Preparation of waterborne poly（urethane acrylic） heat⁃reflective coatings for asphalt pavement

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2024.01.004

Abstract

Abstract:

Waterborne polyurethane （WPU） was prepared by using isophorone diisocyanate （IPDI）， polypropylene glycol （PPG） as raw materials， and it was further modified by using an acrylic monomer and a crosslinking agent to prepare the waterborne poly（urethane acrylic acid）（WPUA） lotion. The functional groups of the as⁃prepared WPUA were analyzed by Fourier⁃transform infrared spectroscopy. The hardness and adhesion of the WPUA film was measured by using pencil hardness and hundred grid marking methods， respectively， and its hydrophobicity of WPUA film was tested by a water contact angle meter. The optimum formulation of the WPUA heat⁃reflective coating was determined through orthogonal experimental design by taking cooling value， viscosity value， and gloss as evaluation indexes. The cooling effect of the WPUA heat⁃reflective coating was investigated by using indoor solar radiation simulation devices and outdoor solar irradiation experiments. The results indicated that the WPUA film not only exhibited good hydrophobicity but also obtained an improvement in adhesion and hardness. The optimal preparation formulation of the WPUA heat reflective coating was determined to a WPUA lotion with 30 wt% solid content， 16 wt% rutile titanium dioxide， 2 wt% quartz sand， and 4 % hollow glass beads. The WPUA heat⁃reflective coating presents a significant cooling effect both indoors and outdoors.

Key words: road works, waterborne poly（urethane acrylic acid） heat reflective coating, infrared spectrum, orthogonal experiment, cooling effect

CLC Number:

TQ323.8

LI Ningli, WANG Rui, CHANG Zipan, LI Peilong. Preparation of waterborne poly（urethane acrylic） heat⁃reflective coatings for asphalt pavement[J]. China Plastics, 2024, 38(1): 21-27.

Figures/Tables 12

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样品	固含量/%	外观	黏度/mPa·s	硬度	附着力
WPU	35	透明泛蓝光	67	2H	2
WPUA1	26	乳白色	77	3H	1
WPUA2	28	乳白色	47.9	4H	1
WPUA3	30	乳白色	77.3	4H	1

样品	固含量/%	外观	黏度/mPa·s	硬度	附着力
WPU	35	透明泛蓝光	67	2H	2
WPUA1	26	乳白色	77	3H	1
WPUA2	28	乳白色	47.9	4H	1
WPUA3	30	乳白色	77.3	4H	1

水平	因素
水平	WPUA乳液固含量（A）/%	金红石型钛白粉掺量（B）/%	石英砂掺量（C）/%	中空玻璃微珠掺量（D）/%
1	26	12	2	3
2	28	14	3	4
3	30	16	4	5

水平	因素
水平	WPUA乳液固含量（A）/%	金红石型钛白粉掺量（B）/%	石英砂掺量（C）/%	中空玻璃微珠掺量（D）/%
1	26	12	2	3
2	28	14	3	4
3	30	16	4	5

试验号	A	B	C	D	光泽度/（°）	降温值/℃	黏度/mPa·s
1	26（1）	12（1）	2（1）	3（1）	12.3	5.6	160
2	26（1）	14（2）	3（2）	4（2）	26.2	7.4	147
3	26（1）	16（3）	4（3）	5（3）	15.2	6.2	133
4	28（2）	12（1）	2（2）	5（3）	6.1	6.7	103
5	28（2）	14（2）	3（3）	4（1）	9.6	6.3	287
6	28（2）	16（3）	4（1）	3（2）	8.4	9.2	275
7	30（3）	12（1）	2（3）	3（2）	16.1	9.6	118
8	30（3）	14（2）	3（1）	4（3）	14.9	8.7	113
9	30（3）	16（3）	4（2）	5（1）	40.1	9.4	275