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            道路标线涂料的研究进展

                                               道路标线涂料的研究进展
                                              张阳滕俊江黄展王键
                          ( 广东石油化工学院化学与生命科学学院广东茂名525000)
                摘要: 综述了各种类型道路标线涂料的国内外研究状况概述了热熔型道路标线涂料及其配方选择原则简单介绍了溶剂型双组分和水性道路标线涂料优势和存在的问题
                关键词: 道路标线涂料; 热熔型标线涂料; 双组分标线涂料; 水?#21592;?#32447;涂料
                中图分类号: TQ630 7 文献标识码: A 文章编号: 2095 2562( 2014) 01 0004 04
                道路标线的质量好坏取决于标线涂料反光材料施工设备和施工工艺的有机结合道路标线涂料( Traffic Coatings) 是一种涂刷在路面上用来指示交通的涂料从20 世纪70 年代开始我国就有学者开始研制道路标线涂料近些年来随着交通行业的迅速发展在十二五期间我国将建成7918 高速公路网?#20174;?#20174;首都北京出发的7 条放射线纵贯南北的9 条纵向线和横贯东西的18 条横向线组成再加上对原有道路旧标线的维护和重新划设将需要很多标线涂料因此对道路标线涂料进行深入的研究有着广阔的应用前景和巨大的经济价值道路标线涂料一般分为四大类: 溶剂型热熔型双组份水性1 4ݡ溶剂型道路标线涂料多采用氯化橡胶环氧树脂和丙烯酸树脂等作为成膜物质往往需要大量的有机溶剂然而有机溶剂的释放会造成污染环境故其市场占有率在逐步降低热熔型道路标线涂料一般是以石油树脂天然树脂等作为成膜物质在常温条件下是粉块状的物质加热到一定温?#28909;?#21270;成为液体在涂覆后冷却成膜加入玻璃珠实现反光该涂料具有干燥时间短对路面附着力好对环境无污染等特点加上生产?#29616;?#26399;短投资小等原因目前热熔型标线涂料在我国市场占主导地位随着人们环保意识的增强道路标线涂料进入了新的发展时期具有涂层快干附着力强涂膜耐候?#38498;֙?#32784;久?#38498;֙?#28165;晰醒目对环境污?#26087;٣?#20415;于施工造价低等特性的涂料成为主要方向双组分水性道路标线涂料是近些年来相继出现的两?#20013;?#22411;的道路标线涂料
                1 热熔型道路标线涂料
                热熔型道路标线涂料是20 世纪50 年代中期在?#20998;?#24320;发成功的由于其线型美观经久耐用等优点60 年代后期在世界?#29616;?#28176;得到推广使用被认为是一种道路安全标线涂料5ݡ我国在20 世纪80 年代初将之引入并在1990 年正式将它定为道路安全标线材料并颁布了技术标准热熔型道路标线涂料一般由热塑性树脂颜填料和助剂等组成使用专用设备将之加热至180 220经刮涂或挤出或喷涂方法施工涂层厚度为0 7 2 5mm使用寿命一般可达2 3 年热熔振荡型标线涂料是通过改进热熔型道路标线涂料的流体特性使其在熔融的状态下能有较优良的触变性能再经过专用的施工机械进行施工在标线表面上有规律地形成凸起块而得到行车震动效果热熔型反光道路标线涂料往往由热熔型道路标线涂料通过内混或面撒方式加入玻璃微珠等反光的材料构成如果玻璃微珠的折射率高则成圆率较?#29627;?#27492;种标线的反光效果也就越好但成圆率过高会使得反射增强所以要选择?#23454;?#35268;格的玻璃微珠玻璃徽珠浮在道路标线涂料上以半嵌手半露出为好6 7ݡ
                1 1 热塑性树脂的选择
                热熔型道路标线涂料可选用的树脂主要有: 石油树脂聚酯树脂?#19978;?#21450;其衍生物改性的树脂?#21462;?#22312;国外作为成膜物质的一般为石油树脂; 在我国最初较多选用经过改性的?#19978;?#26641;脂现在主要选用石油树脂改性?#19978;?#26641;脂用多元醇与马来酸酐来对?#19978;?#36827;行改性通过多元醇和?#19978;?#37231;化反应可降低?#19978;?#30340;酸值提高其软化点并改善其热稳定性通过马来酸酐和?#19978;?#21452;烯加成反应对于?#19978;?#20013;双键的改性使?#19978;?#20855;有较高的软化点酸值和皂化值
                石油树脂可选用国产及进口的脂肪族C5 石油树脂加氢酸化处理的C5 石油树脂C5 石油树脂与C9石油树脂共聚石油树脂最初常用的C5 石油树脂因含有双键的发色基团而带有浅黄色且双键在长期的日晒下会发生氧化降解从而降低标线涂料的整体机械性能对C5 石油树脂进行加氢酸化处理?#21830;?#39640;涂层的热稳定性与耐氧化性并?#21830;?#39640;涂料的流动?#38498;?#26631;线的亮白?#21462;?#21478;外通过与C9 石油树脂共聚可改善C5 石油树脂的耐热?#38498;?#32784;候性并提高和改性剂的相容性如果C9 石油树脂的比例过高共聚树脂的软化点与黏度就过高
                1 2 颜填料的选择
                道路标线涂料选择颜料的要求主要有: 耐高温着色力较好遮盖力较强以及色彩鲜明常用颜料以白色居多黄色稍少白色的颜料主要?#34892;?#38049;白二氧化钛及氧化锌?#21462;?#40644;色的颜料主要有铬黄镉黄及钛黄?#21462;?BR>    填料在热熔型标线涂料中占较大比例一般为无机填料可选用碳酸钙石英粉滑石粉和硫酸钡?#21462;?#29289;料的合理配合对流动性起重要作用能使标线涂料的耐磨性耐热性软化点和粘接强度等得到提高从而减少涂层的收缩防止出现回粘现象8 9ݡ
                1 3 助剂的选择
                为了提高道路标线涂料涂层的柔韧?#38498;?#20869;聚力可?#23454;?#21152;入热塑性弹性体和增塑剂热塑性弹性体常用有乙烯 醋酸乙烯共聚物( EVA) 和苯乙烯类嵌段共聚物( SIS) ?#21462;EVA 可改善漆膜的粘接性及抗张力提高漆膜的耐低温性能及提高弹性防?#26500;?#35010;随EVA 含量增加涂层柔韧性得到提高但流动粘度增加增塑剂常用邻苯二甲酸二辛酯( DOP) ?#21462;DOP 稳定?#38498;֙?#32784;热寒性优色泽?#22330;?#30456;溶?#38498;ã?#21152;入道路标线涂料中通过DOP 极性脂基相互吸引形成稳定体系通过DOP 非极性烷基阻?#24067;?#24369;聚合物分子间引力使涂层柔韧性有较明显提高改进涂料的脆性提高其抗冲击强度和伸长率但二者均不可过量否则涂料的软化点下降许多
                聚乙烯蜡( PE wax) 的加入可改善颜填料在热塑性树脂中分散性防止沉降调节粘?#21462;?#38477;低软化点及提高涂料流动性减少漆膜表面张力提高耐磨?#28034;?#27745;性
                热熔型标线涂料施工速度快涂膜耐久耐磨?#38498;?#38450;滑?#38498;?#31561;特点得到良好的发展但热熔型标线涂料施工需要加热180以上熔化耗能多涂膜抗紫外线差易粘染?#39029;G?#29305;别是重复划线?#21271;?#39035;先彻底铲除旧涂层才能施涂新线这些制约着热熔型标线涂料发展9 10ݡ
                2 其它类型道路标线涂料
                2 1 溶剂型道路标线涂料
                溶剂型道路标线涂料在全世界?#27573;?#20869;都是最早使用的道路标线涂料它含有的有机溶剂达到30%以上由其划制的标线因涂层较薄湿膜厚度只?#24615;? 3 0 5mm所以耐磨?#21592;?#36739;差使用的寿命也相对较短一般只有0 5 1 5a但可直接在旧涂层上喷涂新涂层并且溶剂型路面标线涂料施工方便一次性投资少的优势受到了一些用户的青睐由于施工时有大量机溶剂挥发对环境的污染较?#29616;أ?#21516;时又危害了施工人员的身体健康于是科研工作者又研究出厚浆溶剂型涂料此种涂料的有机溶剂质量分数小于20%所以热稳定性能相对较好在预加热至70左?#28082;?#21487;以用高压无气喷涂施工涂层要厚一些其使用的年限也相应得到延长随着环保要求日益提高在生产和使用方面已受到很大程度的限制溶剂型标线涂料的用量目前正在逐步减少
                2 2 双组分道路标线涂料
                在?#20998;ޣ?#21452;组分道路标线涂料的使用已经有20 多年了因两组分混合后通过化学反应固化无需加热在常温下就能施工双组分道路标线涂料受到广大用户的亲睐总体市场占有率已经超过10%用量仍在逐年增长11 13ݡ双组分道路标线涂料可选用的树脂主要包括环氧聚氨酯丙烯酸这三种丙烯酸类道路标线涂料是三种树脂中发展速度最快的用反应?#21592;?#28911;酸单体低分子反应?#21592;?#28911;酸树脂作道路标线涂料组分的预粘接剂和溶剂同时加入颜填料组合成一种组分另一种组分是交联剂两组分在混合固化?#38498;?#32858;合反应形成网状的分子结构具有较高的附着力硬度和机械强?#21462;?#20004;组分道路标线涂料通过混入或面撒方式加入玻璃微珠等反光材料构成反光两组分道路标线涂料并可以通过划制出一系列涂料点等特殊图形而构成双组分振荡型标线涂料
                在20 世纪70 年代我国曾经使用环氧树脂制作道路标线涂料但当时因为设备开发跟不上施工工艺不够成熟遇到了许多无法解决的问题最后?#22351;?#19981;退出标线市场进入到21 世纪随着我国?#21592;?#32447;材料需求量的急剧增加标线材料在功能品种等各方面都得到了广泛的发展双组分道路标线涂料?#28909;热?#22411;标线涂料的耐久?#38498;ã?#36825;?#22351;?#22269;联邦公路署实验结果证明并具有不易开?#36873;?#29615;保?#38498;?#31561;特性在我国以活?#21592;?#28911;酸树脂为基料的双组分道路标线涂料得到了快速的发展
                2 3 水性道路标线涂料
                在20 世纪80 年代中期国外?#28034;?#22987;使用纯丙乳液制备道路标线涂料来保护环境不过早期水性道路标线涂料干结速度?#19979;?#32784;水性差进入90 年代开发快干型丙烯酸为粘结剂的水性道路标线涂料改进了涂料的附着力提高了涂料的耐水性?#21462;?#20316;为溶剂型道路标线涂料的替代品水性道路标线涂料的优点在于它以水为溶剂可以实现清洁生产符合环保随后美国德国西班牙和瑞典等发达国?#19994;?#36335;标线涂料水性化程度便逐步提高发展迅速14 15ݡ水性道路标线涂料一般采用水溶性树脂和水乳性树脂作为基料同时配以颜填料助剂制成施工时配以玻璃微珠实现标线的夜间反光
                随着2008 年北京奥运会的举办国内有几家技术力量相对较强的涂料厂家开始尝试生产水性道路标线涂料并在一些城市道路与高速公路上使用虽然水性道路标线涂料环保性能好对水泥路具有优异的附着力再?#38382;?#24037;不需要清除旧线但水性道路标线涂料?#28909;热?#22411;涂料讲造价高因此影响了它目前在国内公路和城市道路?#31995;?#20351;用要想得到广泛的使用水性道路标线涂料在性能方面还需要进一步完善如涂膜长期浸泡会剥落和存放稳定性等还有施工受气候影响较大但水性道路标线涂料仍是未来道路标线涂料的发展方向之一
                3 结语
                随着我国公路的快速发展必然会对道路标线的质量和环保提出更高的要求随着新材料新技术和新工艺等的不断出现新型的标线涂料质量将更有保证并将具有更多的醒示功能确保道路交通安全在节能环保的大环境下需要加热耗能与污染环境的标线涂料的应用将会逐渐减少而水?#38498;?#21452;组分等新型道路涂料将会获得更多的应用
            参考文献
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