环氧沥青混凝土发光路面的研究

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1、环氧沥青混凝土发光路面的研究环氧沥青发光路面的研究高分子科学与工程学院袁野1143001038摘要：本文主要介绍了发光路面的市场前景及性能要求；铝酸盐系发光材料的发光性能和配方特性；环氧沥青混凝土的性能；发光路面的制备。关键词：环氧沥青混凝土、发光路面、铝酸盐前言随着人均拥有汽车量的增加，人们对公路交通安全的关注度越来越高，夜间行车的可视性差成为影响交通安全的主要隐患。如何在提高公路夜间照明条件的同时节约能源成为当今道路工程的研究热点。发光路面在这样的背景下应运而生。发光路面的原理是利用光致发光材料掺杂在混凝土中，白天吸收太阳能夜晚持续发光为行人和驾驶员照明。关于

2、环氧树脂改性沥青目前国内外已有相关研究成果，通过将发光物质直接加入其中可以制作成发光路面，这种路面与涂料涂覆的发光路面相比具有的显著优点是力学性能优秀。但是最大的缺点是发光物质的发光强度将会降低。一．发光路面的性能要求发光路面首先应具备一般路面的力学要求：?一定的抗压强度；?一定的韧性；?耐磨性；?耐候性；?耐水性；?耐高温和耐低温性能；?一定的抗冲击强度；?一定的硬度；?表面较高的摩擦系数等还具备一定的发光性能：?持续发光12小时以上；?光强达到路面照明要求。二．铝酸盐系发光材料目前铝酸盐体系达到实用化程度的蓄光型发光材料有人们较熟悉的发蓝紫光的CaAl2O4:

3、Eu,Nd,发蓝绿光的Sr4Al14O25Eu,Dy,及发黄绿光的SrAl2O4:Eu,Dy,它们都有优异的长余辉发光性能。与传统的硫化物基长余辉发光材料相比，铝酸盐基长余辉发光材料是～种新型的高效、节能荧光体材料，其主要有以下特点：(1)发光亮度高，余辉时间长，超过30h；(2)化学性能较稳定，抗氧化性能、耐热性都很强；(3)不含任何发射性物质，对人体无毒害作用。早在1966年Lange[Is]就成功合成SrAl204：Eu2+粉体，并发现其发绿色光长余辉性能。1968年，Blasse便成功合成了CaAl20。：Eu2+和BaAl204：Eu2+发光粉体，但是，

4、直到191)6年Matsuzawa等[6]成功合成SrAl204：Eu2上，Dy抖发光粉体，铝酸盐基发光粉体才成为研究的热点。其中，MAlz0。(M=Ca，Sr，Ba)系列是研究最多的铝酸盐基长余辉发光材料，其性能参数如表1所示。表l稀土铝酸盐发光材料的性能参数产物。其中最传统的方法就是高温固相反应法，一般需要在1300～1400℃的高温下来合成目标产物。另外还有燃烧法、微波法、溶胶一凝胶法等，这些方法都已经证明能够合成目标粉体，但是不同的方法所合成的粉体在晶相以及发光性能上有着显著的不同。彭天佑等用燃烧法合成SrAl：04：Eu，Dy发光粉体，得到粒径分布为15

5、～45nn2的发光颗粒，同时也观测到该粉体颗粒的发射光谱出现了蓝移现象。该方法很好地解决了固相反应法在高温下的团聚问题，但是粉体的发光强度和余辉时间都不如固相反应法。张平等[3印采用溶胶～凝胶法合成新型的sr3Al。O。：Eu2+红色余辉荧光粉体，粉体颗粒粒径分布在0．5～3肚m之间，烧结温度在1200℃时颗粒的晶型是最完整的，发光强度及余辉时间也是最佳的。Aitasalo等[25,s6]采用燃烧法以及溶胶一凝胶法合成了与通常的单斜晶型不同的六边形晶型结构的CaAl。04基发光粉体。铝酸盐基的组成对其发光性能也存在非常显著的影响。Katsumata等就曾研究SrA

6、l204：Eu，Dy粉体组成对其余辉性能的影响，发现增大陷阱的浓度能明显延长余辉时间，但在BaAl：04：Eu，Dy粉体中过量的Ba元素则能完全猝灭粉体的长余辉性能。也有报道，B元素的掺杂也能明显影响材料的余辉性能。B在基体中以B04的形式存在，并与Dy抖复合形成复合体，使得Df+的陷阱深度从0．79eV降低到0．65eV，这样粉体的余辉效应在室温环境中更容易发挥出来，从而提高粉体在室温下的余辉效应。三．环氧沥青混凝土环氧沥青就是选择合适的化学改性剂，对普通沥青进行化学改性，从而改变它跟环氧树脂的相容性；然后再加入合适的固化剂、促进剂及其他添加剂，混和均匀得到环氧

7、改性沥青的A组分。选择合适的环氧树脂作为环氧改性沥青的B组分。将A、B组分混和制成改性沥青结合料，环氧树脂与固化剂反应后，沥青分子分散于环氧树脂形成的网状结构中，形成不可逆的固化物，从而赋予沥青优良的物理、力学性能。用环氧沥青拌制的沥青混合料，其路用性能比普通沥青混合料优异得多。环氧沥青混凝土有以下特性：?强度高、刚度大热拌环氧沥青混凝土有很高的强度，其马歇尔稳定度可高达40～60KN，而一般沥青混凝土马歇尔稳定度仅8～12KN，虽然马歇尔稳定度并不是标准的力学指标，但反映环氧沥青高强度是不言而喻的。壳牌石油公司曾对环氧沥青混凝土材料在不同温度下的弯曲劲度模量进行

8、试验，并与