道路标线涂料的研究进展.pdf

第24卷第1期
广东石油化工学院学报
Vol 24 No. 1
2014年2月
Journal of Guangdong University of Petrochemical Technology
February 2014
道路标线涂料的研究进展
张阳,滕俊江,黄展,王键
(广东石油化エ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;热嫆型标线浍料;双组分标线涂料;水性标线涂料
中图分类号:1T630.7
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,即由从首都北京出发的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-4。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,加热到一定温度熔化成为液体,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
产上周期短、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,涂膜耐候性好、耐久性好、清晰醒目,对环境污
染少,便于施工,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
两种新型的道路标线凃料。
1热熔型道路标线涂籵
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,由于其线型美观、经久耐用等优点,
60年代后期在世界上逐渐得到推广使用,被认为是一种道路安全标线涂料。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0.7~2.5m,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嫆型道路标线
涂料通过内混或面撒方式加人玻璃微珠等反光的材料构成。如果玻璃微珠的折射率高,则成圆率较圆,此
收稿日期:2013-12-26;修回日期:2014-01~-19
基金项目:广东石油化工学院博土启动项目(2012bs0103);广东石油化工学院应用化学重点学科支持项目(203531
作者简介:张阳(1977-),男,河南信阳人,博士,讲师,研究方向为精细化工产品和天然产物化工。通讯作者:王键(1963-),男,山
东济南人,博士,教授,研究方向为应用化学。
第1期
张阳等:道路标线涂料的硏究进展
种标线的反光效果也就越好,但成园率过高会使得反射增强,所以要选择适当规格的玻璃珠。玻璃徽珠
浮在道路标线涂料上,以半嵌手、半露出为好6-)。
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、松香及其衍生物改性的树脂等。在国
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松香树脂,现在主要选用石油树脂。
改性松香树脂用多元醇与马来酸酐来对松香进行改性。通过多元醇和松香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。通过马来酸酐和松香双烯加成反应对于松香中双键的改性,使松香
具有较高的软化点、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
石油树脂共聚石油树脂。最初常用的CS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,可提高
涂层的热稳定性与耐氧化性,并可提高涂料的流动性和标线的亮白度。另外通过与C9石油树脂共聚,可
改善C5石油树脂的耐热性和耐候性,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。常用颜料ツ
白色居多,黄色稍少。白色的颜料主要有锌钡白、二氧化钛及氧化锌等。黄色的颜料主要有铬黄、镉黄及
钛黄等。
填料在热嫆型标线凃料中占较大比例,一般为无机填料,可选用碳酸钙、石英粉、滑石粉和硫酸钡等。
物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2。
3助剂的选择
为了提高道路标线凃料凃层的柔韧性和内聚力,可适当加人热塑性弹性体和增塑剂。热塑性弹性体
常用有乙烯一醋酸乙烯共聚物(EVA)和苯乙烯类嵌段共聚物(SIS)等。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、防止龟裂,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)等。DOP稳定性好、耐热寒性优、色泽浅、相溶性好,加入道路标
线涂料中,通过DOP极性脂基相互吸引形成稳定体系,通过DOP非极性烷基阻挡减弱聚合物分子间引力,
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、调节粘度、降低软化点及
提高涂料流动性,减少漆膜表面张力、提高耐磨和抗污性。
热熔型标线涂料施工速度快,涂膜耐久耐磨性和防滑性好等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、易粘染灰尘,特别是重复划线时必须先彻底铲
除旧涂层才能施涂新线,这些制约着热嫆型标线涂料发展
2其它类型道路标线涂料
2.1溶剂型道路标线浍料
溶剂型道路标线涂料在全世界范围内都是最早使用的道路标线凃料,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,湿膜厚度只有约0.3~0.5mm,所以耐磨性比较差、使用的寿命也相对较
短,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,对环境的污染较严重,同时又危害
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