道路标线涂料的研究进展.docx

道路标线涂料的研究进展0 前言??? 道路标线涂料亦称路标涂料用于规范道路交通，含有反光材料的道路标线涂料还能够指引司机的夜间行车。我国道路标线涂料的研制始于20世纪70年代[1],随着我国交通行业的日益发展，高速公路建设的不断增加，对道路标线的需求也越来越多。因此，道路标线涂料的研究不仅具有科学意义和经济价值，还具有广阔的应用前景。对于道路标线涂料的要求首先是具有耐候性、耐车辆冲击性，其次要求干燥时间短、能见度高。　　道路标线涂料一般分为溶剂型和热熔型两种。溶剂型道路标线涂料是指在常温下进行施工，靠溶剂挥发成膜的标志涂料，其成膜物质多采用热塑性合成树脂，如氯化橡胶、丙烯酸酯树脂、聚醋酸乙烯酯、环氧树脂和聚氨酯等。而这类涂料一般使用期短，耐磨性差，干燥时间长，在公路和高速公路上较少使用。热熔型道路标线涂料是以天然树脂或石油树脂合成材料为成膜物质，固体成分高100％，其常温下为粉块状物质，加热熔化为流动状态的液体，涂覆后冷却为粘接在路面上的固体膜层。它具有干燥时间短，对路面附着力好，耐候性、耐久性好、对环境无污染等特点[2]。热熔型道路标线涂料主要用于2级以上的公路和高速公路上，涂层厚度为1．5～2．5 mm，涂料内混有反光玻璃珠，并在划线施工时面撒反光玻璃珠[3]。20世纪90年代后，大多数国家由于环保意识的增强及对有害溶剂的限制使用，使得道路标线进入了新的发展时期，主要方向：具有鲜明的视认效果，优异的夜间反光效果，涂层干燥快，与路面附着力强，耐候性好，经久耐磨，对环境污染少以及有抗滑功能等[1]。近年来，相继出现了一些新型的道路标线涂料，其中包括双组分道路标线涂料、水性道路标线涂料、振荡型道路标线涂料以及纳米道路标线涂料等。1热熔型道路标线涂料　　1．1概述??? 热熔型道路标线涂料是利用合成树脂的热塑性，使热熔型涂料具有快干性；利用合成树脂的热熔性，使标线与路面粘接牢固。热熔型反光道路标线涂料一般由热塑性树脂、颜填料、增塑剂、反光材料以及其它助剂组成。　　1．2热塑性树脂的选择??? 热熔型道路标线涂料是利用合成树脂热塑性的特点，将涂料加热熔融，施涂于道路上，冷却成膜，使标线与路面牢固粘接[4]。可选用的合成树脂有：松香及其衍生物改性树脂、石油树脂、聚酯树脂等[5]。国外一般选用石油树脂作为成膜物质，而我国松香资源丰富，选用改性松香树脂来配制道路标线涂料符合我国的国情[5]。??? 改性松香树脂是用马来酸酐和多元醇对松香进行改性的。松香与马来酸酐反应属于双烯加成反应， 是对于松香中双键的改性。与松香相比，马来松香增加了分子的官能团，具有较高的软化点、酸值和皂化值。多元醇与松香发生酯化反应，可降低松香的酸值，提高其软化点并改善其热稳定性[6]。　　1．3颜料的选择??? 道路标线涂料对于颜料的要求是能够耐高温、遮盖力强、色彩鲜明。道路标线有白色和黄色两种，其中以白色居多。白色颜料有二氧化钛、氧化锌、锌钡白等。黄色颜料有铬黄、钛黄等[7]。　　1．4填料的选择??? 填料可减少涂层的收缩，防止回粘，提高涂料的耐热性、耐磨性和粘接强度等。可选用硫酸钡、滑石粉、硅石粉、碳酸钙等。　　1．5增塑剂的选择??? 增塑剂可以改进涂料的脆性，提高其抗冲击强度和伸长率。道路标线涂料对增塑剂的要求是常温时是液体(也有一部分是固体)，高温时挥发较少，稳定性好，应无毒，具有较好的耐热性、耐寒性且与热塑性树脂相容性好[5]。　　1．6反光材料的选择??? 道路标线涂料是用玻璃微珠作为反光材料的，是将玻璃微珠混入到涂料中以及撒布在涂膜表面，利用玻璃微珠的回归反射原理，使司机在夜间行车时能够清晰地看见道路标线。影响玻璃微珠反光性能的因素有玻璃微珠的折射率和成圆率。一般来说，玻璃微珠的折射率越高、成圆率越圆，标线的夜间反光效果越好[8]。但成圆率太高会使反射增强，对司机视觉刺激大，因而也需要少量的不规则微珠，产生漫反射。因此，要选择适当规格的玻璃微珠。　　值得注意的是，涂膜表面玻璃微珠的位置要适当，以半嵌入、半露出为好。玻璃微珠浮在涂料上，不仅易脱落而且会透光，玻璃微珠沉在涂料内则无反射光[8]。　　1．7国内外研究状况??? 热熔型道路标线涂料是20世纪50年代中期在欧洲开发成功的，发展初期多用于市区繁忙路段，由于其线型美观、经久耐用等优点，很快在欧洲发展起来[9]。美国生产的E-1102路标涂料，以石油树脂为成膜物质，添加颜填料、增塑剂、钛白粉等。Toyo Tatuo等人申请了热熔型路标涂料的专利，以石油树脂作为成膜物质，添加了30％-60％的玻璃微珠，其中乙烯一乙烯基共聚物可以改善涂料的耐磨性[10]。Toyama Nuchi等人以松香与环戊二烯的加成物作为成膜物质，其酸值达到16mgKOH／g，软化点为150 ℃[11]。??? 我国是在20世纪