双组分互穿网络型道路标线涂料生产可行性研究

data-full-width-responsive="true"> 摘　要　对各种道路标线涂料的种类及特点进行比较分析,介绍双组分互穿网络型标线涂料的先进性,并对我国道路标线涂料的市场前景进行分析,判断双组分标线涂料生产的可行性及市场前景。道路标线涂料是现代交通安全设施的重要组成部分。鲜明完整的道路标线有助于减少交通事故,提高行车效率。据国外统计资料显示,道路标线与交通事故的相关系数为0 6 ,在现代公路交通中道路标线发挥着及其重要的作用。1 　双组分道路标线涂料的特点(1) 环保性　2 个组分通过交联反应成膜,溶剂含量低,固体含量高。在施工的化学反应过程中几乎无任何成分挥发,从而保证了施工现场和周围环境的空气质量。有机溶剂的排放量达到了美国2000 年最新颁布的1113 法规中VOC排放量低于150 g/ L 的标准。(2) 耐久性　由于固体组分高,分子间聚合反应产生的分子键使涂料中固化成分与树脂形成整体,涂层的结构特别密实,附着力、耐磨性、耐污性和耐候性强。双组分涂料的使用寿命最长可达到3 年,是热熔涂料的1 5 倍。(3) 安全性　化学聚合反应产生的分子键使玻璃微珠与涂料有利结合,不易脱落和沉降,使反光效果远远超出其他涂料,更能发挥其安全性。(4) 经济性　其优越的性价比体现在涂层薄(0 3～0 6 cm) ,单位面积用量少;使用寿命长,综合成本低;重涂时无需除去旧标线,降低了施工费用。双组分涂料涂敷技术与施工工艺直接制约着该涂料的应用。双组分涂料其2 个组分在施工前是半成品,只有施工到路面发生化学反应后才算是成品,施工工艺与传统涂料不同。如今双组分涂料施工工艺与机械已经成熟。既可以采用双枪无空气高压喷涂法,在车载式喷涂机上设置2 只喷枪,一前一后,各组分体积按一定比例,利用改变车速的方法调节漆膜厚度,此法现已广泛应用在欧美的高速公路标线施工中;也可以利用普通的溶剂型涂料的喷涂设备。2 　涂料生产工艺的特点　　(1) 能耗小　双组分互穿网络型标线涂料的生产不需加热,能耗小。　　(2) 污染小　双组分互穿网络型标线涂料在生产过程中无三废产生,对环境的污染小。　　(3) 生产设备投资小,生产原料易得,生产工艺简单。　　①生产设备　冷水夹套的碳钢反应釜:500L ;碳钢搅拌槽:800 L ; SW150 或SW260 三辊研磨机1 台。　　②生产原料　蓖麻油、甲苯二异氰酸酯、苯乙烯、丙烯腈、二丁基二月桂酸锡;固体试剂;液体试剂及填料。　　③生产工艺　蓖麻油聚氨酯的合成(组分I)的合成:在1 个带有冷水夹套及搅拌器和温度计套管的反应釜中,从加料口依次加入甲苯二异氰酸酯、二甲苯,启动搅拌器,夹套中通冷却水冷却。然后,边搅拌边迅速加入脱水的蓖麻油,不断搅拌使反应热散出,再加入液体试剂,并搅拌5 min ,从釜底放料至有盖的容器中。色漆(组分II) :先将未脱水的蓖麻油、二甲苯与各种填料、颜料在研磨机中共同磨细2 遍,将浆料及其他成分加入到1 个搅拌釜中搅拌015 h 至涂料均匀。3 　道路标线涂料的发展趋势311 　道路标线涂料的性价比性价比是衡量一种涂料有没有发展前途的一项重要指标。溶剂型、热熔型、水基型、双组分型和反光胶带等5 种道路标线涂料的性能价格比见表1 所列。由表1 可以看出,就单位面积工料费而言,溶剂型涂料最便宜,反光胶带最贵;溶剂型涂料的使用寿命最短,只有0 5 年,反光胶带的使用寿命最长,有3 年;从每平方米的年平均使用费用来看,双组分型和水基型最低。所以在未来的道路标线涂料市场中,双组分型和水基型会逐渐上升。312 　国家对道路标线涂料要求的变化现在交通部颁布的标准《路面标线涂料》(J T/ T280 1995) ,是参照了日本20 世纪90 年代初的热熔标线标准而制定的。但日本在1996年就已经改为水基型道路标线涂料标准了,而我国至今还在延续热熔型涂料的标准。由于涂料科技的进步和对道路交通安全的更高要求,各国最近大多出台了新的标线标准,2006 年我国将颁布新的道路标线涂料标准以取代目前使用的标准,现正处于方案征集阶段。具体标准如何,新标准与现标准有何不同,还没有披露,但以下几个方面的改动是肯定。　　(1) 厚度　现标准规定漆膜厚度1 5～2 5mm ,这是针对热熔涂料的,新标准将会把漆膜最薄厚度改为0 5 mm 左右。　　(2) 防滑性　现标准没有防滑指标,考虑到行车安全,新标准要根据国情制定具体的SRT 防滑值。　　(3) 振荡性　振荡标线(也称雨线) 带有凸起点,当车压过时产生振荡以提醒司机;同时在雨天凸起部分不被雨水淹没,仍能起到反光作用。　　(4) 逆反射系数　现行标准的逆反射系数较低,必须要提高。　　(5) 环保性能　可以预见新标准对道路标线涂料的环保性能会提出更高的要求。从这几个方面来看,溶剂型(溶剂含量高很难达到0 5 mm 的厚度) 和热熔型(粘度太大,涂层厚度一般会超过0 5 mm 厚度) 道路标线涂料也是要逐渐淘汰的,取而代之的是新型的双组分型和水基型道路标线涂料。4 　我国道路标线涂料的市场前景411 　我国公路交通的现状和发展规划随着经济建设的发展,我国公路交通运输在近几年也取得了巨大的变化。随着我国公路建设事业的迅速发展,交通安全设施行业在公路建设中所扮演的角色越来越重要;城建道路、高速公路及各种路网对道路标线的需求量也越来越大,这些都给标线涂料的生产带来了巨大的商机。412 　道路标线涂料的市场前景　　(1) 预计从2003 年至2010 年,平均每年建成二级以上公路约3 万km。　　(2) 按照双向4 车道,道路上标线使用面积可计算出为720 m2 / km。　　( 3) 热溶型涂料的涂层厚度为1 5 ～ 2 5mm ;溶剂型(包括双组分型和水基型) 涂料涂层厚度为0 3～0 6 mm。道路标线约需溶剂型(包括双组分型和水基型) 涂料0 8 t/ km ,需热熔型涂料4 t/ km。　　(4) 目前标线涂料中热熔型占90 % ,溶剂型占10 %。热熔型所占有的份额以10 %/ 年的速度递减,其市场被双组分型和水基型取代。　　根据以上4 点假设,得到道路标线涂料的预测情况如表3 。另外,城市道路所用标线涂料、停车场、工厂地坪、体育馆、机场跑到等的用量也十分可观。由于城市道路划制标线的确切公里数难于统计,这里只按城市的大小粗略估算。按热熔涂料换算,全国240 余个省辖市平均用200 t/ 年估算,那么全国城市用标线涂料共计6 4 万t 。由此可见双组分标线涂料的生产是可行的,并具有巨大的市场前景。