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竇小燕,潘峰
(新疆公路規劃勘察設計研究院,烏魯木齊830006)
慧聰涂料網訊:摘要:采用活性丙烯酸樹脂與丙烯酸單體為基體,用引發劑交聯固化,制備出具有黏度低、固體含量高、固化時間適宜、低污染、耐磨、與玻璃珠粘結牢固、耐候性好等特點的雙組分道路標線涂料。著重討論涂料配方中的樹脂、活性單體、鈦白粉的用量及填料粒徑的合理級配。
關鍵詞:標線涂料;雙組分;配方
0.前言
隨著我國公路建設的迅猛發展和公路交通的日趨繁忙,交通標線的劃設量猛增。目前大量使用的是熱熔型標線涂料,雖然使用壽命較長,但施工時需 要將涂料加熱到200℃左右,不僅耗用燃料,且存在安全隱患。而對積雪較重的北方城市而言,2mm厚的熱熔標線涂層易被掃雪機鏟壞,對磨損的標線重新劃設 時,殘留的涂層又很難清除,費工又費時,因此需要研制能夠節能減排、耐用且反光效果好的,適合積雪地區使用的標線涂料。
1.試驗部分
1.1樹脂的選用
樹脂是標線涂料的主要成膜物和粘結劑。市場上曾有過用環氧樹脂作主要成膜物的雙組分標線涂料,但因其含有有機溶劑,耐候性差且施工不便,故沒有得到推廣應用。本試驗則選用耐候性好、污染少的活性丙烯酸樹脂與丙烯酸單體,在引發劑的作用下交聯成涂層。
1.2涂料參考配方(見表1)
表1涂料參考配方
1.3樹脂合適用量試驗
標線涂料劃設的標線涂層要在使用過程中耐磨,與路面有良好的附著性,涂料本身的施工性能良好,涂料的成本要低。其中耐磨性體現標線的使用壽 命,為確定樹脂的合適用量,對試樣進行以下耐磨性試驗。試驗儀器和設備:精密電子天平(稱量0.001g);JM-3漆膜磨耗儀。試驗的環境條件:試驗溫 度22℃;相對濕度51%(按GB/T9278“涂料試樣狀態調節和試驗溫度”)。試樣制備:將涂料刷涂或噴涂在磨耗儀專配的玻璃圓板上,放置在試驗室 內,24h后進行耐磨性試驗。試驗方法:按GB/T1768《漆膜耐磨性測定法》采用JM-100橡膠砂輪,在壓力為1000g的條件下,對玻璃圓板上的 涂膜磨200轉后,用精密電子天平稱量涂膜的失重(mg),每個樣品稱重2次,取算術平均值,試驗結果見圖1。從耐磨性考慮,圖上顯示樹脂的合適用量為 45%,此時的標線涂層耐磨性最好。
圖1樹脂的用量與標線涂層耐磨性的關系
1.4填料的選用和級配
涂料中的填料在涂層里的作用是使涂層飽滿,增加涂層的強度和耐磨性,并降低涂料的成本。通常的標線涂料采用100~400目的粗填料,為了提高所研制產品對路面的附著性和耐磨性,特選用粒徑為1000目的碳酸鈣和 粒徑為800目的石英砂為填料,以1∶0.58的配比調制涂料。將涂料涂刷或噴涂在厚0.2~0.8mm、面積120mm×50mm的馬口鐵板上,在試驗 室內放置24h后按GB/T1720《漆膜附著力測定法》測附著力,試驗得到的結果是2級,優于交通行業標準JT/T280-2004的雙組分標線涂料涂 層附著力≤4級的要求。
1.5鈦白粉的合適用量試驗
標線涂層的顏色潔白、鮮明,則標線的視認性好,夜間的反光效果也好。本試驗確定鈦白粉合適用量的方法就是測標線涂層的色度性能,根據測出的 亮度因數大小來確定鈦白粉的合適用量。按GB2893《安全色》的要求,用300μm的涂膜涂布器將涂料刮涂到200mm×500mm×5mm的水泥石棉 板上,在試驗室內放置24h后,用D65標準光源照明,觀察條件為45°/0°的色彩色差計對涂層上任取3個點進行測定,結果見表2。
表2鈦白粉用量與標線涂層亮度因數的關系
表2表明:配方中的鈦白粉用量為10%時就達到交通行業標準JT/T280-2004規定的白色標線涂層亮度因數≥0.75的要求,為了使該產品有優異的標識性和反光性,將鈦白粉用量定為12%。
1.6引發劑的合適用量
引發劑的用量取決于施工時的環境溫度,由于季節的不同,施工時的環境溫度相差很大,為此引發劑的用量應在0.5%~1.5%范圍內調節,溫度高時可少用,溫度低時適當增加用量。
2.生產工藝流程
#p#分頁標題#e#涂料的A和B組分是分別生產的,用高速分散機和砂磨機將樹脂、顏料、填料、助劑等分散研磨,分別包裝成A、B組分,A組分和B組分要嚴格分開。配方中的引發劑易燃易爆,需妥善保管。具體的生產工藝流程見圖2。
圖2雙組分標線涂料的生產工藝流程
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3.涂料性能檢測
研制的標線涂料送國家交通安全設施質量監督檢驗中心(交通部交通工程監理檢測中心)檢測,檢測的依據是交通行業標準JT/T280-2004《路面標線涂料》,檢測的結果見表3。
表3所研制的標線涂料檢測結果
4.路用試驗
路用試驗是實際考核標線涂料各項技術性能最好的方法。試驗路選在改建的公路上,一段約5km,位于新疆阿拉爾至和田沙漠公路上;另一段長約15km,位于新疆查布察爾到昭蘇改建公路。
表4竣工新標線的逆反射系數
劃設的是中心線和車行道邊緣線,線寬150mm,標線厚度400~500μm。施工采用帶兩把噴槍的高壓無氣噴涂劃線機,一把噴槍噴A組 分,另一把噴槍噴B組分(加入引發劑),兩把噴槍同時噴涂并同步向標線涂層撒布級配的玻璃珠,玻璃珠級配的粒徑大小為106~850μm,此時涂料就在路 面上交聯固化成反光標線涂層??⒐さ臉司€按GB/T16311-2005《道路交通標線的質量要求和檢測方法》驗收,用標線逆反射系數測量儀測定標線的反 光性能。在隨機選取長為100m的標線內,讀取5個點的逆反射系數,求算術平均值,表4為2007年7月在查布察爾至昭蘇改建公路上劃設的竣工新標線實測 的標線逆反射系數數據。表5為在該路段通車1a后的2008年7月實測的標線逆反射系數數據。
表5通車1a后標線的逆反射系數
從表4可以看出:用研制的雙組分標線涂料劃設標線的逆反射系數超過國標GB/T16311-2005《道路交通標線的質量要求和檢測方法》 所要求的≥150mcd×lx-1×m-2許多。從表5可以看出:經過1a通車碾壓和四季自然老化,標線的逆反射系數仍在200mcd×lx-1×m-2 以上,證明該涂料經過1a的使用考核,耐磨性和反光性能良好,是一種新型的值得推廣的標線涂料。
5.結論
新開發的以活性丙烯酸樹脂與丙烯酸單體為基料的雙組分標線涂料具有耐候性好、污染少、涂層耐磨、與玻璃珠粘結牢固等一系列優點,可以取代目 前尚在使用的溶劑型標線涂料。用于噴涂劃設高速公路的車行道邊緣實線,使標線涂層仍舊保持所在路面的構造深度,既能保證路面的排水,又使標線具有一定的防 滑功能。施工時配以防滑骨料可以涂鋪上下坡道和彎道等危險路段形成防滑路面,能有效地減少交通事故。用于劃設突起結構型振動反光標線,使標線即使在雨夜里 也能反光,又能在車輪壓線時產生震動感,提醒司機注意行車安全??梢灶A料,雙組分標線涂料作為一種優良的標線涂料品種,有可能成為更新換代的新產品之一。