增塑剂对标线涂料软化点和抗压性能的影响

data-full-width-responsive="true"> 摘 要: 通过在振荡标线涂料中分别添加不同量的醇酸树脂、邻苯二甲酸二辛酯和大豆油作为增塑剂, 分析测定增塑剂对涂料软化点和抗压强度的影响, 结果表明添加醇酸树脂的涂料软化点和抗压强度最高, 添加大豆油的涂料软化点最低, 添加邻苯二甲酸二辛酯的涂料抗压强度最低。在热熔振荡道路标线涂料生产和施工过程中增塑剂起着重要的作用。标线涂料中加入了增塑剂可以使涂料柔软, 改善涂料的软化点和抗压性能, 提高其耐寒性, 增加涂料与路面的附着力,使熔融状态的涂料粘度适宜[ 3] 。涂料中要求增塑剂为液体或固体, 高温时挥发较少, 无毒副作用, 颜色较浅, 气味较少, 应具有良好的耐热、耐寒性能[ 4] 。在振荡道路涂料生产和施工过程中增塑剂应与树脂具有良好的相溶性。本文通过在振荡道路标线涂料中分别添加不同量的邻苯二甲酸二辛酯、醇酸树脂和大豆油来研究增塑剂对振荡道路标线软化点和抗压性能的影响。1 实验部分1 1 原材料与仪器原材料: C5 石油树脂, 上海金森; 石英砂( 80 目) , 河北; 碳酸钙粉( 325 目) , 河北; 反光玻璃珠( 30 目~ 50 目) , 河北廊坊; 钛白粉( 金红石S237) , 山东东佳; PE 蜡, 泰国; EVA, 韩国; 振荡助剂,天津; 邻苯二甲酸二辛酯( dop) , 工业级, 河北金盛化工; 醇酸树脂, 工业级, 衡水万丰油漆厂; 大豆油, 工业级, 金龙鱼。仪器: STLL 3 型沥青软化点仪, 上海仕元科学器材有限公司; CMT4304 型微机控制电子万能试验机, 美特斯工业系统( 中国) 有限公司。1 2 振荡涂料软化点的测定按表1 每次不同增塑剂量配方配制1 kg 涂料, 将其熔融到180 ~ 220 , 浇筑在软化点测定仪的承受环中, 待冷却后用STLL 3 型沥青软化点仪甘油浴测定涂料的软化点, 每个配方做两组实验, 结果取平均值。具体软化点测定按GB/ T 9284 进行。表1 增塑剂不同添加量的涂料配方( 质量%)1 3?? 振荡涂料抗压强度的测定按表1 每次不同增塑剂量配方配制1 kg 涂料, 将其熔融到180 ?? ~ 220 ?? , 注入模型( 20 mm ?? 20 mm ?? 20 mm) 中, 冷却至室温, 制成立方体试块, 在标准条件下放置24 h, 用CMT4304 型微机控制电子万能试验机测试试块23 ?? 的抗压强度。设定试验机预负荷为10 N, 以适当速度达到预负荷后, 以30 mm/ min 的速度加载, 直至试块破坏时为止, 记录抗压荷载, 每个配方做三个试块, 取平均值。2 结果与讨论1) 增塑剂不同添加量的涂料配方。表1 中增塑剂分别用邻苯二甲酸二辛酯( dop) 、醇酸树脂、大豆色拉油进行涂料配制。同一配方只是增塑剂种类不同, 添加量相同, 各种其他材料的添加量不变。2) 邻苯二甲酸二辛酯( dop) 、醇酸树脂、大豆色拉油对振荡道路标线涂料软化点影响的比较。3) 邻苯二甲酸二辛酯( dop) 、醇酸树脂、大豆色拉油对振荡道路标线涂料抗压性能影响的比较。经过实验, 得到图1 关于不同增塑剂添加量与涂料软化点的关系, 图2 关于三种增塑剂不同添加量与涂料23OC时抗压强度的关系。可以看出随着增塑剂量的增加, 涂料软化点和抗压强度整体在减少。在增塑剂添加量为0 5%~ 0 7%和1 5%~ 1 7%时软化点普遍下降较快, 中间阶段下降较缓。抗压强度整体也在下降, 在0 5%~ 1 1%和1 3% ~ 1 7%抗压强度下降较中间段缓慢。由实验可看出添加增塑剂量相同时, 振荡涂料软化点由高到低分别为醇酸树脂、邻苯二甲酸二辛酯( dop) 和大豆油; 抗压强度由高到低分别为醇酸树脂、大豆油和邻苯二甲酸二辛酯( dop) 。由于邻苯二甲酸二辛酯( dop) 是一种中等粘度的液体增塑剂, 与石油树脂相溶性较好, 具有良好的高温稳定性。高温熔融时与涂料中的石油树脂、PE 蜡、EVA 等进行分子链间穿插, 使石油树脂分子间距离增加, 减少了分子间作用力, 链段柔顺性增强,分子间移动更容易, 从而对涂料起到增塑的作用[ 5] 。用作涂料增塑剂的醇酸树脂为大豆油改性的短油度不干性醇酸树脂, 粘度较大, 高温稳定性好, 能与石油树脂较好相溶, 其结构式为:从结构式可以看到, 醇酸树脂含有苯环, 在高温下与石油树脂相容, 醇酸树脂的分子可以插入到石油树脂、PE 蜡、EVA 的大分子链间, 增大了分子间的距离, 削弱了分子中链段间作用, 降低了石油树脂、PE 蜡、EVA 中链段移动所需的能量[ 6, 7] 。增加涂料中醇酸树脂的百分含量也就等同于增加了大分子的柔顺性和分子间距离, 使大分子链段更容易移动, 可以起到降低涂料软化点和抗压强度的功效[ 8] 。由于大豆油是多种不同分子量化合物的混合物, 其中亚油酸、油酸和亚麻酸均为不含苯环的低分子聚合物。高温时与涂料中石油树脂、PE 蜡、EVA 相溶性较好, 可以很容易的进入到大分子间, 加大大分子间的距离, 增加大分子链段的柔韧性, 使其更容易移动, 提高涂料高温时的流动性, 对涂料起到增塑作用, 降低了振荡标线涂料的软化点和抗压强度[ 9] 。3 结语增塑剂的添加量可以影响振荡标线涂料的软化点和抗压强度, 软化点和抗压强度又直接关系振荡道路标线的施工性能和使用效果, 所以增塑剂的添加量对标线质量至关重要。在相同增塑剂添加量情况下, 要提高标线涂料软化点可采用醇酸树脂, 降低其软化点可以考虑采用大豆油; 要提高涂料抗压强度时应选择添加醇酸树脂效果最佳。