改性有机硅涂料综述
环氧树脂化学改性有机硅树脂的方法综述
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８．８ ＭＰａ，３００
表明，当用ＤＭＳ进行改性时，树脂固化物的冲击 强度达到２０．２ ｋＪ／ｍ２，拉伸强度达６７．０４ ＭＰａ，断 裂伸长率达１１．２９％，Ｔｇ达１６７．９８℃，分别比未 改性时提高了９．４ ｋＪ／ｍ２、２１．１ ＭＰａ、５．３５％和 ３２．５６℃。而当用ＤＭＳ和ＤＰＳ混合改性时，除ｒ。 和拉伸强度略有上升外，冲击强度达到３１．６ ｌ【Ｊ／ｍ２，断裂伸长率达８１．６８％，分别比纯环氧提高 了２０．８ ｋＪ／ｍ２和７５．６４％。 ２开环反应 开环反应指环氧树脂通过环氧基的开环反应 与聚硅氧烷进行共聚，反应通式如下：
环氧改性有机硅耐高温防腐涂料的研制
环氧改性有机硅耐高温防腐涂料的研制喻兰英1, 2，李新跃1, 2, *，罗宏1, 2，陈飞英1（1.四川理工学院材料与化学工程学院，四川自贡 643000；2.材料腐蚀与防护四川省高校重点实验室，四川自贡 643000）摘 要：以环氧改性有机硅树脂作为漆基，制备了磷酸锌底漆、云母氧化铁中间漆以及不同颜色的面漆，研究了不同漆膜的耐热性以及以磷酸锌底漆加云母氧化铁中间漆复配不同颜色面漆所得复合涂层的耐热性和耐蚀性。
结果表明，以磷酸锌底漆、云母氧化铁中间漆和氧化铬绿面漆复配所得的涂层具有较好的耐高温防腐蚀性能，该复合涂层在350 °C烘烤3 h后，耐冲击强度≥40 kg·cm，附着力≤2级，柔韧性≤2 mm。
关键词：涂料；环氧改性有机硅树脂；耐热性；耐蚀性中图分类号：TQ630 文献标志码：A文章编号：1004 – 227X (2010) 02 – 0059 – 04Development of anti-high temperature and anti-corrosion epoxy modified silicone coating // YU Lan-ying, LI Xin- yue*, LUO Hong, CHEN Fei-ying Abstract: Zinc phosphate primer, micaceous iron oxide intermediate paint and topcoat with different colors were prepared with epoxy modified silicone resin as paint base. The thermal resistance of different coatings, and the corrosion resistance and thermal resistance of the composite coatings obtained from zinc phosphate primer and micaceous iron oxide intermediate paint combined with topcoats with various colors were studied. The results showed that the coating obtained from zinc phosphate primer and micaceous iron oxide intermediate paint combined with chromium oxide green topcoat has good high temperature resistance and corrosion resistance. The composite coating after bakingat 350 °C for 3 h has following properties: impact strength ≥40 kg·cm, adhesion ≤grade 2, flexibility ≤2 mm. Keywords: coating; epoxy modified silicone resin, thermal resistance, anticorrosionFirst-author’s address: Institute of Materials Science and Chemistry Engineering, Sichuan University of Science and Engineering, Zigong 643000, China收稿日期：2009–11–01 修回日期：2009–12–07基金项目：材料腐蚀与防护四川省高校重点实验室项目（2008CL02）。
有机硅改性水性聚氨酯的研究
有机硅改性水性聚氨酯的研究一、本文概述随着环保理念的深入人心和科学技术的不断进步，水性聚氨酯作为一种环境友好型高分子材料，在涂料、胶粘剂、皮革涂饰剂、纸张处理剂、纤维处理剂以及高分子膜等多个领域得到了广泛应用。
然而，传统的水性聚氨酯在某些性能上仍存在一定不足，如耐水性、耐溶剂性、耐候性等方面的性能有待提升。
因此，通过改性提高水性聚氨酯的性能成为了研究的热点。
有机硅材料以其独特的结构和性能，如良好的耐水性、耐候性、耐化学腐蚀性等，成为了改性水性聚氨酯的理想选择。
有机硅改性水性聚氨酯不仅继承了水性聚氨酯的环保性，还大幅提升了其耐水、耐候等性能，拓宽了其应用领域。
本文旨在深入研究有机硅改性水性聚氨酯的制备工艺、性能表征及应用性能，探讨有机硅改性对水性聚氨酯性能的影响机理。
通过系统的实验研究和理论分析，为有机硅改性水性聚氨酯的工业化生产和应用提供理论支持和技术指导。
本文也期望通过这一研究，为推动水性聚氨酯材料的发展和应用做出一定的贡献。
二、有机硅改性水性聚氨酯的制备方法有机硅改性水性聚氨酯的制备主要涉及到有机硅化合物的引入和水性聚氨酯的合成两个主要步骤。
以下将详细介绍这一制备过程。
需要选择适合的有机硅化合物进行改性。
常见的有机硅化合物包括硅烷偶联剂、聚硅氧烷等。
这些化合物具有良好的耐水、耐候和耐化学腐蚀性能，能够有效提高水性聚氨酯的性能。
在选择有机硅化合物后，需要进行适当的处理，如水解、醇解等，以使其能够更好地与水性聚氨酯反应。
水性聚氨酯的合成通常采用预聚体法。
将异氰酸酯与多元醇进行预聚反应，生成预聚体。
然后，在预聚体中加入扩链剂、催化剂、水等，进行链扩展和乳化，最终得到水性聚氨酯乳液。
在合成水性聚氨酯的过程中，将处理后的有机硅化合物引入反应体系。
有机硅化合物可以与预聚体中的异氰酸酯基团发生反应，形成硅氧键，从而将有机硅链段引入水性聚氨酯分子链中。
通过控制有机硅化合物的加入量和反应条件，可以实现对水性聚氨酯性能的调控。
有机硅改性聚氨酯
有机硅树脂具有低温柔顺性好、表面张 力低 、 生物相容性好等优点，也存在力学强 度低 、附着力较差等缺点。
聚氨酯 (PU ) 材料具有耐磨、抗撕裂抗 曲挠性 好的特点；带有活性端基(-O H-N H 2) 的聚二甲基硅氧烷(PDMS)与端异氰酸酯基的 化合物或预聚体通过加成聚合和扩链反应， 可制成有机硅改性聚氨酯。在共聚物中，作 为软段的聚硅氧烷链段在使用温度区处于粘 弹态，而硬段如氨基甲酸酯基、脲基处于玻 璃态或结晶态，软段的存使材料具有良好的 弹性，硬段部分作为物理交联点使材料强度 增加。 。
2.性能与应用
2.1 有机硅改性聚氨酯的性能 有机硅改性聚氨酯材料除力学性能优于聚硅 氧烷材料以外，有机硅改性聚氨酯还保持了 聚硅氧烷的特性 .实验研究发现共聚物成膜后， 分子结构中有机硅链段更倾向于表面富集取 向，而聚氨酯链段朝向内层；这使得共聚物 膜的附着力、硬度固化速度等力学性能得到 改善，同时有机硅低的表面能得到保持。
1.2.2 半凝胶法
将MDI中搅拌下加入预处理的聚酯二醇与双 端碳烃基硅油，一定温度下制得预聚物 ， 将预聚物与交联剂混合，室温下浆料呈凝 胶状态后，合模、加热、加压、固化.
1.2.3 直接法
有机硅低聚物与异氰酸酯、扩链剂等溶度 系数相差较大，难以达到均相混合。因此， 一般在加成聚合过程 中使用极性和非极性 混合溶剂，常用的混合溶剂有：二氧六环 ／四氢呋晡(IN)X／THF)、N，N 一二甲基 甲酰胺／Z _甲亚砜(T)M F／I)M so)等。
有机硅改性聚氨酯
120311126 李芳芳
有机硅树脂
有机硅树脂是高度交联的网状结构的聚有 机硅氧烷，通常是用甲基三氯硅烷、二甲基 二氯硅烷、苯基三氯硅烷、二苯基二氯硅烷 或甲基苯基二氯硅烷的各种混合物，在有机 溶剂如甲苯存在下，在较低温度下加水分解， 得到酸性水解物。水解的初始产物是环状的、 线型的和交联聚合物的混合物，通常还含有 相当多的羟基。水解物经水洗除去酸，中性 的初缩聚体于空气中热氧化或在催化剂存在
有机硅改性丙烯酸酯涂料的性能研究
由表 ２可知 ， 随着有机硅单 体 Ｓ １０ ｉ ８ ０含量 的增大 ， －
涂膜 的附着力 逐渐增 强 ， 当有机 硅 含量 达 到 ３ 时 ， ５ 涂
膜 的附着力优 良。涂膜 与基材之 间可通 过机 械结 合 、 物 理 吸附 、 形成氢 键 和化 学键 、 相互 扩 散 等作 用 结合 在 一
性 、 冲 击 性 、 磨耗 性 也 优 于 纯 丙涂 料 ， 随 着有 机 硅 单 体 Ｓ－８ ０含 量从 １ 增 加 到 ３ ， 膜 的 耐 洗 刷 性 、 着 力 耐 耐 且 ｉ ０ １ ５ ５ 涂 附
明 显 增 强 ， 冲 击性 和 耐 磨耗 性 略 有 提 高 ， 韧 性 基 本 无 变化 ， 涂 膜 的 硬 度 、 泽 度 和 遮 盖 力 略 有 下 降 。 耐 柔 而 光 关键词 ： 机硅 ； 有 丙烯 酸 酯 ； 膜 涂
出料 ， 用 。其 中有 机硅 大 单 体 Ｓ－ ８ ｏ的用 量 （ 备 ｉ ｏ １ 以单 体 总质量 计 ） 分别 为 ０ 、５ 、３ 、 Ｏ 和 ３ 。 ％ １ ２ ３ ５
１ ３ 涂 料 的 制 备 ． 将 ＯＰ １ 、８ Ｆ（ 泡 剂 ） ＧＡ ４ （ 平 剂 ） 丙 二 一０ ６ １ 消 、 一０ 流 、
是 理想 的外 墙 装饰 涂料 。 在各 种有 机硅 改 性 丙 烯 酸 酯 乳 液 中 ， 机 硅 大单 有
体 的 含量 （ 占单 体 总 质 量 比） 高 只有 ２ ［ 。作 者 最 ０ ９ ］ 选 择 适 当的 聚合 工艺 ， 整有机 硅 的含 量 ， 得 了高 固 调 制 含量 和硅 含 量 的稳定 的有 机 硅 改 性 丙 烯 酸 酯 乳 液 ， 同 时参 照 国家 标准 对该 乳液 制 备 的涂 料 涂膜 后 的性 能进
有机硅涂料
有机硅涂料简介：有机硅涂料是一类由硅原子和氧原子交替连结组成骨架，不同的有机基团再与硅原子连结的聚合物的统称，是以有机硅聚合物或其改性聚合物为主要成膜物质的涂料，具有优良的耐热、耐寒、耐电晕、耐辐射、憎水、耐沾污、耐化学腐蚀、电绝缘性和弹性等特殊性能，近年来在产品的改性及应用上得到了迅速发展。
如用有机硅树脂在建筑物表面形成一层膜材料，可有效提高建筑物表面的耐候性能（耐风蚀性能、耐雨水浸泡及耐酸雨侵蚀能力），对高档建筑，特别是古建筑保护具有一定的实际应用价值。
有机硅弹性乳胶建筑装饰涂料，操作简便易控制，产品性能稳定，具有良好的粘结性、耐老化性、耐候性、不透水性和伸缩性，适应不良因素引起的墙面开裂和季节性台风、雨水压力的渗透。
弹塑性有机硅“三防”涂料在室温下储存稳定性好，加入催干剂后可在室温下固化成膜，在电器、电子、石油、医药等行业中可用于电容器的防潮处理，陶瓷多孔材料的浸渍，石油仪器的防护涂敷，用作QM型心脏起搏器的保护材料，有机硅改性聚氨酯涂料等。
有机硅树脂：有机硅树脂是高度交联的网状结构的聚有机硅氧烷，通常是用甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、苯基三氯硅烷、二苯基二氯硅烷或甲基苯基二氯硅烷的各种混合物，在有机溶剂如甲苯存在下，在较低温度下加水分解，得到酸性水解物。
水解的初始产物是环状的、线型的和交联聚合物的混合物，通常还含有相当多的羟基。
水解物经水洗除去酸，中性的初缩聚体于空气中热氧化或在催化剂存在下进一步缩聚，最后形成高度交联的立体网络结构。
有机硅树脂具有良好的性能，其与一般油基树脂的性能比较见下表。
有机硅树脂涂料：Ø“呼吸”性有机硅防水涂料墙体材料吸收水分会对墙体本身造成严重破坏，墙体内水分需要借助一个畅通的通道以水蒸气的形式从墙体材料中挥发。
因此，降低建筑材料的吸水率，赋予外墙材料“呼吸”功能，是提高建筑物装饰、防水性能的重要途径。
有机硅涂料以带有一定反应活性基团的有机聚硅氧烷为主要成膜物，其主链结构具有较强的化学亲和力，且大分子上的少量活性基团在成膜过程中与硅酸盐基材中的羟基反应。
有机硅改性环氧树脂的研究与应用进展
有机硅改性环氧树脂的研究与应用进展摘要：环氧树脂是一种含有2个或2个以上环氧基团的高分子化合物，其与固化剂反应可生成具有热固性的三维网状结构。
固化环氧树脂具有优异的力学、耐化学、耐腐蚀性能，良好的热学性能、粘接性能和电气性能，且固化后收缩率低，尺寸稳定。
关键词：有机硅改性环氧树脂；研究；应用前言环氧树脂作为一类重要的热固性树脂，具有良好的电学性能、化学稳定性、优异的力学性能和粘接性能，应用领域十分广泛。
得益于环氧树脂优异的综合性能，环氧树脂广泛应用在涂料、粘接剂、电子产品封装、印刷电路板、航空、航天、军工等领域。
1改性方法1.1增容改性提高环氧树脂与有机硅的相容性是物理改性的重要研究方向。
以端羟基甲基苯基硅橡胶(PSi)和硅烷化环氧树脂(SERs)为主要原料，合成了四种不同结构和功能程度的SERs，并用于硅树脂涂层的改性，制备了一系列硅烷化环氧树脂涂层。
其中用环己基环氧树脂和氨基硅烷偶联剂(APTES)制备的SERs效果最好，可贮存30天以上。
所有改性有机硅涂料的附着力均为最高级0级，在30天的耐酸、耐碱、耐盐实验和在300℃下保温实验后，表现出优良的防腐性能和良好的耐热性能。
实验表明，与纯PSi相比，含有25wt%SERs的涂层具有更好的热性能，表现为延迟降解温度，800℃下残碳率大大提高。
SERs的加入提高了硅橡胶与环氧树脂的相容性，其中环氧基团增强了固化混合涂层的附着力。
1.2自分层涂层许多年来，对涂层的研究一直在不断增长，试图提高其工艺和性能。
一般，两层或三层的不同涂层被使用在基材上，以得到综合性能的涂层。
但每一层需要一个配方和一个特定的固化步骤，因此这个多层系统涉及许多复杂的操作和需要长时间的固化过程，而且在层与层之间的界面处可能会出现附着失效的现象，这些因素并不满足当前的工业生产要求。
自分层涂料根据相容性、表面能、分子间作用力等因素，由多种聚合物组成，形成的共混体系溶解在溶剂中，它们在使用后和固化阶段会自动分离，形成连续但功能不同的涂层。
有机硅改性丙烯酸乳液及其涂料性能及应用概述
有机硅改性丙烯酸乳液及其涂料性能及应用概述 一、 前言 乳胶涂料因具有轻质、安全、色彩丰富典雅，施工效率高，翻新、维修方便，ＶＯＣ排放低，符合环保要求等优点，正成为建筑物外部装修的首选材料，近几年得到了迅猛发展。
目前正大量应用于中低层建筑物上的丙烯酸酯类乳胶涂料基本上可满足５年左右的使用要求。
随着建筑物越来越向大型化、高层化发展，其涂装周期一般至少要１０年以上，现有的以苯乙烯－丙烯酸酯及纯丙烯酸酯共聚物乳液为基料制备的建筑涂料已难以满足这一要求。
由于Ｓｉ－Ｏ键具有较高的键能，耐紫外光和耐氧化降解性好且硅树脂表面能低，因此用其制得的涂料性能优越，具有高耐候性、耐水性和抗沾污性及对水泥基材等较强的附着力，越来越受到人们的关注。
溶剂型有机硅改性丙烯酸树脂用于建筑物的外装修，尽管取得了比较好的效果，但由于环保问题，其作为建筑涂料大面积使用已受到限制。
因此，开发高性能、低污染的水性丙烯酸有机硅涂料已成为近几年涂料领域人们关注的一个新热点。
通常将有机硅氧烷对乳液聚合物进行改性的方法主要分为物理混合法、化学缩聚法和自由基聚合法等。
物理混合法首先是制备有机硅树脂或有机硅改性聚合物树脂，以水为分散介质，然后添加乳化剂，在高剪切力的作用下进行乳化，制成乳液，然后将其与普通乳液拼混。
这种方法只是物理混合，没有产生化学键合，而且这种聚合物后乳化工艺只有在分子量较小的情况下才可以制备成稳定的乳液，由于分子量小，因此涂膜性能稍差，不能满足建筑外墙涂料的高要求。
化学缩聚法是首先制备含羟基的聚合物乳液，在一定乳化剂和ＰＨ值范围内加入有机硅树脂，使乳液的羟基（－ＯＨ）和硅羟基（Ｓｉ－ＯＨ）进行反应缩合，把有机硅引入到乳液系统中，由于使用了催化剂等，对乳液稳定性和耐候性带来不利影响。
该方法由于存在有机硅和丙烯酸酯缩合及有机硅之间的缩合两种竞争反应，生成的产品组成不稳定，而且还存在有机硅氧烷的水解、自缩聚等难以控制的技术难点，使得此种方法的应用开发受到局限。
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， 作者简介 ： 华 丽（ 女， 江苏扬州人 ， 扬州工业职业技术学院讲师 ， 硕士 ， 主要从事催化剂和无机、 有机化工工艺方 １ ９ ７ ９ －） 面的教学和研究工作 。 收稿日期 ： ２ ０ １ ６ １ ０ ２ ５ － －
·９ ０·
４卷 化 工 科 技 第 ２
２． １ 改善有机硅涂料成本高的缺点 市场上有许多成本低 ， 性能好的树脂 ， 以醇酸 树脂为例来改善有机硅涂料成本高的缺点 。 醇酸 树脂是目 前 涂 料 工 业 中 应 用 最 广 的 合 成 树 脂 之 一， 其原 料 易 得 ， 成 本 低， 性 能 好， 用 途 广， 但在耐 耐候性 等 方 面 存 在 不 足 。 醇 酸 树 脂 与 硅 树 水性 、 脂结合 （ 醇酸改性 硅 树 脂 ） 后， 可以达到相互改性 的目的 。 醇酸改 性 硅 树 脂 主 要 采 用 化 学 法 ， 有以 下四种途径 。 （ ） 含羟基的醇酸树脂与含烷氧基硅烷 （ 或硅 １ 氧烷 ） 进行缩合反应 ： ｉ Ｏ Ｒ＋ ＨＯＣ帒 帒Ｓ →
有机硅产品自 ２ ０ 世纪 ４ ０ 年代中期实现工业 化生产 以 来 ， 至今已经历了７ 其 ０ 年 的 发 展 历 程， 生产技术 、 产品质量有了大幅度的改进 ， 生产规模 。 ， ， 得以大幅度扩大 然而 在有机硅行业 我国化工 材料生产企业能够生产的基本产品主要是相对低 端的有机硅单体材料和中间体材料 。 高端有机硅 单体材料和中间体材料的生产技术则主要集中在 美、 日、 德、 英、 法 等 少 数 几 个 发 达 国 家。 因 此， 我 国有机硅行业需 要 在 发 展 现 有 产 品 的 基 础 上 ， 加 并针对不同行业用途 ， 积极 强技术的开发和引进 ，
DOI:10.16664/ki.issn1008-0511.2016.06.020
—Ｓ —Ｏ—Ｓ —） ｉ ｉ 有 机 硅 化 合 物 中 以 硅 氧 键 （ 为骨架组成的聚 硅 氧 烷 是 应 用 最 广 的 化 合 物 ， 主 链具有无机物二氧化硅的安全无毒 、 无污染 、 无腐 耐老化及使用寿命长等性能 ， 侧链中含有机基 蚀、 团而具有高分子材料特性 。 特殊的结构使它同时 具有无机材料和有机材料二者的综合性能 。 随着 有机硅数量和品 种 的 持 续 增 长 ， 应用领域不断拓 被广泛用于国民经济的各个领域 ， 在涂料工业 宽，
１ ７ ０～１ ８ ０℃ 乙酸铅
ＨＯ Ｏ Ｃ帒 －Ｈ２Ｏ
ｉ Ｏ Ｒ ＋ ＨＯ 帒Ｓ Ｃ Ｒ Ｃ ＯＨ
综述专论
（ ） ： 化工科技 ， ２ ０ １ ６， ２ ４ ６ ８ ９～９ ３ Ｓ Ｃ Ｉ Ｅ Ｎ Ｃ Ｅ ＆Ｔ Ｅ ＣＨＮＯ Ｌ Ｏ Ｇ Ｙ Ｉ Ｎ ＣＨＥＭ Ｉ Ｃ Ａ Ｌ Ｉ Ｎ ＤＵ Ｓ Ｔ Ｒ Ｙ
改性有机硅涂料综述
华 丽１ ， 徐 红１ ， 郑凤梅２
（ ） 扬州工业职业技术学院 化学工程学院 ， 江苏 扬州 ２ 中国石油吉林石化公司 炼油厂 ， 吉林 吉林 １ １． ２ ５ １ ２ ７； ２． ３ ２ ０ ２ １
］ １ ４ － 。 中亦占有相当重要的地位 ［
树脂是具有高度交联的网状结构的聚有机硅氧烷 （ —Ｓ —Ｏ—Ｓ —） ， 兼有有机树脂与无机材料的特 ｉ ｉ
］ １ ２ － 。 与一般有机树脂相比 ， 点［ 具有许多独特的性 如有机硅产品 都 具 有 良 好 的 耐 热 性 和 电 绝 缘 能，
性能 。 硅树脂由于有机基团在硅氧主链的侧基排 具有优良的憎水性能 ， 但透湿性较差 。 有机硅 列， —Ｓ —Ｏ—） 是以 特 殊 的 硅 氧 烷 键 （ 为 主 链， 不易 ｉ 被紫外光或臭氧分解 ， 不易产生氧化反应 ， 因此有 机硅的耐候性极佳 。 这也是有机硅最为突出的优 点 。 另外由于有 机 硅 树 脂 具 有 大 分 子 结 构 ， 非极 性分子间引力较弱 ， 这就赋予它良好的耐寒性 。 纵然有机硅树 脂 有 着 突 出 的 优 点 ， 但是在某 些方面也存在不同程度的不足 ， 如成本高 、 机械强 ［ ６］ 耐溶剂性 差 、 相 容 性 与 黏 结 性 差， 因而限 度差 、 制了它在某些特殊领域的推广和使用 。 可以想象， 若通过物理或化学的方法， 用有机树 脂对硅树脂进行改性， 则可以克服硅树脂的缺点 ， 扩 展其应用范围与使用价值， 这就出现了改性硅树脂。 改性硅树脂就是通过有机树脂对硅树脂进行改性而 形成的兼具两种树脂优良性能的新型树脂。
５］ ， 开发高性能 、 专用型的特种有机硅材料 ［ 以满足 市场对高端和差异化产品的需求 。
２ 改性有机硅涂料
由于分子结构 自 身 的 特 点 ， 有机树脂与硅树 ， 脂二者相容性差 因 而 采 用 物 理 的 混 合 方 法 通 常 达不到预想的改性效果 。 目前关于有机硅涂料改 性都是通过化学的方法实现改性目的 。 化学改性 共聚合及加成反应等 。 方法包括共缩合 、
摘 要： 有机硅树脂涂料应用广泛 ， 尤其是改性有机硅具有多种优良性能 。 简单介 绍 了 有 机 硅 的 现 状及有机硅涂料的特点 ， 着重阐述了各种改性有机硅树脂涂料的制备方法 ， 讨论了目前 有 机 硅 涂 料 的 研 — — 水性有机硅涂料存在的问题和改进方向 。 究热点 — 关键词 ： 有机硅涂料 ； 改性 ； 环保 （ ） 中图分类号 ： ＴＱ ６ ３ ０． ７ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ８ ０ ５ １ １ ２ ０ １ ６ ０ ６ ０ ０ ８ ９ ０ ５ － － －