路用水性環(huán)氧樹脂基熱反射涂料的研發(fā).pdf

1、路用熱反射涂料能有效緩解夏季高溫引發(fā)的路面熱穩(wěn)性病害及“城市熱島效應(yīng)”。但當(dāng)前的熱反射涂料主要使用溶劑型樹脂基料，在制備和施工過程中存在環(huán)境污染等問題。為了解決上述問題，本文擬研制出一種反射率高、路用性能良好、綠色環(huán)保的水性環(huán)氧熱反射涂料，將這種材料涂布于瀝青路面表層可在夏季高溫季節(jié)有效降低路表溫度，從而減少路面熱穩(wěn)性病害，并緩解“城市熱島效應(yīng)”。
　　采用相反轉(zhuǎn)法以環(huán)氧樹脂E51，OP-10/SDS復(fù)配型乳化劑、Span-80/

2、SDS復(fù)配型乳化劑及自制二元多嵌段高分子乳化劑為原料，制備非離子型水性環(huán)氧乳液。通過單因素試驗(yàn)對(duì)環(huán)氧樹脂乳化工藝中的影響因素進(jìn)行了研究。試驗(yàn)結(jié)果表明，乳化劑種類、乳化劑用量、乳化溫度、剪切速度及滴水速度對(duì)相反轉(zhuǎn)點(diǎn)和水性環(huán)氧乳液性能的影響非常顯著。綜合考慮乳液性能和制備工藝，選擇自制乳化劑，當(dāng)乳化劑用量23％，乳化溫度60℃，剪切速度3500n/min，滴水速度2mL/min，乳化時(shí)間30min時(shí)，所得乳液粒徑較小且穩(wěn)定性較優(yōu)。選擇固化時(shí)

3、間、固化溫度滿足施工要求的水性環(huán)氧固化劑BH-560，當(dāng)用量為45％時(shí)，成膜物的性能良好，其附著力和硬度分別達(dá)到1級(jí)和5H，且吸水率較小、熱穩(wěn)定性良好。
　　以水性環(huán)氧乳液為熱反射涂料的基料樹脂，金紅石型TiO2、沉淀相SiO2和中空微珠為主要功能性填料制備性能優(yōu)良的路用熱反射涂料。通過正交試驗(yàn)優(yōu)選出涂料配方:100份固含量40％的水性環(huán)氧乳液，7份TiO2，2.5份SiO2和2份中空微珠。加入彩色顏料可配制出多種色系的熱反射涂料

4、，其摻量為2％適宜，淺色系熱反射涂料的降溫效果較深色系熱反射涂料好。測(cè)試熱反射涂料的其他性能，發(fā)現(xiàn)涂料具有較好的耐水及耐溶劑性等。
　　采用自制的室內(nèi)模擬太陽(yáng)輻射裝置測(cè)試不同用量及不同溫度的水性環(huán)氧熱反射涂層在瀝青混合料試件中應(yīng)用時(shí)的降溫效果。研究表明涂層在AC瀝青混合料試件應(yīng)用時(shí)的最佳用量為0.9kg/m2～1.0kg/m2，且試件溫度越高，涂層的降溫效果越明顯，最大降溫值可達(dá)10.5℃。對(duì)比太陽(yáng)輻射下普通瀝青混合料試件和熱反射

5、涂層試件的溫度可知，涂層可降低試件7.6℃。對(duì)實(shí)際涂層路面的降溫效果進(jìn)行測(cè)試，其最大降溫值可達(dá)8.4℃，進(jìn)一步證明水性環(huán)氧熱反射涂層有較好的降溫效果。
　　采用擺式摩擦儀評(píng)價(jià)水性環(huán)氧熱反射涂層的抗滑性能，結(jié)果表明涂層降低了路面的抗滑性能。采用分層鋪裝的方式添加0.8kg/m2的石英砂，能顯著提高涂層路面的抗滑性能，且對(duì)降溫效果影響較小，滿足行車安全的要求。測(cè)試水性環(huán)氧熱反射涂層的其他路用性能，結(jié)果表明涂層具有良好的粘附性能、耐磨性

6、能和耐溫變性能，能有效應(yīng)用到瀝青路面。在AC路面中使用涂層時(shí)，可以起到封水作用，從而有效減少路面水損害。水性環(huán)氧熱反射涂層具有較好的耐沾污性能，沾污試驗(yàn)后，涂料的降溫值下降了0.7℃。
　　分別采用室內(nèi)模擬加速老化和室外自然老化評(píng)價(jià)水性環(huán)氧熱反射涂層的耐老化性能。隨著模擬加速老化時(shí)間的延長(zhǎng)，熱反射涂層降溫值隨之減小。室外自然老化6個(gè)月后，涂層降溫效果與抗滑性能均下降。實(shí)際涂層路面經(jīng)過6個(gè)月的運(yùn)營(yíng)后，仍能保持較好的狀態(tài)，但降溫效果和