雙組份熒光交通標線的路用性能研究★

楊 波 席貴東 吳 謹

(1.重慶市智翔鋪道技術工程有限公司,重慶 400067； 2.重慶交通大學,重慶 400074)

0 引言

利用稀土熒光材料的蓄能發光特性開發的熒光交通標線具有夜晚主動發光的特點，從而避免了現有反光道路交通標線存在夜間辨識度不高，導向指引作用減弱的問題，在道路交通安全領域前途廣闊。但是，由于常用標線涂料對熒光材料發光有遮蓋作用，不宜與熒光材料混合使用，因而制備熒光標線時采用了無色透明的環氧膠結料和熒光粉混合形成熒光標線涂料。本文主要研究新型熒光標線涂料的自發光性能是否滿足夜晚可視的要求，以及其可施工性、耐磨性、耐水性、耐堿性等是否滿足JT/T 280—2004路面標線涂料的相關規定，為熒光標線涂料的推廣應用打下基礎。

1 熒光交通標線的性能要求

一方面道路交通標線要能夠明確地引導駕駛員，這就要求熒光標線的標識效果要好。另外一個方面，標線涂料應具有足夠的耐久性，以保證其使用壽命。因此，熒光交通標線主要有以下幾種性能要求：

1)標志標線效果明顯。當標線涂料作為標線施劃在道路上待其干燥后，在使用周期內，它需具有良好的標識效果，顯著，清晰，能引起駕駛員的關注，這樣才能夠引導駕駛員正常行車。

2)良好的耐候性。道路交通標志標線自施劃以后就長期暴露在室外，接受風吹雨淋，雨水的侵蝕，太陽光的紫外照射，加上四季、白晝的氣候溫度變化，這無疑加速了道路交通標線的老化，使其使用壽命縮短。因而標線應該具備優異的耐候性，延長標線的使用壽命。

3)標線干燥時間短。當達到標線的使用壽命的時候，其標識度就不是很明顯，這就要求重新施劃交通標線。為了減少重新施劃標線時對交通的干擾，要求道路標線涂料在施劃過程中干燥時間盡可能地短。對于新建的道路一般不存在這種情況，可以等道路交通標線干燥之后再開放交通。

4)良好的附著力。道路交通標線是涂料直接涂覆在水泥或者是瀝青混凝土的表面。由于道路交通標線長期受到雨水的侵蝕、車輛輪胎的磨耗、擠壓，這就要求道路交通標線對路面具有良好的附著力，在雨水的侵蝕、車輛的擠壓磨損下不至于脫落、變形。

5)良好的防滑性能。交通標線作為路面的組成部分之一，路面需具有一定的防滑性能，所以道路交通標線也不例外。我國GB/T 16311道路交通標線質量要求和檢測方法中規定道路交通標線的抗滑擺值應不小于45BPN。

2 熒光交通標線路用性能研究

熒光交通標線為自發光標線，JT/T 280—2004路面標線涂料規定，對于非反光型交通標線的技術要求包括：容器中狀態、施工性能、涂膜外觀、不粘胎干燥時間、耐磨性、耐水性、耐堿性等7項檢測指標。為了驗證熒光交通標線的路用性能，本文分別采用兩種熒光膠結料，其中熒光粉摻量均為30%，分別測試其不粘胎干燥時間、耐磨性能、耐水性能、耐堿性能，同時，還對其抗老化性能、抗滑性能進行了試驗研究。

1)不粘胎干燥時間。

本次試驗溫度分別為15 ℃，25 ℃，35 ℃，45 ℃，55 ℃。在成型的AC-13車轍板上施劃熒光標線膠結材料，標線寬度15 cm。標線涂膜3 min后按下秒表開始測試，將不粘胎測試儀滾輪垂直于標線從一端滾動到另外一端，時間控制在1 s左右，然后用肉眼觀察不粘胎測試儀的滾輪上是否沾有熒光膠結料，若是沾有熒光膠結料，則用丙酮濕潤過的棉布擦拭干凈繼續試驗。試驗結果如表1所示。

表1 不同溫度下熒光標線膠結料的不粘胎干燥時間 min

如表1所示，雙組份熒光標線的不粘胎干燥時間隨溫度升高而縮短。其中，油性環氧熒光標線在試驗溫度范圍內，不粘胎干燥時間均不能滿足要求。水性環氧熒光標線在溫度大于25 ℃時均能滿足要求。因而，采用水性環氧制備的熒光標線具有更短的不粘胎時間，能夠滿足快速開放交通的要求。

2)耐磨性。

在室溫23 ℃±2 ℃的條件下，依照GB/T 1768漆膜耐磨性測定法，在底板涂上熒光標線涂料，第一層漆膜干燥2 h后刷涂第二層，待其干燥48 h后使用漆膜磨耗儀，載重為1 000 g，使用橡膠砂輪，轉數為200 r，分別測試樣板的磨耗量，如圖1,圖2所示。

如表2所示，油性環氧熒光標線磨耗值為23.4 mg，水性環氧熒光標線磨耗值為36.1 mg，均滿足規范GB/T 1768漆膜耐磨性測定不大于40 mg的要求。但是，分析具體數據，水性環氧熒光標線磨耗值很接近于規范閾值，油性環氧熒光標線的耐磨耗性能更加優異。

表2 熒光標線耐磨性試驗結果 mg

3)耐水性。

按照GB/T 1733漆膜耐水性測定法，將熒光標線涂覆在100 mm×100 mm的水泥板表面，放置24 h。觀察其外觀沒有發皺、起泡、泛花、裂紋、粘連等現象。在23 ℃±2 ℃的條件下，加入蒸餾水或者去離子水至水槽中，將涂有熒光標線的水泥試板的2/3浸泡在水溫控制在23 ℃±2 ℃的水中，放置24 h，觀察其表面有無異常現象。同時，在用蒸餾水浸泡涂有熒光標線膠結料的前后，測試其輝度，并與熒光粉的輝度作對比，發光強度對比如表3所示。

表3 熒光標線耐水性前后的輝度值對比

如圖3，圖4所示，熒光標線進行耐水性試驗前后表面均無明顯的異常現象，無褶皺、起泡、泛花、裂紋、粘連等現象。將表面的水擦干，干燥1 h后，對比被水浸泡的部分與不浸泡的部分，仍沒有發現任何不良現象，表明兩類熒光標線的耐水性能優異，能抵抗日常的雨水沖刷、浸泡。如表3所示，在進行耐水性試驗后，熒光標線的輝度值幾乎沒有變化，這表明雨水的浸泡不會影響到熒光標線的自發光效果，表明了熒光標線具有良好的耐水性能。

4)耐堿性。

在室溫23 ℃±2 ℃條件下，在水泥板上涂覆熒光標線，干燥后放置24 h。按照GB/T 9265建筑涂料涂層耐堿性的測定試驗進行，按照100 mL的蒸餾水中加入0.12 g氫氧化鈣的比例配制氫氧化鈣飽和溶液，將水泥板的2/3浸泡在(23±2)℃的溶液中24 h，觀察其是否有褶皺、起泡、裂紋、粉化、剝落等變化。同時，測試其在耐堿性試驗前后的輝度對比，如表4所示。

表4 熒光標線耐堿性試驗前后的輝度對比

取出水泥試板，用水清洗干凈，干燥1 h。如圖5，圖6所示，在進行耐堿性試驗前后，涂有熒光標線料的水泥試板均無褶皺、起泡、裂紋、粉化、剝落等變化。對比浸入氫氧化鈣溶液部分與不浸入溶液的部分，也沒有明顯的差異，表明該熒光標線的耐堿性能良好，能抵抗外界的堿性物質的侵襲。如表4所示，在熒光標線的耐堿性試驗前后，其輝度值幾乎沒有任何的變化，可以看出熒光標線的耐堿性能優異，發光性能也不會受到堿性物質的侵襲而減弱。

5)抗紫外老化性能。

為研究熒光標線在使用中受到紫外老化后，是否會導致發光能力的減弱。本文將熒光標線涂膜成型，在40 ℃下連續用紫外光照射168 h。觀察表面是否有形變、氣泡、褶皺等現象，然后測試其發光輝度值。試驗結果如表5所示。

表5 熒光標線老化試驗前后輝度值對比

如表5所示，熒光標線在紫外老化168 h前后外觀無泛黃脫落等現象。在輝度值方面，經過紫外老化以后，熒光膠結料的輝度值略有下降，但最大降低幅度僅為5%，表明紫外老化對熒光標線的發光性能影響很小，不會影響熒光標線的正常使用。

6)抗滑性能。

在室溫25 ℃下，在AC-13瀝青混合料上涂覆15 cm的熒光標線膠結料，待其干燥后，用擺式摩擦系數測定儀測定其擺值BPN，試驗結果如表6所示。

表6 熒光標線擺值BPN測定結果

如表6所示，油性環氧熒光標線的擺值為49，水性環氧熒光標線擺值為54，均滿足《道路交通標線質量要求和檢測方法》不小于45BPN的要求。由此表明，熒光標線的抗滑性能能夠滿足路面抗滑的需求，且水性環氧熒光標線的抗滑性能更好，安全性更佳。

3 結語

本文通過室內試驗，研究了油性環氧熒光標線和水性環氧熒光標線等兩種雙組份交通標線的不粘胎干燥時間、耐磨性能、耐水性能、耐堿性能，抗老化性能、抗滑性能的路用性能，得到如下結論：

1)水性環氧熒光標線不粘胎時間小于40 min，能夠滿足快速開放交通的要求。油性環氧熒光標線的不粘胎時間長達200 min以上，更適合新建道路使用。

2)兩類雙組份熒光標線磨耗值均滿足規范GB/T 1768漆膜耐磨性測定不大于40 mg的要求。但是，水性環氧熒光標線磨耗值很接近于規范閾值，油性環氧熒光標線的耐磨耗性能更加優異。

3)經耐水性試驗和耐堿性試驗證明，兩類雙組份熒光標線在試驗后表觀無明顯變化，自發光效果未減弱，表明熒光標線具有良好的耐水性和耐堿性。

4)兩類雙組份熒光標線在紫外老化168 h后外觀無明顯變化，輝度值略有下降，但降低幅度僅為5%，表明紫外老化對熒光標線的影響小，不會影響熒光標線的正常使用。

5)兩類雙組份熒光標線擺值均滿足《道路交通標線質量要求和檢測方法》不小于45BPN的要求，但水性環氧熒光標線的抗滑性能更好，安全性更佳。

6)綜上所述，水性環氧熒光標線的綜合性能更為優異，能夠滿足交通標線的各項技術要求，更適合作為道路交通標線使用。