道路標(biāo)線的質(zhì)量好壞取決于標(biāo)線涂料、反光材料、施工設(shè)備和施工工藝的有機(jī)結(jié)合。道路標(biāo)線涂料( Traffic Coatings) 是一種涂刷在路面上用來指示交通的涂料。從20 世紀(jì)70 年代開始，我國就有學(xué)者開始研制道路標(biāo)線涂料。近些年來，隨著交通行業(yè)的迅速發(fā)展，在“十二五”期間我國將建成7918 高速公路網(wǎng)，即由從首都北京出發(fā)的7 條放射線、縱貫?zāi)媳钡?/span>9 條縱向線和橫貫東西的18 條橫向線組成，再加上對原有道路舊標(biāo)線的維護(hù)和重新劃設(shè)將需要很多標(biāo)線涂料。因此，對道路標(biāo)線涂料進(jìn)行深入的研究，有著廣闊的應(yīng)用前景和巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。道路標(biāo)線涂料一般分為四大類: 溶劑型、熱熔型、雙組份、水性。溶劑型道路標(biāo)線涂料多采用氯化橡膠、環(huán)氧樹脂和丙烯酸樹脂等作為成膜物質(zhì)，往往需要大量的有機(jī)溶劑。然而有機(jī)溶劑的釋放會造成污染環(huán)境，故其市場占有率在逐步降低。熱熔型道路標(biāo)線涂料一般是以石油樹脂、天然樹脂等作為成膜物質(zhì)，在常溫條件下是粉塊狀的物質(zhì)，加熱到一定溫度熔化成為液體，在涂覆后冷卻成膜，加入玻璃珠實(shí)現(xiàn)反光。該涂料具有干燥時(shí)間短、對路面附著力好、對環(huán)境無污染等特點(diǎn)，加上生產(chǎn)上周期短、投資小等原因，目前熱熔型標(biāo)線涂料在我國市場占主導(dǎo)地位。隨著人們環(huán)保意識的增強(qiáng)，道路標(biāo)線涂料進(jìn)入了新的發(fā)展時(shí)期，具有涂層快干、附著力強(qiáng)，涂膜耐候性好、耐久性好、清晰醒目，對環(huán)境污染少，便于施工，造價(jià)低等特性的涂料成為主要方向。雙組分、水性道路標(biāo)線涂料是近些年來相繼出現(xiàn)的兩種新型的道路標(biāo)線涂料。
1 熱熔型道路標(biāo)線涂料
熱熔型道路標(biāo)線涂料是20 世紀(jì)50 年代中期在歐洲開發(fā)成功的，由于其線型美觀、經(jīng)久耐用等優(yōu)點(diǎn)，60 年代后期在世界上逐漸得到推廣使用，被認(rèn)為是一種道路安全標(biāo)線涂料。我國在20 世紀(jì)80 年代初將之引入，并在1990 年正式將它定為道路安全標(biāo)線材料，并頒布了技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。熱熔型道路標(biāo)線涂料一般由熱塑性樹脂、顏填料和助劑等組成，使用專用設(shè)備將之加熱至180 ～ 220℃經(jīng)刮涂或擠出或噴涂方法施工，涂層厚度為0． 7 ～ 2． 5mm，使用壽命一般可達(dá)2 ～ 3 年。熱熔振蕩型標(biāo)線涂料是通過改進(jìn)熱熔型道路標(biāo)線涂料的流體特性，使其在熔融的狀態(tài)下能有較優(yōu)良的觸變性能，再經(jīng)過專用的施工機(jī)械進(jìn)行施工，在標(biāo)線表面上有規(guī)律地形成凸起塊而得到行車震動效果。熱熔型反光道路標(biāo)線涂料往往由熱熔型道路標(biāo)線涂料通過內(nèi)混或面撒方式加入玻璃微珠等反光的材料構(gòu)成。如果玻璃微珠的折射率高，則成圓率較圓，此種標(biāo)線的反光效果也就越好，但成圓率過高會使得反射增強(qiáng)，所以要選擇適當(dāng)規(guī)格的玻璃微珠。玻璃徽珠浮在道路標(biāo)線涂料上，以半嵌手、半露出為好。
1． 1 熱塑性樹脂的選擇
熱熔型道路標(biāo)線涂料可選用的樹脂主要有: 石油樹脂、聚酯樹脂、松香及其衍生物改性的樹脂等。在國外作為成膜物質(zhì)的一般為石油樹脂; 在我國，最初較多選用經(jīng)過改性的松香樹脂，現(xiàn)在主要選用石油樹脂。改性松香樹脂用多元醇與馬來酸酐來對松香進(jìn)行改性。通過多元醇和松香酯化反應(yīng)可降低松香的酸值，提高其軟化點(diǎn)并改善其熱穩(wěn)定性。通過馬來酸酐和松香雙烯加成反應(yīng)對于松香中雙鍵的改性，使松香具有較高的軟化點(diǎn)、酸值和皂化值。
石油樹脂可選用國產(chǎn)及進(jìn)口的脂肪族C5 石油樹脂、加氫酸化處理的C5 石油樹脂、C5 石油樹脂與C9石油樹脂共聚石油樹脂。最初常用的C5 石油樹脂因含有雙鍵的發(fā)色基團(tuán)而帶有淺黃色，且雙鍵在長期的日曬下會發(fā)生氧化降解，從而降低標(biāo)線涂料的整體機(jī)械性能。對C5 石油樹脂進(jìn)行加氫酸化處理，可提高涂層的熱穩(wěn)定性與耐氧化性，并可提高涂料的流動性和標(biāo)線的亮白度。另外通過與C9 石油樹脂共聚，可改善C5 石油樹脂的耐熱性和耐候性，并提高和改性劑的相容性。如果C9 石油樹脂的比例過高，共聚樹脂的軟化點(diǎn)與黏度就過高。
1． 2 顏填料的選擇
道路標(biāo)線涂料選擇顏料的要求主要有: 耐高溫、著色力較好、遮蓋力較強(qiáng)以及色彩鮮明。常用顏料以白色居多，黃色稍少。白色的顏料主要有鋅鋇白、二氧化鈦及氧化鋅等。黃色的顏料主要有鉻黃、鎘黃及鈦黃等。
填料在熱熔型標(biāo)線涂料中占較大比例，一般為無機(jī)填料，可選用碳酸鈣、石英粉、滑石粉和硫酸鋇等。物料的合理配合對流動性起重要作用，能使標(biāo)線涂料的耐磨性、耐熱性、軟化點(diǎn)和粘接強(qiáng)度等得到提高，從而減少涂層的收縮，防止出現(xiàn)回粘現(xiàn)象。
1． 3 助劑的選擇
為了提高道路標(biāo)線涂料涂層的柔韌性和內(nèi)聚力，可適當(dāng)加入熱塑性彈性體和增塑劑。熱塑性彈性體常用有乙烯－ 醋酸乙烯共聚物( EVA) 和苯乙烯類嵌段共聚物( SIS) 等。EVA 可改善漆膜的粘接性及抗張力、提高漆膜的耐低溫性能及提高彈性、防止龜裂，隨EVA 含量增加涂層柔韌性得到提高，但流動粘度增加。增塑劑常用鄰苯二甲酸二辛酯( DOP) 等。DOP 穩(wěn)定性好、耐熱寒性優(yōu)、色澤淺、相溶性好，加入道路標(biāo)線涂料中，通過DOP 極性脂基相互吸引形成穩(wěn)定體系，通過DOP 非極性烷基阻擋減弱聚合物分子間引力，使涂層柔韌性有較明顯提高，改進(jìn)涂料的脆性、提高其抗沖擊強(qiáng)度和伸長率。但二者均不可過量，否則涂料的軟化點(diǎn)下降許多。
聚乙烯蠟( PE wax) 的加入可改善顏填料在熱塑性樹脂中分散性、防止沉降、調(diào)節(jié)粘度、降低軟化點(diǎn)及提高涂料流動性，減少漆膜表面張力、提高耐磨和抗污性。熱熔型標(biāo)線涂料施工速度快，涂膜耐久耐磨性和防滑性好等特點(diǎn)得到良好的發(fā)展。但熱熔型標(biāo)線涂料施工需要加熱180℃以上熔化耗能多，涂膜抗紫外線差、易粘染灰塵，特別是重復(fù)劃線時(shí)必須先徹底鏟除舊涂層才能施涂新線，這些制約著熱熔型標(biāo)線涂料發(fā)展。
2 其它類型道路標(biāo)線涂料
2． 1 溶劑型道路標(biāo)線涂料
溶劑型道路標(biāo)線涂料在全世界范圍內(nèi)都是最早使用的道路標(biāo)線涂料，它含有的有機(jī)溶劑達(dá)到30%以上，由其劃制的標(biāo)線因涂層較薄，濕膜厚度只有約0． 3 ～ 0． 5mm，所以耐磨性比較差、使用的壽命也相對較短，一般只有0． 5 ～ 1． 5a，但可直接在舊涂層上噴涂新涂層，并且溶劑型路面標(biāo)線涂料施工方便、一次性投資少的優(yōu)勢，受到了一些用戶的青睞。由于施工時(shí)有大量機(jī)溶劑揮發(fā)，對環(huán)境的污染較嚴(yán)重，同時(shí)又危害了施工人員的身體健康，于是科研工作者又研究出厚漿溶劑型涂料。此種涂料的有機(jī)溶劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于20%，所以熱穩(wěn)定性能相對較好，在預(yù)加熱至70℃左右后，可以用高壓無氣噴涂施工，涂層要厚一些，其使用的年限也相應(yīng)得到延長。隨著環(huán)保要求日益提高，在生產(chǎn)和使用方面已受到很大程度的限制，溶劑型標(biāo)線涂料的用量目前正在逐步減少。
2． 2 雙組分道路標(biāo)線涂料
在歐洲，雙組分道路標(biāo)線涂料的使用已經(jīng)有20 多年了，因兩組分混合后通過化學(xué)反應(yīng)固化，無需加熱在常溫下就能施工，雙組分道路標(biāo)線涂料受到廣大用戶的親睞，總體市場占有率已經(jīng)超過10%，用量仍在逐年增長。雙組分道路標(biāo)線涂料可選用的樹脂主要包括環(huán)氧、聚氨酯、丙烯酸這三種。丙烯酸類道路標(biāo)線涂料是三種樹脂中發(fā)展速度最快的，用反應(yīng)性丙烯酸單體、低分子反應(yīng)性丙烯酸樹脂作道路標(biāo)線涂料組分的預(yù)粘接劑和溶劑，同時(shí)加入顏填料組合成一種組分。另一種組分是交聯(lián)劑，兩組分在混合固化以后聚合反應(yīng)形成網(wǎng)狀的分子結(jié)構(gòu)，具有較高的附著力、硬度和機(jī)械強(qiáng)度。兩組分道路標(biāo)線涂料通過混入或面撒方式加入玻璃微珠等反光材料構(gòu)成反光兩組分道路標(biāo)線涂料，并可以通過劃制出一系列涂料點(diǎn)等特殊圖形而構(gòu)成雙組分振蕩型標(biāo)線涂料。
在20 世紀(jì)70 年代，我國曾經(jīng)使用環(huán)氧樹脂制作道路標(biāo)線涂料，但當(dāng)時(shí)因?yàn)樵O(shè)備開發(fā)跟不上，施工工藝不夠成熟，遇到了許多無法解決的問題，最后不得不退出標(biāo)線市場。進(jìn)入到21 世紀(jì)，隨著我國對標(biāo)線材料需求量的急劇增加，標(biāo)線材料在功能、品種等各方面都得到了廣泛的發(fā)展。雙組分道路標(biāo)線涂料比熱熔型標(biāo)線涂料的耐久性好，這被德國聯(lián)邦公路署實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，并具有不易開裂、環(huán)保性好等特性。在我國以活性丙烯酸樹脂為基料的雙組分道路標(biāo)線涂料得到了快速的發(fā)展。
2． 3 水性道路標(biāo)線涂料
在20 世紀(jì)80 年代中期，國外就開始使用純丙乳液制備道路標(biāo)線涂料來保護(hù)環(huán)境，不過早期水性道路標(biāo)線涂料干結(jié)速度較慢、耐水性差。進(jìn)入90 年代，開發(fā)快干型丙烯酸為粘結(jié)劑的水性道路標(biāo)線涂料，改進(jìn)了涂料的附著力、提高了涂料的耐水性等。作為溶劑型道路標(biāo)線涂料的替代品，水性道路標(biāo)線涂料的優(yōu)點(diǎn)在于它以水為溶劑，可以實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)，符合環(huán)保，隨后美國、德國、西班牙和瑞典等發(fā)達(dá)國家道路標(biāo)線涂料水性化程度便逐步提高，發(fā)展迅速。水性道路標(biāo)線涂料一般采用水溶性樹脂和水乳性樹脂作為基料，同時(shí)配以顏填料、助劑制成，施工時(shí)配以玻璃微珠實(shí)現(xiàn)標(biāo)線的夜間反光。隨著2008 年北京奧運(yùn)會的舉辦，國內(nèi)有幾家技術(shù)力量相對較強(qiáng)的涂料廠家開始嘗試生產(chǎn)水性道路標(biāo)線涂料，并在一些城市道路與高速公路上使用。雖然水性道路標(biāo)線涂料環(huán)保性能好，對水泥路具有優(yōu)異的附著力，再次施工不需要清除舊線，但水性道路標(biāo)線涂料比熱熔型涂料講造價(jià)高，因此影響了它目前在國內(nèi)公路和城市道路上的使用。要想得到廣泛的使用，水性道路標(biāo)線涂料在性能方面還需要進(jìn)一步完善，如涂膜長期浸泡會剝落和存放穩(wěn)定性等，還有施工受氣候影響較大，但水性道路標(biāo)線涂料仍是未來道路標(biāo)線涂料的發(fā)展方向之一。
3 結(jié)語
隨著我國公路的快速發(fā)展，必然會對道路標(biāo)線的質(zhì)量和環(huán)保提出更高的要求。隨著新材料、新技術(shù)和新工藝等的不斷出現(xiàn)，新型的標(biāo)線涂料質(zhì)量將更有保證，并將具有更多的醒示功能確保道路交通安全。在節(jié)能環(huán)保的大環(huán)境下，需要加熱耗能與污染環(huán)境的標(biāo)線涂料的應(yīng)用將會逐漸減少，而水性和雙組分等新型道路涂料將會獲得更多的應(yīng)用。
