热熔型标线涂料介绍Word文档格式.doc
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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
常温干型标线涂料
热熔型标线涂料
特性
合成树脂、溶剂、着色
热塑性合成树脂、着色
主要成分
颜料、体质颜料、骨才
添加剂
玻璃珠
常温状态
液态
粉状
加热残余物
>60%
>90%
涂覆用底漆
不用
需用
施工温度
常温
加热至熔融
(180℃—220℃)
涂覆方式
滚筒刷涂、喷涂
专用划线机刮涂喷涂
可视性
白天
中
优~良
夜晚
差
附着力
强
干燥速度
慢(3~20min)
快(1~3min)
玻璃珠效果
好
抗污能力
耐磨耗性
弱
有效寿命
3~8个月
10~30个月
妨碍交通的流程
大
小
厚度的调整范围
施工中对尘土
的附着性
有
少
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
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