Модификация минерального наполнителя органосиланами в полимерной композиции для дорожной разметки
https://doi.org/10.20914/2310-1202-2022-2-269-275
Аннотация
В настоящее время перспективно применение полимерных композиционных материалов для дорожной разметки, в частности термопластов на основе нефтеполимерных смол. Эффективность применения таких дорожно-разметочных материалов и срок их службы, в основном, зависят от рецептур термопластичных композиций для разметки и технологий их получения. Целью данной работы являлась оценка адгезионного взаимодействия, модифицированного органосиланами микродоломита и термопластичной нефтеполимерной смолы для придания повышенных эксплуатационных свойств дорожной разметочной композиции. Для повышения адгезионного сродства в системе полимер:наполнитель предложено провести модификацию микродоломита органосиланом марки АГМ-9, который содержит в составе бифункциональной молекулы гидролизуемую кремний-функциональную группу и негидролизуемую органофункциональную группу, что обеспечивает придание неорганической поверхности наполнителя органофункциональных свойств. Для создания разметочных термопластов с длительным сроком эксплуатации в данной работе было предложено использовать комбинированное сочетание модифицированного и немодифицированного микродоломита. Установлено, что сочетание модифицированного и немодифицированного микродоломита в пределах 10–15:85–90 приводит к увеличению прочности до 7 МПа, что выше допустимого значения не менее 5 МПа, при этом сохраняется способность к деформации растяжения и относительное удлинение при разрыве снижается от 5 до 3 %, что также выше допустимого не менее 3%. Разработанный композиционный разметочный материал на основе отечественной нефтеполимерной смолы и комбинированного наполнителя марки МД40 с сочетанием модифицированного и немодифицированного микродоломита в соотношении 12,5:87,5 обладает оптимальными характеристиками «прочность–эластичность», соответствующими требованиям, предъявляемым к материалам дорожной разметки и длительной устойчивостью к истиранию до 4-ех тысяч циклов.
Об авторах
В. В. Талалайаспирант, кафедра дорожно-строительных материалов, пр-т Ленинградский, 64, г. Москва, 125319, Россия
Н. В. Борисова
к.т.н., доцент, кафедра технологий и оборудования химических, нефтегазовых и пищевых производств, пл. Свободы,17, г. Энгельс, 413111, Россия
А. А. Артеменко
д.т.н., профессор, кафедра оборудования и технологий обработки материалов, пл. Свободы,17, г. Энгельс, 413111, Россия
Ю. Э. Васильев
д.т.н., профессор, кафедра дорожно-строительных материалов, пр-т Ленинградский, 64, г. Москва, 125319, Россия
Список литературы
1. Yakovlev N.A., Yakovlev N., Gorshkov N.V., Yudintseva T. et al. Enhancement of mechanical and electrical properties of epoxy based composites filled with intact or oxidized carbon nanotubes // Composites: Mechanics, Computations, Applications. 2019. V. 10. № 3. P. 241–251. doi: 10.1615/CompMechComputApplIntJ.2018027488
2. Раскутин А.Е. Стратегия развития полимерных композиционных материалов // Авиационные материалы и технологии. 2017. С. 344–348.
3. Baillie C., Jayasinghe R. Green Composites: Waste and Nature-based Materials for a Sustainable Future. Woodhead Publishing, 2017. 220 p.
4. Ткачук А.И., Гребенева Т.А., Чурсова Л.В., Панина Н.Н. Термопластичные связующие. Настоящее и будущее // Труды ВИАМ. 2013. № 11. С. 7.
5. Свежинский В.Н. Дорожная разметка – некоторые итоги 2015 // Автомобильные дороги. 2016. № 4. С. 50–53.
6. Свежинский В.Н., Калядин Э.Н. Дорожная разметка 2017. Проблемы, тенденции, события // Про Движение. 2017. № 3 (10). С. 28–33.
7. Soilán M., Riveiro B., Martínez-Sánchez J., Arias P. Segmentation and classification of road markings using MLS data // ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing. 2017. V. 123. P. 94-103. doi: 10.1016/j.isprsjprs.2016.11.011
8. Wei C., Li S., Wu K., Zhang Z. et al. Damage inspection for road markings based on images with hierarchical semantic segmentation strategy and dynamic homography estimation // Automation in Construction. 2021. V. 131. P. 103876. doi: 10.1016/j.autcon.2021.103876
9. Vasiliev Y., Talalay V., Kochetkov A., Surnina E. et al. Structural features of thermoplastic marking material with dispersed filler // Energy Management of Municipal Transportation Facilities and Transport. 2019. P. 698-707. doi: 10.1007/978-3-030-57453-6_66
10. Burghardt T.E. and Pashkevich A. Green Public Procurement criteria for road marking materials from insiders’ perspective // Journal of Cleaner Production. 2021. P.126521. doi: 10.1016/j.jclepro.2021.126521
11. Dormidontova T.V., Filatova A.V. Research of influence of quality of materials on a road marking of highways // Procedia Engineering. 2016. V. 153. P. 933–937. doi: 10.1016/j.proeng.2016.08.256
12. Caves-Campos A., Banón L., Covers-Garcia J.A., Ivory S. In situ study of road marking durability using glass microbeads and anti skid aggregates as drop-on materials // Coatings. 2018. V. 8. №. 10. P. 371. doi: 10.3390/coatings8100371
13. Bi Y., Pei J., Chen Z., Zhang L. et al. Preparation and characterization of luminescent road-marking paint // International Journal of Pavement Research and Technology. 2021. V. 14. №. 2. P. 252-258. doi: 10.1007/s42947-020-0229-3
14. Burghardt T.E., Pashkevich A. Emissions of volatile organic compounds from road marking paints // Atmospheric Environment. 2018. V. 193. P. 153-157. doi: 10.1016/j.atmosenv.2018.08.065
15. Юшков Б.С., Бургонутдинов А.М., Юшков В.С. Исследование долговечности дорожной горизонтальной разметки в климатических условиях Урала // Технические науки: проблемы и перспективы: материалы I Междунар. науч. конф. Санкт-Петербург: Реноме, 2011. С. 208–212. URL: https://moluch.ru/conf/tech/archive/2/64/
16. Талалай В.В., Талалай В.В., Котлярский Э.В., Васильев Ю.Э. О механизме взаимодействия микродоломитового наполнителя и нефтеполимерной смолы в материалах для дорожной разметки // Дороги и мосты. 2017. № 38. С. 340–359.
17. Возный С.И., Евтеева С.М., Талалай В.В., Кочетков А.В. Технология производства термопластиков для дорожной разметки // Пластические массы. 2014. № 9–10. С. 45–49.
18. Talalay V.V., Talalay V.V., Kochetkov A.V., Surnina E.K. et al. Structural Features of Thermoplastic Marking Material with Dispersed Filler // Energy Management of Municipal Transportation Facilities and Transport. Springer, Cham, 2019. P. 698-707. doi: 10.1007/978-3-030-57453-6_66
19. ГОСТ Р ГОСТ Р 51256–2018. Технические средства организации дорожного движения. Разметка дорожная. Классификация. Технические требования. М.: Изд-во стандартов, 2018. 26 с.
20. Размарица Д.С. Световые характеристики дорожной разметки как один из методов нестандартных технических средств организации дорожного движения // Молодой ученый. 2016. № 13 (117). С. 202–204. URL: https://moluch.ru/archive/117/32171/
Рецензия
Для цитирования:
Талалай В.В., Борисова Н.В., Артеменко А.А., Васильев Ю.Э. Модификация минерального наполнителя органосиланами в полимерной композиции для дорожной разметки. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2022;84(2):269-275. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2022-2-269-275
For citation:
Talalai V.V., Borisova N.V., Artemenko A.A., Vasiliev Y.E. Modification of mineral filler with organosilanes in a polymer composition for road marking. Proceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies. 2022;84(2):269-275. (In Russ.) https://doi.org/10.20914/2310-1202-2022-2-269-275