道路标线涂料应用论文

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摘要:介绍了德、法两国道路标线涂料的品种及应用，指出我国应开发符合国情的凸起结构型标线涂料、不沾污标线涂料等新型道路标线涂料系列。

关键词:标线涂料、应用、开发

1前言

我国近十年来的公路建设，尤其是高速公路建设的快速发展，使道路标线涂料得到了广泛的使用，但与发达国家相比，仍有一定的差距。为了学习国外的先进技术，交通标线国家标准编写组成员与业内主要标线涂料生产厂家的代表，应德国罗姆公司的邀请，从2003年10月下旬起对德、法两国公路的交通安全设施和道路标线涂料生产与标线施工进行为期二周的考察。考察期间，参观了世界特种树脂主要生产厂商—德固萨实验室，与技术人员进行了技术交流，探讨了双组分标线涂料的配方、检测方法和施工技术，并参观了标线施工现场和格鲁恩标线施工机械设备制造厂。在德国联邦公路局研究所，了解到德国的交通管理与发展情况，与专家交流了作为政府产品测试中心如何对标线涂料进行检测和认证，R.Keppler教授为我们作了“德国道路标线系统的测试”专题报告，专家还介绍了有关标线涂料和标线施工的欧洲标准，并参观了试验室，特别是检测标线磨损的环道试验室。还到位于法国尼斯的美国罗门哈斯公司欧洲试验中心的涂料试验室和自然曝晒场，对水性道路标线涂料的应用和发展进行了技术交流。

2道路标线涂料生产和应用情况

2.1重视道路交通标线的应用

道路交通标线是交通安全设施的一个重要组成部分，是最有效的引导车辆规范行驶的方式之一，可显著降低交通事故，提高交通效率，所以公路一刻也离不开标线。加之，道路交通标线是铺装于路面上的，易被磨损，须经常更新。

鉴于标线对于引导交通的特殊功效，德、法两国都非常重视标线的应用，各等级公路的标线涂装率很高。新制定的欧洲道路标线标准将标线分为I型和II型，I型标线为传统标线，II型标线指雨夜及潮湿环境下能反光的标线。I型标线表面为平滑型，在雨夜，路面上的积水淹没了标线，汽车大灯照到表面有水膜的标线时，司机就看不清标线。II型标线表面是凸凹不平的，凸起部分露出水面,因而雨夜能够部分反光。新标准对II型标线的雨天逆反射系数最低值要求为25mcd·mlx-1·-2,标线在干燥状态下的逆反射系数应不低于100mcd·lx-1·m-2。而且对标线也提出了防滑要求,防滑最低值为45BPN。对标线的耐久性分为P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7等不同的等级，以适用不同的道路选用，常用的是P2、P4、P5、P6、P7。高等级道路选用P6、P7两种耐久性标线材料，在国道主干线上大量使用的是II型雨夜能反光的凸起型标线。

德、法两国对标线材料的检测认证十分重视和审慎，着重于标线的实际路用实验，以考核标线的耐磨性、耐候性。两国均设有专门的检测机构，不仅检测标线涂料的物理化学指标，重要的是还要进行路用考核，考验标线的耐久性、耐候性等性能。为此，德国BASF专门建立了一套室内模拟实验系统、罗门哈斯公司的欧洲试验中心采用实际的道路试验，只有通过上述严格的测试并达到相应要求，标线材料才能在道路上使用。

2.2标线涂料品种丰富

欧洲高速公路起步早，标线材料也发展较快，从早期的溶剂型标线涂料，热熔型标线涂料发展为双组分标线涂料、水性标线涂料、预成型标线带等多种材料。

(1)溶剂型标线涂料现多采用丙烯酸树脂制成，固体分含量较高，有机挥发溶剂的含量低于25%。现大多用在一般的公路上，由于环保要求日益提高，溶剂型标线涂料用量正在逐年减少，欧洲到目前还未对标线涂料的有机挥发物含量(VOC)提出限制，但在未来几年内将会出台限量的规定。

(2)热熔型标线涂料的使用在欧洲已有几十年的历史，并得到广泛使用，其最大特点是标线涂膜厚，夜间反光、使用寿命长；最大的缺点是施工时需加热；且工艺复杂，使用其间易粘染灰尘和脏物。主要应用在城市道路和高速公路上。热熔涂料有3种施工方式:刮涂式、挤出式、喷涂式。国外施工量大的标线多采用喷涂法、施工的方式是自行式、速度快，达到10km/h，效率高、是刮涂式的6倍，刮涂式则多用于施工量少的标线作业。

(3)双组分标线涂料在欧洲使用也有十多年的历史了，其主要特征是A、B两组分经混合后，通过化学反应固化，无需加热，在常温下就能施工。施工方式有喷涂式和刮涂式。双组分涂料标线是一种跟热熔涂料标线等同的耐久性标线，并且标线不易开裂，反光亮度高，其使用量正在快速增长。

(4)水性标线涂料在欧洲的使用历史较短，其市场占有率也较小，不象北美洲大面积使用，水性标线涂料的主要特征是以水代替溶剂，有机挥发物含量(VOC)极低，属环保性产品。施工方式主要是喷涂。

(5)预成型标线带在德、法使用时间较长，它属于一种特殊的标线材料，在工厂制作成型，施工时直接粘贴在路面上，主要用于制作文字、箭头和临时性标线。因价格昂贵、用量较少，德国规定白色为永久性标线，黄色为临时性标线。因此，在道路的修建过程中，德国临时划制的标线多采用黄色预成型标线带，待施工完毕后标，线带撕下回收。

上述五种材料，性能各异，用途有别。现欧洲热熔涂料占主导，但随着时间的推移，双组分标线涂料、水性标线涂料的用量将会越来越大，市场占有率会逐年提高。

从标线的使用功能上讲，欧洲各国对标线的反光亮度，尤其是雨夜反光越来越重视。欧洲现正大力推荐使用II型标线，即标线要求耐久、雨夜反光。为此各涂料厂家纷纷推出各种新型标线以满足其要求。主要有:在标线表面上撒布大颗粒玻璃珠直径在(1～2)mm；标线表面制成凹凸不平，其凹进部分能排水，凸起部分雨夜起反光作用；部分凸起成型的标线不仅能雨夜反光，而且具有振动功能。欧洲近几年提出的凸起结构型标线，是一种很好的标线新理念，其主要优点是用料省，雨夜能反光，且标线耐久性更高。在欧洲得到较大范围的使用，尤其在瑞士，90%采用此种标线，所用的标线涂料为双组分，该材料已通过了德国联邦公路局的认证。

2.3标线施工自动化程度高，速度快

欧洲新建的道路较少，故新划标线少，主要是在公路养护时对旧标线的覆涂，标线施工必须在车辆通行状况下作业，由于高速公路上车辆很多，速度也快，要求标线作业尽量减少对交通的影响。因此，大多采用大、中型划线车施工。施工时通常采用两部车，一部车在前方施工，另一部相隔一段距离跟随其后，保护刚划制好的标线，待标线干燥不粘胎后，再放行交通。2～5名施工人员操作设备，施工速度通常为10km/h，每个标线作业队一天可划制1.5万m2标线，是手推刮涂式机械施工效率的6倍。施工设备自动化程度高，施工时的涂料用量、标线宽度、标线间隔全部是自动控制的。

3我国道路标线涂料的应用和开发

3.1开发符合我国国情的新型道路标线材料系列

道路反光标线是由涂料和反光玻璃珠及防滑骨料混合组成，通过划线施工机械设备涂敷于路面上。从标线的使用性能讲，要求标线白天清晰明亮、夜间能够反光、具有防滑功能、涂敷在路面上干燥迅速、经久耐用，标线的质量好坏取决于涂料、反光材料、施工设备、施工工艺，四者的有机结合才能划制出一条完美的标线。

我国的工业相对落后，劳动力成本低，公路建设所需的标线材料如果完全依赖进口，不管是主要原材料，还是标线施工设备，终因进口价格太贵而难以推广。因为标线材料和设备具有特殊性，专用性强，价格偏高。因此，在开发新型标线材料时必须对原材料、施工设备统筹考虑，逐步实现国产化。

对于不同的地理环境(沿海、内陆、南方、北方)，不同的道路交通情况(新路面、旧路面、不同等级的公路及城市道路)不同的经济发展情况，开发具有不同性能的标线材料系列，以适应各种环境条件使用，其性价比最优。目前我国只有溶剂型标线涂料和普通热熔型标线涂料两个品种，而水性标线涂料和双组分标线标线涂料尚处于开发试用阶段。现有的两个涂料品种不能完全适应我国多样化的需求，为适应公路建设形势的快速发展，应该加大新标线涂料系列产品开发的力度。

图1双组分的凸起结构型振动反光标线

3.2改进热熔标线涂料的施工工艺，开发凸起结构型标线涂料

目前，我国新建的道路几乎全部采用热熔反光标线，大多是用简单的刮涂式划线设备施工。标线的厚度一般在(1.8～2.2)mm之间。经使用发现，热熔反光标线的物理寿命长，达到五年左右。反光标线的实际有效寿命较短，原因是二年左右标线的逆反射系数值很快就下降到低于标准规定要求的最低值，等不到标线完全磨损就得重新划制。二次划线时，旧线不容易清除干净，使二次涂敷较麻烦。上述问题现已明显暴露出来了，为此，我国应尽快改进热熔标线涂料的施工工艺和施工机械，使反光标线的涂层厚度与标线的有效寿命相匹配。开发耐用的、雨夜能反光的、且具有振动效果的凸起结构型标线材料(见图1)，以及具有其他特殊功能的标线涂料，以满足不同路段对标线的特殊要求。

3.3开发不沾污的标线材料

我国大部分城市和北方一些二级公路多采用溶剂型涂料标线，通常一年要施工两次，个别交通繁忙的路段多达三次。多次作业，提高了费用，也给交通带来不便。热熔涂料标线耐久性好，但容易沾染灰尘和脏物，白色的标线很快就变成了灰色，视认性变差。因此，应开发一种新标线材料，其耐久性介于溶剂型涂料和热熔型涂料之间，但要求标线不沾污，白天标线的视认性能达到溶剂型涂料标线的水平，而寿命能延长(2～4)倍。

3.4开发水泥路面专用标线涂料

水泥路和沥青路的路面性能不同，对标线材料的附着力差。国内的实践证明，热熔涂料标线在水泥路面存在严重的脱落现象，寿命最多在(2～3)年。水泥路面在我国的南方较多,有必要开发一种专用于水泥路面的标线材料，使之与水泥具有较好的附着力，标线寿命能延到(4～6)年。

3.5开发甲基丙烯酸树脂类标线涂料

甲基丙烯酸树脂选用过氧化苯甲酰(BPO)作固化剂，制成的双组分标线涂料，无论采用挤出法还是喷涂法施工，标线的柔韧性、附着力及耐候性都很好，VOC含量少，符合环保要求。甲基丙烯酸树脂能够制得标线厚度为(0.3～1.2)mm的冷喷涂料,也可制得雨夜反光和振动效果的凸起结构型振动反光标线涂料以及涂层厚度(0.4～3)mm的彩色自行车道标线涂料，还可配制不易沾灰和容易清洗的室内大厅标线涂料等。

3.6开发其他相关材料和设备

开发新型标线涂料的主要原材料和标线施工机械设备等不能完全依赖进口，即使国外产品的性能优异，也会因价格太贵，使开发出的新型标线的价格高居不下难以推广。所以开发新产品时，要相应地开发配套的玻璃微珠，提高玻璃微珠的成圆率、折射率以及玻璃微珠的表面处理技术；提高现有标线涂料主要成膜物的物理—化学性能；改善C5/C9石油树脂的流动性能、耐温变性、加热稳定性；开发用于路面标线涂料的新成膜材料，如开发用于双组分道路标线涂料的双组分丙烯酸树脂、环氧树脂、聚脲醛树脂等；开发能用于潮湿路面施工的标线材料等。

我国标线施工机械设备起步晚，整体技术水平较低。国外的产品占有较大的市场，在引进国外相应施工设备的同时，应该考虑消化吸收国外的先进技术，实现标线施工机械的国产化。

图2考核标线耐磨性的室内模拟环道试验装置

3.7重视标线的使用考核

德国十分重视标线的使用考核，德国联邦公路局研究所(BASF)为此专门建造了一套室内模拟磨损试验系统装置，把标线制成样板，放在环型试验台上，用车轮模拟汽车辗压标线，籍以考核标线的耐磨性和附着力等性能(见图2)。美国罗门哈斯公司在法国的尼斯曝晒实验场，将各种不同类型的标线涂料涂敷在公路上，任凭汽车的辗压和气候的日晒雨淋，实地考验标线的使用性能和使用寿命。通过定期观察标线表面状态的变化，测定标线的逆反射系数等，做出详细的记录，用以全面评定标线涂料的性能和使用寿命，指导标线涂料的生产和实际应用。虽然这样做耗时较长，但评定的结果更全面、更接近实际、更可靠。我国的标线涂料的评定尚处于实验室测试阶段，应积极开展标线涂料的实际使用考核。