二酚中的一种或几种。 0013 优选的， 所述引发剂包括过氧化二异丙苯、 2,5-二甲基-2,5-双 （过氧化叔丁基） 己 烷、 过氧化苯甲酸叔丁酯和过氧化苯甲酰中的一种或几种。 0014 优选的， 所述交联剂包括新戊二醇二丙烯酸酯或其预聚物、 丙氧基化 （2） 新戊二醇 二丙烯酸酯或其预聚物、。
17、 乙氧化双酚A二丙烯酸酯或其预聚物、 乙氧化双酚A二甲基丙烯酸 酯或其预聚物、 二缩三丙二醇二丙烯酸酯或其预聚物、 1,6-己二醇二丙烯酸酯或其预聚物、 三羟甲基丙烷三丙烯酸酯或其预聚物、 1,4-丁二醇二丙烯酸酯或其预聚物、 季戊四醇四丙 烯酸或其预聚物、 季戊四醇三丙烯酸酯或其预聚物、 异冰片丙烯酸酯或其预聚物、 环氧丙烯 酯或其预聚物、 乙氧基化环已醇丙烯酸酯或其预聚物、 邻苯二甲酸二甘醇二丙烯烯酸酯或 其预聚物、 邻苯二甲酸二丙烯酸酯或其预聚物中的一种或几种。 0015 优选的， 所述低粘度环氧酯由低粘度环氧树脂和顺酐按质量配比1:0.11混合， 经酯化反应， 然后加入环氧酯固化剂溶解。
18、后制成； 所述低粘度环氧树脂为粘度不大于80s的 环氧树脂； 所述低粘度环氧酯与环氧酯固化剂的质量配比为1:0.010.06。 本发明的低粘 说明书 2/5 页 5 CN 106381024 A 5 度环氧酯采用合适的酯化比例 （低粘度环氧树脂和顺酐的质量比） ， 使制备得到的低粘度环 氧酯具备较好的粘度与储存稳定性， 且性能优异， 与不饱和聚酯树脂具有良好的相容性， 复 配后性能优异。 0016 优选的， 所述环氧酯固化剂包括异辛酸锌、 乙酰丙酮铝、 乙酰丙酮锌、 乙酰丙酮铬、 乙酰丙酮钙和乙酰丙酮钴中的一种或几种。 0017 本发明的高压电机用高渗透性浸渍漆， 可以达到绝缘结构减薄的目的，。
19、 即绝缘厚 度减薄而电气性能要反而提高， 且克服了储存和使用时， 易被杂质污染而粘度增大、 绝缘性 能降低、 对环境温度十分敏感、 浸渍树脂的反复加热冷却使用、 浪费了大量的能源、 降低生 产效率等缺点， 常温下粘度低、 渗透性好， 且VPI浸漆过程可在常温下进行， 无需提前对漆进 行加热， 能实现低温快固化， 节能环保， 生产效率高， 是一种渗透性好、 无需反复升温降温、 无VOC排放、 电气性能强度高、 介质损耗低、 耐水性佳、 储存稳定性优异、 成本低廉且储存期 与使用期长的产品， 适用于高压电机常温VPI浸渍绝缘工艺处理， 尤其适用于6kv、 10kv、 10.5kv高压电机整浸VPI。
20、， 也使用于普通中低压电机的F-H级绝缘处理。 0018 基于一个总的技术构思， 本发明还提供一种高压电机用高渗透性浸渍漆的制备方 法， 包括如下步骤： （1） 将顺酐、 饱和二元酸、 二元醇、 多元醇和一元醇混合均匀后升温至170215， 进行 酯化反应， 抽真空， 冷却至160180后加入稳定剂混合均匀， 再自然冷却至3050， 最 后加入引发剂和交联剂并混合均匀， 即得到所述低粘度不饱和聚酯树脂； （2） 将低粘度环氧树脂和顺酐混合均匀后升温至100150， 经酯化反应， 加入环氧酯 固化剂溶解， 即得到所述低粘度环氧酯； （3） 将步骤 （1） 后得到的低粘度不饱和聚酯树脂和步骤 （2。
21、） 后得到的低粘度环氧酯混合 后搅拌均匀， 即得到所述的高压电机用高渗透性浸渍漆。 0019 上述的制备方法， 优选的， 所述抽真空的时间为30120min， 抽真空的压力为 0.0990.0999MPa。 0020 与现有技术相比， 本发明的有益效果为： 1、 本发明的高压电机用高渗透性浸渍漆， 可以达到绝缘结构减薄的目的， 即绝缘厚度 减薄而电气性能反而提高， 且克服了储存和使用时易被杂质污染而粘度增大、 绝缘性能降 低、 对环境温度十分敏感、 浸渍树脂的反复加热冷却使用、 浪费大量能源、 降低生产效率等 缺点， 常温下粘度低、 渗透性好， 且VPI浸漆过程可在常温下进行， 无需提前对漆进。
22、行加热， 能实现低温快速固化， 节能环保， 生产效率高， 是一种渗透性好、 无需反复升温降温、 无VOC 排放、 电气性能强度高、 介质损耗低、 耐水性佳、 储存稳定性优异、 成本低廉且储存期与使用 期长的产品， 适用于高压电机常温VPI浸渍绝缘工艺处理， 尤其适用于6kv、 10kv、 10.5kv高 压电机整浸VPI， 也使用于普通中低压电机的F-H级绝缘处理。 0021 2、 本发明的高压电机用高渗透性浸渍漆， 配合使用少胶云母带固化后， 绝缘结构 均匀， 内部无气缝， 整体结构密实， 电气性能好， 介质损耗低， 性能接近纯环氧酸酐体系高压 浸渍漆。 0022 3、 本发明高压电机用高渗。
23、透性浸渍漆的制备方法， 制造工艺简单， 原材料便宜易 得， 成本低廉。 说明书 3/5 页 6 CN 106381024 A 6 具体实施方式 0023 为了便于理解本发明， 下文将结合较佳的实施例对本发明做更全面、 细致地描述， 但本发明的保护范围并不限于以下具体实施例。 0024 除非另有定义， 下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解含义相 同。 本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的， 并不是旨在限制本发明的 保护范围。 0025 除非另有特别说明， 本发明中用到的各种原材料、 试剂、 仪器和设备等均可通过市 场购买得到或者可通过现有方法制备得到。 0026 实施。
24、例1： 一种本发明的高压电机用环保绝缘浸渍漆， 包括如下质量份数的各成分： 粘度不大于 80s的低粘度不饱和聚酯树脂70份， 粘度不大于80s的低粘度环氧酯30份； 其制备方法包括 如下步骤 （以下份数均为质量份数） ： （1） 将17.5份顺酐、 10.5份葵二酸、 24.5份新戊二醇、 3.5份赛克和10.5份正丁醇， 混合 均匀后逐步升温至190进行酯化反应后， 酸值降为35mgKOH/g， 用0.099MPa的压力抽真 空60min， 冷却至170175； 然后加入0.07份对苯醌混合均匀， 自然冷却至40， 最后加入 0.53份过氧化二异丙苯、 5份新戊二醇二丙烯酸酯， 混合均匀， 。
25、即得到所述低粘度不饱和聚 酯树脂； （2） 将24份粘度不大于80s的低粘度环氧树脂与3.48份顺酐混合均匀后逐步升温至120 130， 保温进行酯化反应3h， 加入0.42份乙酰丙酮铝溶解均匀得到自制的低粘度环氧 酯； （3） 在混料釜中按质量配比70:30加入步骤 （1） 后制备得到的低粘度不饱和聚酯树脂和 步骤 （2） 后制备得到的低粘度环氧酯， 搅拌均匀后得到本发明的高压电机用高渗透性浸渍 漆。 0027 测试本实施例制备得到的高压电机用绝缘浸渍漆的相关性能， 其粘度为40s， 具有 良好的渗透性， 可常温浸渍高压电机； 耐热等级为H级， 在 （1555） 下固化需要8h， 挥发份 为。
26、0.2%， 热态 （155） 粘结强度32N， 热态介质损耗因素 （155） 为1.5%。 0028 实施例2： 一种本发明的高压电机用环保绝缘浸渍漆， 包括如下质量份数的各成分： 粘度不大于 80s的低粘度不饱和聚酯树脂75份， 粘度不大于80s的低粘度环氧酯25份； 其制备方法包括 如下步骤 （以下份数均为质量份数） ： （1） 将13.5份顺酐、 9份己二酸、 18.75份乙二醇、 7.5份赛克和18.75份乙二醇单甲醚， 混 合均匀后逐步升温至200进行酯化反应后， 酸值降为40mgKOH/g， 用0.0999MPa的压力抽 真空30min， 冷却至170175； 然后加入0.075份。
27、对苯醌混合均匀， 自然冷却至50， 最后 加入0.675份过氧化二异丙苯、 6.75份1,4-丁二醇二丙烯酸酯， 混合均匀， 即得到所述低粘 度不饱和聚酯树脂； （2） 将20.5份粘度不大于80s的低粘度环氧树脂与4份顺酐混合均匀后逐步升温至140 150， 保温进行酯化反应3h， 加入0.5份异辛酸锌溶解均匀得到自制低粘度环氧酯； （3） 在混料釜中按质量配比75:25加入步骤 （1） 后制备得到的低粘度不饱和聚酯树脂和 说明书 4/5 页 7 CN 106381024 A 7 步骤 （2） 后制备得到的低粘度环氧酯， 搅拌均匀后得到本发明的高压电机用高渗透性浸渍 漆。 0029 测试本实。
28、施例制备的高压电机用绝缘浸渍漆的相关性能， 其粘度为40s， 具有良好 的渗透性， 可常温浸渍高压电机； 耐热等级为H级， 在 （1555） 下固化需要7h， 挥发份为 0.3%， 热态 （155） 粘结强度30N， 热态介质损耗因素 （155） 为1.2%。 0030 实施例3： 一种本发明的高压电机用环保绝缘浸渍漆， 包括如下质量份数的各成分： 粘度不大于 80s的低粘度不饱和聚酯树脂65份， 粘度不大于80s的低粘度环氧酯35份； 其制备方法包括 如下步骤 （以下份数均为质量份数） ： （1） 将13份顺酐、 10份间苯二甲酸、 15份新戊二醇、 8份丙三醇和15份亚胺醇， 混合均匀 后。
29、逐步升温至175进行酯化反应后， 酸值降为40mgKOH/g， 用0.099MPa的压力抽真空 120min， 冷却至160165； 然后加入0.06份对苯二酚混合均匀， 自然冷却至30， 最后加 入0.6份2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)己烷、 5份乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯， 混合 均匀， 即得到所述低粘度不饱和聚酯树脂； （2） 将29.4份粘度不大于80s的低粘度环氧树脂与3.1份顺酐混合均匀后逐步升温至 100110， 保温反应3h， 加入0.84份乙酰丙酮铝溶解均匀得到自制低粘度环氧酯； （3） 在混料釜中按质量配比65:35加入步骤 （1） 后制备得到的低粘度不饱和聚酯树脂和 步骤 （2） 后制备得到的低粘度环氧酯， 搅拌均匀后得到本发明的高压电机用高渗透性浸渍 漆。 0031 测试本实施例制备的高压电机用绝缘浸渍漆的相关性能， 其粘度为45s， 具有良好 的渗透性， 可常温浸渍高压电机； 耐热等级为H级， 在 （1555） 下固化需要6h， 挥发份为 0.1%， 热态 （155） 粘结强度33N， 热态介质损耗因素 （155） 为1.0%。 说明书 5/5 页 8 CN 106381024 A 8 。