科技名词定义

中文名称：道路标线漆的优缺点

英文名称：Road marking paint

简介

随着经济活动的日趋频繁，交通阻塞日益严重，道路交通流事故逐年增加，成为亟待解决的社会问题，道路交通标线是以规定的线条、箭头、文字、立面标记、突起路标或其他导向装置，划于路面或其他设施上，用以管制引导交通和分散交通流的设施。它将道路的种种固定基础情报传达给车辆和行人，特别是对驾驶员尤为重要。交通标线主要划设于道路表面，经受日晒雨淋，风雪冰冻，遭受车辆的冲击磨耗，因此对其性能有严格的要求。首先要求干燥时间短，操作简单，以减少交通干扰；其次要求反射能力强，色彩鲜明，反光度强，使白天、夜晚都有良好的能见度；第三，具有抗滑性和耐磨性，以保证行车安全和使用寿命。

我国道路上大部分没有标线，而在有标线的道路上使用的涂料90%是常温干溶剂型涂料，其使用寿命短（约半年左右），视觉确认感差。而发达国家采用的涂料90%为热塑性反光标线涂料。90年代以来，我国首次在高速公路中使用了热塑性反光道路标线涂料涂覆道路标线，获得了十分好的效果。经过数年的研究探索，热塑性道路反光标线涂料已广泛应用在交通工程中。该涂料具有热可塑性，必须加热熔融使用，加入镀膜玻璃珠实现反光，称之为热塑性道路反光标线、热熔型道路反光标线涂料或熔融型道路反光标线涂料等等。随着改革开放和科技的发展，到了20世纪末又一种新型的道路反光标线涂料得到关注——振动反光标线涂料，因为其价格昂贵，是普通标线涂料价格的4倍左右，在中国的使用只是很少的一部分，并且刚开始时只能从日本进口，（主要有大崎株式会社生产的LP-HVY型），只作为减速慢行的标示，作用是利用其表面凸起的部分，当车辆行驶在上面是产生振动，并传递给司机，示意其减速慢行，发展到21世纪，我国有很多厂家自行研制并且开始生产，因此价格开始回落，并且在高速公路也开始广泛使用。

近年来,我国的道路建设飞速发展,每年投资于交通建设的资金都超过2000亿元,2003年甚至高达3900亿元,其中公路建设完成投资3500亿元。到2003年底建成的公路通车里程达到181万km,位居世界第四位,其中高速公路的总里程达到近3万km,跃居世界第二位,仅次于美国。作为管制和引导道路交通的生命线——道路交通标线,需要划制的数量非常大,道路交通标线的涂料用量猛增,粗略估计,每年新修和维修用的标线涂料用量在15万t以上。但是,由于施工质量方面的原因,该涂料还存在一些令人不满之处,主要问题有三个:一是,涂料品种单一,无法合理选用,容易造成浪费;二是,反光玻璃珠使用不当,使标线的反光效果不佳;三是,不重视标线的抗滑性能,使标线成为车辆打滑和甩尾等事故的隐患。

2性能特点和适用范围

2.1性能

2.1.

1速干性

标线涂覆热塑性涂料撒布玻璃珠后，无论气候如何均应具有在短时间内（小于5min）速干性。一般热塑性道路反光涂料具有良好的速干（硬化）性能，在寒冷季节硬化很快，在温暖季节硬化慢。涂膜固化快会因收缩而发生扭斜，表面流平行差，玻璃珠的固定质量也较差。涂膜固化慢时，不仅撒布的玻璃珠下沉于涂料内从而降低反光能力，而且还会延缓开放交通时间，降低通行能力。为此通常是降低涂料在熔融状态的温度，以缩短固化时间。

2.1.2附着性及附着机理

标线涂膜与路面之间必须具有很强的附着力，不宜剥落，断裂。与路面附着良好，涂膜不会因车辆碾压、侧滑与制动很快剥落；也不会因季节气温的变化，路面热胀冷缩而开裂、挠曲、剥离。将热塑性道路标线涂料用热熔斧加热到180℃——220℃（根据涂料中采用的石油树脂类型和配方来选择温度），使涂料中的热塑性树脂熔融，涂料成熔融的流动状态，用专用划线机涂覆于路面，同时撒布玻璃珠，在常温下固化。当涂覆于水泥路面时，高温的熔融涂料与水泥路面是机械地齿合，所以附着力较差，需预先涂布道路标线下涂剂，增强路面与涂料之间的粘结力。

2.1.3可视认性

无论是白天或夜晚热熔型标线都应鲜明、均匀、清晰，有足够的视认距离。白天的视认性取决于颜料的优劣，这一点相对容易解决，夜晚的可视认性，即反光性，首先取决于玻璃珠的撒布质量，玻璃珠撒布应均匀，适量，过多或过少都会影响标线的反光效果。其次标线施工时的温度控制是十分关键的，温度过高，涂料的流动性就会越强，也就是稀释度变低，而针入度就会变高，玻璃珠沉降的就越快，甚至没入熔融的涂料里面，因而反光效果就会变差；温度过低，玻璃珠附着不牢固，只能保证施工后的即时反光效果，而长久反光效果差。经验表明玻璃珠的直径有一半埋入涂膜中反光效果最好。但做到这一点不太容易。因此玻璃珠受到涂料温度、厚度、气候条件等的影响，所以在施工时要严格控制撒布时间。注意撒布玻璃珠的装备情况，以及画线时的风力和风向（天然风及从画线车旁边通过车辆所引起的风）对玻璃珠撒布的影响，应避免玻璃珠拥成堆。撒布过多使白天的色调变坏，并产生高低不平，也易使灰尘沾粘而降低识别性。玻璃珠的粒径、成圆率、自身品质也是影响可视认性的重要因素。

2.1.4耐久性

（1）耐磨耗性。汽车的前进完全是靠车轮与地面的摩擦力，而这种摩擦对标线有很高的要求。我国路面情况比较复杂，有硬损的路面，金属车轮的行走，及道路表面的砂粒、渣土，都对路面标线的耐磨耗性有较高要求。

对于耐磨耗性，我国的标准中要求在200转/1kg减重≤50mg，而日本标准JLS要求：100转/1kg减重≤200mg。

当然，对于耐磨耗性只要在规定的范围及规定的时间期限内能保证其可视认性就可以了。

（2）耐侯性。热塑性涂料需具有优良的耐侯性。结合我国地域广阔、东潮西燥、南热北寒的气候多样性和路面的特点，可以调节涂料各原料的配比，来适应不同的气候条件，可在不同的季节进行施工使用。耐久性应与对标线使用时间的期望值相对应，如道路标线定为2年涂覆一次，最佳的标线涂料就应该在达到2年左右时间时，大部分剥落，或经过简单的清除达到路面路基无痕迹，以避免旧线影响新划标线对车流的引导，或消耗大量工时进行清除。热塑性反光道路标线涂料与常温干型标线涂料的对比如表1所示：

表1 热塑性反光标线涂料与常温干型标线涂料特性对比

2.2适用性

根据多年来施工经验与实验结果总结出热塑性涂料的使用范围如下：

适用于车轮碾压多的中心线、车道分界线、边缘线、及导流线；人行横道、交叉路口、停车场、夜晚无照明的公路；附着力方面沥青路面效果最佳，水泥路面次之；不适宜用于沙土路面、砖砌路面、临时路面及在半年以内拟进行扩建的路面。

3.热塑性反光道路标线涂料的组成

热塑性反光道路标线涂料原料组成比例如下(配方）：

体质颜料及填料:47%—66%

合成树脂:15%—20%

玻璃珠：15%—23%

着色颜料：2%—10%

增塑剂及其他添加剂：2%—5%

3.1合成树脂

3.1.1作用

热塑性涂料中最主要的成分是热塑性树脂，其特点是具有粘结性、速干性，这正是道路标线涂料所需要的。合成树脂可以将着色颜料、体质颜料、反光材料等结合在一起，与路面附着，热熔粘合，熔融时使涂料具有适宜的粘度，冷却后自干成膜。

3.1.2对热塑性树脂的要求

软化点：85℃—120℃。软化点过低，其涂料所形成的标线在气温较高的夏季，标线易发软而形成轮迹和标线污染。如软化点过高，涂料在施工中熔融的温度就会过高，不仅浪费能源，而且在寒冷的冬季标线易变脆剥落；色相：颜色较浅，有透明感。树脂的颜色深浅直接影响涂料的质量和成本；耐热性：180℃—230℃之间无显著热劣化。热容型标线涂料加热熔融时，如果树脂耐热性差，在加热过程中容易分解，使涂料变质；耐侯性：野外露天的大气中放置无显著变黄，变脆现象。耐候性差，使标线在短期内泛黄、产生龟裂等。耐磨性及粘结力：耐磨性及粘结力差，使标线与路面及玻璃珠粘结不牢，产生标线与路面剥落，玻璃珠脱落，标线使用寿命缩短等。

3.1.3合成树脂选用的种类

合成树脂选用的种类主要有松香及衍生物改性树脂；石油树脂；聚酯树脂。

3.1.4注意事项

我国地域广阔，根据不同地域选用相适应的树脂是十分重要的。实际生产过程中不只使用一种树脂，可以使用两种或两种以上的树脂来调节涂料的各种性能。在使用两种以上的树脂时应采用性能相容的树脂。

3.2 增塑剂

3.2.1作用

涂料中加入增塑剂使涂膜柔软，提高耐寒性，提高涂料与路面的附着力，使熔融状态的涂料粘度适宜。

3.2.2对增塑剂的要求

常温时是液体（也有一部分是固体），高温时发挥较少，稳定性好；应无毒、味小、色淡；具有较好的耐热性、耐寒性；与热塑性树脂应具有良好的相容性。

3.2.3 可选用的种类

邻苯二甲酸酯类；植物油（天然油）、矿物油。

3.2.4 注意事项

应避免增塑剂过热（例如长期在230℃左右）引起的劣化；增塑剂的质量不好，纯度不高，会导致涂料性能变差，结块，施工加热时产生呛人的烟雾。

3.3着色颜料

3.3.1

作用标线涂料的颜色主要有白色和黄色两种，起着色遮盖作用。白色颜料是支持涂膜45°扩散反射率（白色度）的重要成分。

3.3.2 对颜料的要求

耐高温；遮盖力强；色泽鲜明。

3.3.3 可选择的种类

白色颜料：二氧化钛、氧化锌等。

黄色颜料：耐热铬黄、有机系黄色颜料、氧化铁等。

3.3.1 注意事项

目前各厂家采用的白色颜料主要是钛白粉。金红石型钛白粉抗老化、抗紫外线能力强，锐钛型钛白粉则差很多。所以热塑性道路标线涂料中必须使用金红石型钛白粉。

黄色颜料的品种和用量不同会导致涂料颜色有所不同。在日本工业标准中，黄色标线使用的颜料是专门制定的用作道路标线的黄色颜料。在实际应用中，道路标线的黄色与样本的容许差，根据JISZ8730—1980着色标示方法的规定，以色差E<5为好。但是在国内黄色涂料还没有统一的标准，都是根据各地用户的要求调节色调。

3.4 体质颜料

3.4.1 作用

体制颜料作为涂料的填料加入其中，对涂膜的机械强度、耐磨性及色相均有影响，其粒径的大小决定涂料的流动性、沉降度，同时对表面加工也有影响。

3.4.2 选择要求

粒径不能过大或过细；化学性质稳定，不会改变涂料中其他材料的性质；耐热性好，在高温状态下，其性质不会改变。

3.4.3 选用的种类

碳酸钙；滑石粉；硅石粉；石英沙等。

3.5 反光材料

3.5.1 作用

热塑型反光道路标线涂料中的反光材料是玻璃珠。涂料中加入玻璃珠的主要目的在于提高夜间标线的识别性，提高标线的亮度，还可增强耐久性。

3.5.2 对玻璃珠的要求

玻璃珠应为无色透明球体，对光线具有折射，聚焦和定向反射的功能；成圆率要高；杂质要少，颗粒要均匀，不能有太多的玻璃粉末。标线的反光是源自预先混入涂料内的玻璃珠和在涂层表面撒布的玻璃珠,如果玻璃珠的成圆率、折射率高,粒径分布合理,标线的反光效果就好。玻璃珠的粒径按一定的比例级配合,以保证标线涂层中的玻璃珠粘附牢固。在使用过程中,不同大小的玻璃珠随着标线的磨损而依次显露和脱落,从而使标线能持续反光。

3.5.3 玻璃珠的回归反射原理

道路反光标线涂料中预混或在涂膜表面撒布玻璃珠后，就会在玻璃球体底面形成反射层，射入玻璃珠内的光线在其内折射，将光线反射到光源方向，玻璃珠的这种反射称为光的回归反射。汽车前照灯照射路面时，由于该光线回归反射到司机眼睛而提高了路面标线的视认性。标线中玻璃珠的反光原理见图1（略）。

从图1中可以看出，射到玻璃珠表面的光线，一部分由玻璃珠表面反射，大部分折射进入玻璃珠内部到达底部，部分光线在底部通过界面反射掉，而大部分光线向光源方向返回，形成回归反射。

3.3.1 注意事项

制作玻璃珠的原料应是无色透明的玻璃，而不应采用有色玻璃；玻璃易吸湿结块，要注意防潮；玻璃珠的含量应有一定的比例，如表3。

表3 各种玻璃珠混入量的夜间反射状态

玻 璃 珠

加 入 量

% 夜 间 反 射 状 态

目 视 观 测 测 定

强 度 反射的色光 能见度评定 夜光反射率

0 无 暗灰色 - 0.90

～13 弱 略有灰色光的白色 看不清 3.56

～20 - 白色 能看见 4.67

～24 ↓ ↓ ↓ 5.71

～28 强 带有黄色光的白色 能清楚地看见 6.50

3.5.5玻璃珠的质量要求

大量的现场检测数据证明,预混和面撒的玻璃珠常常达不到上表所列要求,各种粒径的玻璃珠级配不当,甚至有些粒径的玻璃珠缺档,影响了标线的连续反光性能。不少人对面撒玻璃珠的认识有一个误区,认为面撒的玻璃珠越多越好,实际上由于标线涂层表面上的玻璃珠过多,会导致粘接不牢,过早脱落;因互相重叠而影响标线的反光效果;而且标线的表面易积灰尘,使标线颜色变得灰暗,影响视认性。建议合适的面撒玻璃珠用量为(0.3～0.4)kg/m2。

我国交通部行业标准JT/T280—1995与日本JISR3301标准基本相同