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高性能热熔型路面标线涂料的制备及其性能研究
| 论文题名： | 高性能热熔型路面标线涂料的制备及其性能研究 |
| 关键词： | 路面标线涂料;配方设计;抗老化性能;路用性能 |
| 摘要： | 随着公路里程的急剧增加，道路安全问题越来越突出。道路标线作为引导车辆行驶的交通设施，对保障行车安全有着重要作用。然而将标线涂料涂敷在道路表面后，由于本身性能不足易发生开裂、脱落等现象。针对该问题，本文通过对基础配方优化研制出一种高性能热熔道路标线涂料，并对其综合性能进行了评价。 通过分析热熔标线涂料原材料的基本组成和特性，选用碳五树脂、二氧化钛、玻璃微珠、钙粉、石英砂、DOP、PE蜡作为热熔标线涂料的基础组分。通过正交试验对基础组分进行配方设计，同时利用矩阵分析法研究各组分对涂料抗压强度、耐磨性、色度性能的影响权重，最终确定涂料的最佳基础配方。 采用紫外老化箱对最佳基础配方的涂料进行老化处理，依据涂料老化前后软化点、抗压强度、耐磨性、色度性能、耐污性能、低温抗裂性的变化，对涂料的UV老化行为进行研究；采用扫描电子显微镜SEM、傅里叶红外光谱FT-IR、X射线光电子能谱XPS等技术研究涂料的UV老化机理。研究结果表明：随着老化时间的延长，涂料的软化点并未发生明显的变化；耐磨性、抗压强度、色度性能、耐污性能、低温抗裂性均逐渐减小；紫外光会破坏涂层的平滑性，使涂层表面变粗糙；紫外老化造成涂料中C-H键、C=O键吸收峰减少，C-O-C键吸收峰增多；老化前后涂层中C元素的相对含量减少，O元素的相对含量增加。 通过对基础配方的老化行为和老化机理的研究，采用有机光稳定剂和无机纳米材料双重措施提高涂料的抗老化性能，同时筛选合适的增韧剂改善涂料的抗裂性能。研究结果表明，光稳定剂 Tinuvin770 能阻止紫外光对涂料的氧化破坏，避免分子结构发生改变，掺量为0.12%时可显著提高涂料的抗紫外老化性；纳米ZnO对紫外光的屏蔽效果优异，能阻止紫外光透入涂料中有机物内部，抑制涂料的老化，掺量为 1%时对提高涂料的抗紫外老化性具有较好的效果；SEBS 增韧剂的增韧效果优异，掺量为0.8%时不仅能提高涂料的柔韧性和抗压强度，而且流动度能较好满足规范要求，使涂料的综合性能最佳。 论文对优化配方后涂料的基本性能、耐久性能、视认性能进行了分析，并与其余三种热熔涂料进行对比，试验结果表明：该涂料各项性能均满足规范要求，综合路用性能优异；该涂料的色度性能、耐磨性、抗压强度、抗老化性、低温抗裂性较其余三种涂料具有明显的优势，能更好地适应光、热、压力等外界不利条件。 |
| 作者： | 黄迎春 |
| 专业： | 材料工程 |
| 导师： | 王晓东 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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