اثر اختلاط رزين‌هاي هيدروكربني و روزين استري بر خواص فيزيكي و مكانيكي رنگ‌هاي گرمانرم ترافيكي

Blending of Hydrocarbon and Rosin Ester-basedResins to Study its Effect on the Physical andMechanical Properties of Thermoplastic Road Markings

در اين پژوهش، اثر اختلاط رزين‌هاي هيدروكربني و روزين استري بر خواص رنگ گرمانرم مصرفي در خط‌كشي ‌راه ها بررسي شده است. براي اين منظور ابتدا دو نوع رنگ گرم بر پايه رزين‌هاي مزبور تهيه و سپس با نسبت‌هاي وزني مختلف، فرمول بند‌هاي آزمون تهيه شد. بررسي خواص نمونه‌هاي تهيه شده، با آزمون‌هاي مختلف از قبيل، تعيين نقطه نرم شوندگي، مقدار مقاومت سايشي، فاكتور روشنايي و تغييرات آن، تغييرات فام و خواص فيزيكي و مكانيكي و تغييرات آن، انجام شد. نتايج نشان مي دهد، رنگ‌هاي گرم هيدروكربني نسبت به رنگ‌هاي گرم روزين استري مقاومت جوي بهتر و رنگ‌هاي ترافيكي گرم روزين استري مقاومت گرمايي بهتري دارند. اختلاط دو نوع سامانه رنگ با پايه رزين‌هاي هيدروكربني و روزين استري، علاوه بر بهبود سازگاري اجزاي تركيب رنگ با يك ديگر،‌ خواص نوري، و فيزيكي و مكانيكي رنگ گرمانرم گرم را نيز بهبود مي بخشد. بهترين خواص رنگ با افزودن 50 درصد وزني جز روزين استري به سامانه هيدروكربني حاصل مي‌شود. نتايج حاصل از آزمون DMTA بيان گر آن است كه با اختلاط رنگ‌‌ها، دماي كاهش مدول كشسان افزايش يافته به طوري كه مواد رنگ گرم تا دماي بالاتري سختي و ضربه‌پذيري خود را حفظ مي كنند و حداكثر دماي كاربري آن نيز افزايش مي يابد. به علت ماهيت كلي آب‌گريزي و وجود گروه هاي هيدروكسيل قطبي، تركيب روزين استري در رنگ پايه هيدروكربني موجب بهبود سازگاري رزين هيدروكربني غيرقطبي و نرم كننده قطبيِ دي بوتيل فتالات قطبي در تركيب رنگ مي‌شود. افزايش سازگاري تركيب موجب ازدياد طول تا شكست، افزايش مدول و كار شكست (چقرمگي) نمونه‌هاي رنگ گرم ترافيكي مي‌شود.

In this study, the effect of hydrocarbon and rosin ester resins combination on the physical and mechanical properties of thermoplastic road markings were evaluated. At first, two basic thermoplastic road marking formulations based on hydrocarbon and rosin ester resins were prepared. Several samples of the blends of two basic formulations for thermoplastic road marking were characterized and compared by their softening points, abrasion resistance, color data changes, DMTA and tensile strength values. The results showed that hydrocarbon- based thermoplastic road markings have better weathering resistance and rosin ester based materials illustrated enhanced heat resistance. The inclusion of rosin ester thermoplastic road marking into the hydrocarbon-based formulations, improves compatibility of the hydrocarbon resin and dibutyl phthalate (DBP), as well as their physical and mechanical properties. The unique properties of rosin arise from its hydrophobic chain skeleton and its hydrophilic carboxy groups which contribute to its excellent solubility and compatibility with a variety of other synthetic resins. The best performance was obtained with 50 wt % inclusion of rosin ester to hydrocarbon based compound. DMTA analysis revelation with combination of hydrocarbon and rosin ester-based road markings showed that the decreasing trend in elastic modulus is shifted to higher temperature, and as a result it keeps the hardness and ductile properties of thermoplastic road markings unchanged. More favored raw materials for compatibilization of compounds in road marking formulations lead to higher elongation- at-break and an increased toughness.