环氧树脂基自发光路面材料设计与性能研究

路面的夜间能见度是影响行车安全性的关键因素,开发应用具有自蓄能自发光特征的新型发光路面材料对提升路面功能与行车安全性具有重要意义。通过引入SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺铝酸盐基长余辉材料,并以具有透光效果的环氧树脂作为胶结料设计了一种超薄磨耗层形式的环氧树脂基自发光路面材料,根据拉伸强度与断裂伸长率明确了胶结料各组分的最佳配比,基于抗折强度与空隙率确定了混合料中胶结料的最佳用量,并设计了6种不同长余辉材料掺量的混合料,测试了室内与室外不同光环境下的自发光路面材料的余辉特性并评价了其路用性能和长期耐久性能。研究结果表明：环氧树脂结合料各组分的最佳配比(质量比)为环氧树脂∶增韧剂∶固化剂=1∶0.11∶0.17,且混合料中其最佳用量为9%;自发光混合料的余辉衰减存在前期的快速降低和后期的相对稳定2个发展阶段,并且长余辉材料掺量与余辉亮度存在线性关系,此外粒径较大的长余辉材料更有利于混合料的余辉效果;不同激发条件仅对自发光混合料的初始发光效果有明显影响,经过快速衰减阶段后不同激发条件的自发光混合料亮度趋于稳定且一致;环氧树脂基自发光材料具有优异的高温稳定性能、低温抗裂性能和表面抗滑性能,并且紫外老化对其力学性能影响十分有限;较长时间(7~21 d)的浸水会降低自发光混合料的发光效果,但发光效果不会随着浸水时间的继续增加而持续降低,这是由于环氧树脂包裹长余辉材料而隔绝了水分,证明了环氧树脂基自发光混合料具有良好的耐久性能。