[发明专利]一种公路隧道专用蓄能发光自清洁水性涂料

说明书

一种公路隧道专用蓄能发光自清洁水性涂料，采用双组份设计，甲组份由有机硅树脂、功能性颜填料及助剂等组成，乙组份由硅烷偶联剂与催干剂组成，施工时两者按一定比例共混。本发明具有优异的耐水、防尘、防霉及自清洁功能；涂料中添加的蓄能发光材料可将照明光源中肉眼看不到200～380 nm的短波激发成480~580nm可见光，补充照明光源的不足；涂料中添加的球状ZnO可对红外光线进行反射，提高照明亮度；涂料中添加的半透明中空玻璃微珠可对光线进行漫反射，避免出现刺眼的反光现象；涂料中添加的阻燃剂可提高涂层的阻燃性能。本发明具有耐水、防霉、自清洁、增亮、漫反射等多功能一体化，可大幅度提高隧道照明的安全性、显色性和舒适性，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及化工材料技术领域，具体涉及一种公路隧道专用蓄能发光自清洁水性涂料及其制备方法。

背景技术

我国交通公路建设迅猛发展，公路隧道建设方兴未艾，截至2016年底，中国公路隧道为15181处，14037.7km，比2015年分别增加1175处和1345.8km，近几年公路隧道年均净增已超过1000 km/年。公路隧道属于暗环境照明，除两端进出口外，中间部位照度极差。驾驶员进出公路隧道过程中会遇到很多视觉问题，光环境由“明到暗”和由“暗到明”时会使司驾人员的视觉产生“黑洞”和“盲光”现象，短时间内无法看清路面情况，易导致交通事故。为解决公路隧道内外特别是白天时的光亮度差异，使驾驶员视觉能较快适应隧道内外的光亮环境，提高隧道路段通行能力，确保行车安全，当前主要采用隧道照明的方案。运行过程中发现隧道照明存在三大问题，一是隧道需要24小时不间断照明，耗电负荷不小于50 千瓦时/km，耗电量非常大，运行成本高，导致很多运营管理单位只使用设计负荷的1/2或1/3，甚至在低等级公路的隧道不开照明灯，带来严重的安全隐患；二是现有的隧道照明系统不能有效解决“黑洞”、“盲光”现象及基本段照明的眩光干扰危害；三是在发生意外断电、火灾、浓烟等事故时，照明系统易破坏，影响人员的安全逃生。

近年，我国正大力发展一种隧道用蓄能发光涂料，并在部分城区隧道开始应用，可有效提高隧道内照明的亮度和路面照明的均匀度，改善隧道内的视觉舒适度。蓄能发光涂料是将蓄能发光材料、成膜物、溶剂、颜填料及助剂等按一定比例制成。其发光原理是涂料中的蓄能发光材料在入射光的作用下，亚层电子会在基态和激发态之间跃迁，可将光源中肉眼看不到200～380 nm的短波激发成可见光，从而达到增光节能的目的。同时，隧道中所用的照明光源相比于自然光源在480~580 nm波长范围内是缺少和不足的，而蓄能发光材料发出的光波波长主要集中在480~580nm，能够补充照明光源的不足，提高隧道照明的显色性和舒适性。

专利00123901.5公开了一种水性丙烯酸蓄能发光涂料，主要成膜物质为丙烯酸乳液，蓄能发光材料主要为碱土金属铝酸盐和铝硅酸盐等，发光余辉时间大于12小时。专利02109694.5公开了一种水性蓄能发光涂料，主要成膜物质为聚氨酯树脂、丙烯酸树脂或聚酯树脂，蓄能发光材料主要为长余辉稀土，发光余辉时间大于14小时。专利03111864.X公开了一种水性蓄能发光涂料，主要成膜物质为水性环氧树脂乳液，蓄能发光材料为铕激活的铝酸锶，发光余辉时间大于12小时。专利201310170393.6公开了一种隧道用蓄能发光涂料，主要成膜物质为油性环氧树脂，蓄能发光材料为半径5～15μm的荧光粉，如铕激活的铝酸锶、镝激活的铝酸锶、镝激活的硅酸镁锶等，附着力1级，余辉时间大于10小时，相对亮度大于90%。专利201611202649.7公开了一种隧道专用蓄能发光涂料，主要成膜物质为环氧封端聚醚胺树脂，树脂上的羟基可大幅提高涂料与基材的粘结力（大于0.1MPa），侧链上的刚性苯环可提高涂层的阻燃效果（涂层厚度20mm，耐火极限大于2小时），蓄能发光材料为凹凸棒和铝酸锶等。

通过以上现有专利技术检索发现，国内现有蓄能发光涂料主要采用丙烯酸树脂、环氧树脂或聚氨酯树脂等为成膜物质，耐水性及耐高温性能较差，在公路隧道内壁难以实现长期、安全、有效防护。同时，现有蓄能发光涂料的配方较简单，未添加防霉、抗菌、阻燃等功能性物质，无法实现多功能一体化。

发明内容