双组分道路标线涂料的制备与应用

data-full-width-responsive="true"> 0 前 言随着我国公路建设的迅猛发展和公路交通的日趋繁忙,交通标线的划设量猛增。目前大量使用的是热熔型标线涂料,虽然使用寿命较长,但施工时需要将涂料加热到200 ℃左右,不仅耗用燃料,且存在安全隐患。而对积雪较重的北方城市而言,2 m m厚的热熔标线涂层易被扫雪机铲坏,对磨损的标线重新划设时,残留的涂层又很难清除,费工又费时,因此需要研制能够节能减排、耐用且反光效果好的,适合积雪地区使用的标线涂料。1 试验部分11 树脂的选用树脂是标线涂料的主要成膜物和粘结剂。市场上曾有过用环氧树脂作主要成膜物的双组分标线涂料,但因其含有有机溶剂,耐候性差且施工不便,故没有得到推广应用。本试验则选用耐候性好、污染少的活性丙烯酸树脂与丙烯酸单体,在引发剂的作用下交联成涂层。12 涂料参考配方(见表1)13 树脂合适用量试验标线涂料划设的标线涂层要在使用过程中耐磨,与路面有良好的附着性,涂料本身的施工性能良好,涂料的成本要低。其中耐磨性体现标线的使用寿命,为确定树脂的合适用量,对试样进行以下耐磨性试验。试验仪器和设备：精密电子天平(称量0001 g)；JM-3漆膜磨耗仪。试验的环境条件：试验温度22 ℃；相对湿度51%(按G B/T 9278涂料试样状态调节和试验温度)。试样制备：将涂料刷涂或喷涂在磨耗仪专配的玻璃圆板上,放置在试验室内,24 h后进行耐磨性试验。试验方法：按G B/T 1768《漆膜耐磨性测定法》采用J M-100橡胶砂轮,在压力为1 000 g的条件下,对玻璃圆板上的涂膜磨200转后,用精密电子天平称量涂膜的失重(m g),每个样品称重2次,取算术平均值,试验结果见图1。从耐磨性考虑,图上显示树脂的合适用量为45%,此时的标线涂层耐磨性最好。14 填料的选用和级配涂料中的填料在涂层里的作用是使涂层饱满,增加涂层的强度和耐磨性,并降低涂料的成本。通常的标线涂料采用100～400目的粗填料,为了提高所研制产品对路面的附着性和耐磨性,特选用粒径为1 000目的碳酸钙和粒径为800目的石英砂为填料,以1∶058的配比调制涂料。将涂料涂刷或喷涂在厚02～08 m m、面积120 m m50 m m的马口铁板上,在试验室内放置24 h后按G B/T 1720《漆膜附着力测定法》测附着力,试验得到的结果是2级,优于交通行业标准J T/T 280-2004的双组分标线涂料涂层附着力4级的要求。15 钛白粉的合适用量试验标线涂层的颜色洁白、鲜明,则标线的视认性好,夜间的反光效果也好。本试验确定钛白粉合适用量的方法就是测标线涂层的色度性能,根据测出的亮度因数大小来确定钛白粉的合适用量。按G B2893《安全色》的要求,用300 m的涂膜涂布器将涂料刮涂到200 m m500 m m5 m m的水泥石棉板上,在试验室内放置24 h后,用D65标准光源照明,观察条件为45的色彩色差计对涂层上任取3个点进行测定,结果见表2。表2表明:配方中的钛白粉用量为10%时就达到交通行业标准J T/T 280-2004规定的白色标线涂层亮度因数075的要求,为了使该产品有优异的标识性和反光性,将钛白粉用量定为12%。16 引发剂的合适用量引发剂的用量取决于施工时的环境温度,由于季节的不同,施工时的环境温度相差很大,为此引发剂的用量应在05%～15%范围内调节,温度高时可少用,温度低时适当增加用量。2 生产工艺流程涂料的A和B组分是分别生产的,用高速分散机和砂磨机将树脂、颜料、填料、助剂等分散研磨,分别包装成A、B组分,A组分和B组分要严格分开。配方中的引发剂易燃易爆,需妥善保管。具体的生产工艺流程见图2。3 涂料性能检测研制的标线涂料送国家交通安全设施质量监督检验中心(交通部交通工程监理检测中心)检测,检测的依据是交通行业标准J T/T 280-2004《路面标线涂料》,检测的结果见表3。4 路用试验路用试验是实际考核标线涂料各项技术性能最好的方法。试验路选在改建的公路上,一段约5 k m,位于新疆阿拉尔至和田沙漠公路上；另一段长约15 k m,位于新疆查布察尔到昭苏改建公路。划设的是中心线和车行道边缘线,线宽150 m m,标线厚度400～500 m。施工采用带两把喷枪的高压无气喷涂划线机,一把喷枪喷A组分,另一把喷枪喷B组分(加入引发剂),两把喷枪同时喷涂并同步向标线涂层撒布级配的玻璃珠,玻璃珠级配的粒径大小为106～850 m,此时涂料就在路面上交联固化成反光标线涂层。竣工的标线按G B/T 16311-2005《道路交通标线的质量要求和检测方法》验收,用标线逆反射系数测量仪测定标线的反光性能。在随机选取长为100 m的标线内,读取5个点的逆反射系数,求算术平均值,表4为2007年7月在查布察尔至昭苏改建公路上划设的竣工新标线实测的标线逆反射系数数据。表5为在该路段通车1 a后的2008年7月实测的标线逆反射系数数据。从表4可以看出：用研制的双组分标线涂料划设标线的逆反射系数超过国标G B/T 16311-2005《道路交通标线的质量要求和检测方法》所要求的150 m c dl x-1m-2许多。从表5可以看出：经过1 a通车碾压和四季自然老化,标线的逆反射系数仍在200 m c dl x-1m-2以上,证明该涂料经过1 a的使用考核,耐磨性和反光性能良好,是一种新型的值得推广的标线涂料。5 结 论新开发的以活性丙烯酸树脂与丙烯酸单体为基料的双组分标线涂料具有耐候性好、污染少、涂层耐磨、与玻璃珠粘结牢固等一系列优点,可以取代目前尚在使用的溶剂型标线涂料。用于喷涂划设高速公路的车行道边缘实线,使标线涂层仍旧保持所在路面的构造深度,既能保证路面的排水,又使标线具有一定的防滑功能。施工时配以防滑骨料可以涂铺上下坡道和弯道等危险路段形成防滑路面,能有效地减少交通事故。用于划设突起结构型振动反光标线,使标线即使在雨夜里也能反光,又能在车轮压线时产生震动感,提醒司机注意行车安全。可以预料,双组分标线涂料作为一种优良的标线涂料品种,有可能成为更新换代的新产品之一。