沥青路面超疏水抗凝冰涂层设计及性能

作者：张争奇^*; 强亚奎; 张世豪; 王东; 赵富强

来源：材料导报, 2021, 35(10): 10073-10079.

• 超疏水
• 抗凝冰
• 复合式涂层
• 抗磨高粘
• 路用性能

超疏水涂层具有超强的疏水性能,用于沥青路面表面可以延缓路面结冰,具有良好的抗凝冰效果,但涂层存在易脱落、耐磨性差的缺点,导致融冰雪功能耐久性不足。为了提高超疏水抗凝冰涂层的表面稳定性和耐久性,本工作采用"功能层+粘结层"的复合式设计方案,通过试验研究了功能层和粘结层的材料构成及配比,并对复合式涂层的抗凝冰效果和表面稳定性进行了试验和评价。通过研究和分析,建议功能层采用疏水SiO2和Fe3O4进行纳米复合改性,以改善超疏水涂层耐磨性差及易反光的问题,并基于接触角和滚动角的测试结果,推荐抗磨耗填料SiO2和颜色调配料Fe3O4的最佳掺量分别为涂层浆体质量的2%和2.5%;建议粘结层采用环氧树脂混合体系以提高涂层与路面的附着力,并基于附着力试验结果,确定了混合体系中环氧树脂、固化剂及环氧增韧剂的最佳质量比为2∶1∶0.2。同时,通过SEM分析了各层的微观形貌,阐述了各层材料的作用机理。最后,复合式超疏水抗凝冰涂层的路用性能测试结果表明,复合式涂层稳定性和耐久性好,能够抵抗动水冲刷和冻融循环,且具有良好的抗凝冰性能。

• 单位
  河南省交通规划设计研究院股份有限公司; 长安大学; 陕西省高速公路建设集团公司