纳米改性彩色防滑路面涂层材料设计与力学性能测试(附件)【字数:12295】
目录
1 绪论 1
1.1 课题研究的目的和意义 1
1.2 国内外研究现状 1
1.3 研究的主要内容和方法 3
2 江苏省彩色防滑路面状况调查与分析 4
2.1 淮安市彩色防滑路面应用状况调查与分析 4
2.2 京沪高速靖江市地区彩色防滑路面状况调查与分析 6
2.3 其他城市彩色防滑路面状况调查与分析 7
2.4 江苏省彩色防滑路面的存在问题与改善措施 7
2.5 本章小结 9
3 纳米改性彩色防滑路面涂层材料的机理分析 9
3.1 双组分纳米改性涂层材料化学原理分析 9
3.2 纳米改性彩色防滑路面涂层材料的组成 10
3.3本章小结 13
4 彩色防滑路面纳米改性材料配比组成设计与试验研究 14
4.1 纳米改性涂层材料的配比组成 14
4.2 纳米改性前的材料基本性能试验 16
4.3 纳米改性后的材料基本性能试验 18
4.4本章小结 18
5 彩色防滑路面纳米改性材料的力学性能测试 18
5.1 涂层材料的配比和力学性能测试指标 18
5.2 纳米改性前的材料力学性能测试 21
5.3 纳米改性后的材料力学性能测试 22
5.4本章小结 25
结论 26
致谢 27
参 考 文 献 28
1 绪论
课题研究的目的和 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ¥351916072¥
意义
根据实际情况的调查,目前我国各个公路危险路段的路面都普遍存在着抗滑性差的问题。在雨、雾、雪、霜、低温、高湿等不利气象条件下,平常型路段和危险型路段路面基本都常处于湿滑状态,如在陡峭的上下坡等危险路段极易引发交通事故[1]。在危险路段路面铺设彩色路面防滑涂料涂层,以用来提高路面抗滑性能的措施已经被各方普遍接受和认可。由此可知,通过研制并推广应用纳米改性彩色防滑路面技术,可以预防道路交通事故的发生,以长期保障交通出行过程中人车的安全,美化城市道路交通环境。
彩色防滑路面是一种新型路面,它是使用高分子聚合粘合剂和不同粒径级配的碎石骨料铺设而形成的新型路面[2]。彩色防滑路面不仅能够有效地提醒驾驶员减速慢行,还能够增大路面的摩擦系数,让车辆在紧急的状态下缩短刹车的行车距离,减少交通意外的发生。
本文重点介绍了广泛应用于建筑材料和涂层材料等领域的聚甲基丙烯酸甲酯( PMMA) 。然而,PMMA 耐磨性差,易产生磨损擦伤,从而降低其机械强度,这些缺陷导致产品的使用年限很大程度上缩短。因此,在聚合前通过加入改性剂改善其耐磨损性,然后将其聚合以提高其性能具有重要的意义。
纳米膨润土是最早的无机新材料之一,它具有很多的优点,例如表面积较大、表面吸附力强和化学纯度较高等。纳米膨润土的结构和功能优良让它成为最常用的聚合物材料改性剂之一。研究表明,聚合物纳米复合材料的有机和无机之间的界面作用是目前研究的主要重点[3]。
在实验研究的最后,对改性后的彩色防滑路面涂层材料进行主要的力学性能测试,以此来评定设计方案是否最佳,达到研究成功的目的。
1.2 国内外研究现状
1.2.1国外研究现状
2011年,世界聚甲基丙烯酸甲酯的总生产能力约150万吨/年,美国、西欧和日本是全球最大的生产国。三菱丽阳公司、赢创公司、奇美公司、阿科玛公司 和住友公司是产能最大的PMMA生产商,这五家公司的PMMA产能约占世界总产能的 60%[4],如表1.1所示。
表1.1 世界 PMMA 主要生产商
公司
产能/(万 t/a)
占比/%
三菱丽阳
45.6
16.5
赢创
38.4
13.9
奇美
32.7
11.8
Altugals
29.0
10.5
住友化学
20.1
7.3
通过对美国、日本和西欧的几个国家PMMA生厂商分析,可以得知这些国家具有很大的生产量,国外的一些生产商都很看好亚洲市场,并在此基础上进行产业扩大。从这些生产量来推测,这些PMMA在用途上也是多种多样。运用在彩色防滑路面涂层材料上的也占有一定比例,在这些不同种类的涂层材料中,如何研制出一种最佳的并能够与外企相比的纳米改性防滑涂层材料是一件十分重要的事情。
1.2.2国内研究现状
目前,中国是仅次于日本的亚洲第二大PMMA板材与模制品材料市场,近几年,中国IT行业及汽车制造业等行业迅猛发展,在我国PMMA的消费量有很大增长,而市场消费年增长率高达16%,远高于世界2.9%的增长率。预计未来几年内,我国PMMA消费量仍将快速地增长[4]。
相比较而言,PMMA涂层材料具备更好的性能,它更环保、更节能;抗压、耐磨、附着力好;热老化及抗低温性能优异;无裂纹;而且温度对PMMA涂层材料的施工影响比较小,反应时间在1小时左右。因此,利用PMMA涂层材料来替代市场上其他性能不佳的涂层材料是最好的选择,同时也迫切的需要研发性能更为优良的PMMA涂层材料。
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