道路交通標(biāo)線涂料的性能要求和檢測

       0 前 言

       根據(jù)筆者多年從事道路交通標(biāo)線涂料（以下簡稱標(biāo)線涂料）的配方研制、施工工藝研究、工程現(xiàn)場施工、涂料性能檢測、標(biāo)準(zhǔn)制定和咨詢服務(wù)等工作的經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)，結(jié)合交通行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JT/T 280-2004《路面標(biāo)線涂料》和國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 16311-2005《道路交通標(biāo)線質(zhì)量要求和檢測方法》以及相關(guān)的涂料國家標(biāo)準(zhǔn)，詳盡地介紹了標(biāo)線涂料的一般要求和滿足道路交通的特殊性能要求和檢測方法。指出要生產(chǎn)出優(yōu)良的標(biāo)線涂料，就要在嚴(yán)把原材料質(zhì)量關(guān)的基礎(chǔ)上，做好生產(chǎn)全過程的質(zhì)量控制，做好每一項(xiàng)性能測試，控制好涂料的各項(xiàng)性能指標(biāo)。還要通過路用試驗(yàn)來驗(yàn)證配方的合理性和實(shí)用性。鑒于我國的幅員遼闊，氣候變化多端，使用條件各異，北方地區(qū)使用效果良好的標(biāo)線涂料不一定適用于南方地區(qū)，同樣的西部干旱地區(qū)的標(biāo)線涂料不一定適用于東部濕熱地區(qū)，為此就要對(duì)標(biāo)線涂料的各項(xiàng)性能指標(biāo)做出相應(yīng)的調(diào)整，以滿足不同地區(qū)、不同季節(jié)、不同使用條件的需要。

       1 標(biāo)線涂料的種類(見表1)

       2 按涂料國家標(biāo)準(zhǔn)檢測的項(xiàng)目

       2.1 檢測環(huán)境的溫濕度

       標(biāo)線涂料的試樣狀態(tài)調(diào)節(jié)和試驗(yàn)環(huán)境的溫濕度按國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 9278《涂料試樣狀態(tài)調(diào)節(jié)和試驗(yàn)的溫濕度》的規(guī)定:標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件溫度(23±2) ℃;相對(duì)濕度50% ± 5%。

       2.2 涂料在容器中的狀態(tài)

       標(biāo)線涂料的常溫溶劑類、雙組分類、水性類（熱熔類除外）在容器內(nèi)的狀態(tài)按GB/T 3186《涂料產(chǎn)品的取樣》的規(guī)定：涂料應(yīng)無結(jié)塊、結(jié)皮現(xiàn)象，易于攪勻。

       2.3 黏 度

       黏度影響標(biāo)線涂料的施工性能和涂層的性能，必須調(diào)節(jié)至合適的黏度。

       (1）常溫溶劑類按GB/T 1723 《涂料黏度測定法（涂— 4 黏度計(jì)法）》測定。JT/T 280-2004《路面標(biāo)線涂料》規(guī)定（以下簡稱標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定）黏度的范圍為≥100 s。

       (2）常溫溶劑反光型及水性類標(biāo)線涂料按GB/T9269 《建筑涂料黏度的測定 斯托默黏度計(jì)法》測定。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定黏度的范圍分別為：常溫溶劑反光型的黏度 80～120(KU 值);水性普通型的黏度 ≥ 70)KU值);水性反光型的黏度80～120(KU 值)。

       2.4 固體含量

       常溫溶劑型、水性類（熱熔類和雙組分類除外）的固體含量按GB/T 1725 《涂料固體含量測定法》測定。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：溶劑普通型固體含量≥60%；溶劑反光型固體含量≥ 6 5 % ; 水性普通型固體含量≥70%；水性反光型固體含量≥ 75%。

       2.5 密度

       標(biāo)線涂料的常溫溶劑類、雙組分類、水性類(熱熔類除外)的密度按GB/T 6750《色漆和清漆密度的測定》測定。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定： 常溫溶劑普通型的密度應(yīng)≥1.2 g/cm3；常溫溶劑反光型的密度應(yīng)≥ 1.3 g/cm3；雙組分普通型、反光型、突起型的密度應(yīng)為1.5～2.0g/cm3；水性普通型的密度應(yīng)≥ 1.4 g/cm3；水性反光型的密度應(yīng)≥ 1.6 g/cm3。

       2.6 軟化點(diǎn)

       熱熔類標(biāo)線涂料是由熱塑性樹脂配以顏料、填料和助劑等混合而成，呈粉粒狀。施工時(shí),涂料以180～220 ℃的高溫液態(tài)流鋪于路面,這種涂料的使用性能及施工性能與溫度有很大的關(guān)系，標(biāo)準(zhǔn)采用了軟化點(diǎn)作為涂料質(zhì)量控制的指標(biāo)之一。軟化點(diǎn)的測定按GB/T 9284 《色漆和清漆用漆基軟化點(diǎn)測定法 環(huán)球法》進(jìn)行測定。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:熱熔普通型及熱熔反光型的軟化點(diǎn)96～125 ℃；熱熔突起型的軟化點(diǎn)≥ 100 ℃。

       2.7 附著力

       溶劑類、雙組分普通型、水性普通型標(biāo)線涂料（熱熔類、雙組分反光型、雙組分突起型、水性反光型除外）的附著力按GB/T 1720《漆膜附著力測定法》測定。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：溶劑型≤4級(jí)；雙組分普通型≤ 4 級(jí)；水性普通型≤ 5 級(jí)。

       2.8 柔韌性

       溶劑類的普通型和反光型、雙組分普通型的柔韌性按GB/T1731 《涂膜柔韌性測定法》測定。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：溶劑類普通型和反光型的柔韌性以及雙組分普通型的柔韌性均為5 mm。

       2.9 耐水性

       標(biāo)線涂料的耐水性按GB/T 1733 《涂膜耐水性測定法》測定。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：在水中浸泡24 h 應(yīng)無異�，F(xiàn)象。

       2.10 耐堿性

       標(biāo)線涂料的耐堿性按GB/T 9265 《建筑涂料涂層耐堿性的測定》測定。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：在氫氧化鈣飽和溶液中浸泡24 h 應(yīng)無異常現(xiàn)象。

       2.11 耐磨性

       耐磨性的測定按GB/T 1768 《漆膜耐磨性測定法》。需要強(qiáng)調(diào)的是，試驗(yàn)條件特定為100號(hào)砂輪，荷載1 000 g，旋轉(zhuǎn)200 轉(zhuǎn)后測失重。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：溶劑類、雙組分類、水性類的磨損失重應(yīng)≤40 mg；熱熔類的磨損失重應(yīng)≤ 80 mg。

       2.12 人工加速耐候性

       熱熔類和雙組分類標(biāo)線涂料的人工加速耐候性試驗(yàn)依據(jù)的是GB/T 16422.1《塑料實(shí)驗(yàn)室光源曝露試驗(yàn)》。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：經(jīng)人工加速耐候性試驗(yàn)后涂層不產(chǎn)生龜裂、剝落；允許輕微粉化和變色，但色品坐標(biāo)應(yīng)在圖1規(guī)定的框內(nèi)，亮度因數(shù)變化范圍應(yīng)不大于原樣的20%。

圖1 標(biāo)線涂層的色度范圍圖

       2.13 色度性能

       標(biāo)線涂料的顏色主要是白色和黃色，其色度性能按GB 2893《安全色》檢測，所用的儀器是D65標(biāo)準(zhǔn)光源照明，觀察條件為45°/0°的色彩色差計(jì)，檢測的結(jié)果用色品坐標(biāo)和亮度因數(shù)表示。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：所測的色品坐標(biāo)（X，Y）值應(yīng)落在圖1中的框內(nèi)，普通型的應(yīng)落在實(shí)線框內(nèi)，反光型應(yīng)落在虛線框內(nèi)，其中白色的虛線和實(shí)線框重疊。

       標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：普通型白色涂料的亮度因數(shù)≥0.75;反光型白色涂料的亮度因數(shù)≥ 0.35；普通型黃色涂料的亮度因數(shù)≥0.45；反光型黃色涂料的亮度因數(shù)≥0.27。

       3 標(biāo)線涂料特定的檢測項(xiàng)目

       3.1 不粘胎干燥時(shí)間

       為了使標(biāo)線施工后能盡快開放交通，要求涂層能快速干燥。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的各種類型的標(biāo)線涂層不粘胎時(shí)間如表2 所示。

       標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的測試方法是：在水泥石棉板（200mm × 150 mm × 50 mm）上涂布厚300 μ m 的涂層，立即計(jì)時(shí)，溶劑類普通型涂料10 min（溶劑類反光型涂料5 min）后開始使用不粘胎時(shí)間測定儀在涂層上滾動(dòng)，檢查滾輪上有沒有粘附涂料，有涂料就用溶劑擦除。以后每30 s 測1 次，直到滾輪不粘附涂料為止，記錄不粘胎時(shí)間。

       3.2 抗壓強(qiáng)度

       0.7～2.5 mm 厚的熱熔型標(biāo)線涂層要承受各種車輛頻繁的輾壓以及夏季高溫的考驗(yàn)，必須有足夠的抗壓強(qiáng)度防止變形和開裂。規(guī)定的測試方法是：澆制20 mm × 20 mm × 20 mm 涂料抗壓試塊3 塊，在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)溫度下放置24 h后作抗壓實(shí)驗(yàn)，電子萬能材料試驗(yàn)機(jī)的精度不低于0.5級(jí)，預(yù)負(fù)荷為10 N，加載速度為30 mm/min。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：熱熔普通型和反光型的抗壓強(qiáng)度應(yīng)≥ 12 MPa；熱熔突起型在(23 ± 1) ℃時(shí)應(yīng)≥ 12 MPa；在(50 ± 2) ℃時(shí)應(yīng)≥2 MPa。

       3.3 玻璃珠含量

       如表1 所示，熱熔反光型標(biāo)線涂料內(nèi)應(yīng)含有18%～25% 的玻璃珠，以確保劃設(shè)的標(biāo)線能夠持續(xù)反光。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定測定熱熔反光型涂料中的玻璃珠含量的方法是：用醋酸乙酯與二甲苯混合溶劑去除涂料中的有機(jī)部分（如樹脂），然后用稀鹽酸去除涂料中的無機(jī)部分（如填料、顏料等），直到玻璃珠完全分離出來，洗凈、烘干、稱重、計(jì)算含量。

       3.4 低溫抗裂性

       由于熱熔類涂料施工的標(biāo)線涂層較厚(0.7～２.5mm),在低溫條件下容易開裂，需要做低溫抗裂性檢測。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：試樣在-10 ℃下保持4 h，然后在室溫下放置4 h，以此為一個(gè)循環(huán)，連續(xù)做3個(gè)循環(huán)后應(yīng)無裂紋。

       3.5 加熱穩(wěn)定性

       熱熔類涂料在施工時(shí)需要加熱至180～220 ℃，若涂料中的樹脂耐高溫差，就會(huì)分解，在長時(shí)期的高溫下變色，從而影響涂料的色度性能及其它性能。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：涂料在200～220 ℃攪拌情況下保持4 h后，應(yīng)無明顯泛黃、焦化和結(jié)塊現(xiàn)象。

       3.6 凍融穩(wěn)定性

       凍融穩(wěn)定性是檢測水性類標(biāo)線涂料在低于0 ℃的環(huán)境條件下的儲(chǔ)存穩(wěn)定性。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：試樣在(-5±2)℃的加蓋鐵筒內(nèi)保持18 h，然后立即在(23±2)℃條件下放置6 h，以此為一個(gè)循環(huán)，連續(xù)做3個(gè)循環(huán)后應(yīng)無結(jié)塊、結(jié)皮現(xiàn)象，易于攪勻。

       3.7 早期耐水性

       水性類標(biāo)線涂料的早期耐水性是指剛施工后，未完全干燥涂層的耐水性。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的檢測方法是，將試樣放在溫度為(23 ± 2) ℃、相對(duì)濕度為90% ± 3%的高低溫恒濕熱試驗(yàn)箱內(nèi)，每隔5 min用指觸法測涂層的實(shí)干時(shí)間，不超過120 min 為合格。

       4 標(biāo)線涂料的實(shí)用性能考核

       上述的標(biāo)線涂料的試驗(yàn)室檢測，對(duì)涂料的性能好壞有一個(gè)基本判斷，但是由于實(shí)際路用的情況（溫度、濕度、光照、施工工藝、路面狀況、車流量等）千變?nèi)f化，往往會(huì)影響標(biāo)線的實(shí)際使用壽命，特別是在不同的路面上的附著性能、耐磨性、耐老化性能和標(biāo)線的持續(xù)反光性等有較大的變化，最好通過試驗(yàn)室檢測和路用試驗(yàn)的聯(lián)合考察來選用合適的涂料品種。美國的羅門哈斯公司歐洲試驗(yàn)中心就在法國的地中海城市——尼斯設(shè)有專門考核標(biāo)線涂層使用性能的試驗(yàn)路，將各種品種的標(biāo)線涂料施工在同一條試驗(yàn)路上，定期觀察標(biāo)線涂層的磨損、逆反射系數(shù)、粉化、開裂和變色等情況的變化。德國聯(lián)邦公路局的BAST試驗(yàn)室把全德國的各種品牌的標(biāo)線涂料劃設(shè)在環(huán)道試驗(yàn)室的環(huán)道上進(jìn)行對(duì)比，從而優(yōu)選出好的涂料產(chǎn)品。

       5 標(biāo)線涂料的新發(fā)展

       公路運(yùn)輸具有從門到門的直接運(yùn)送的優(yōu)點(diǎn)，因而備受人們的青睞。汽車保有量的劇增，新修筑了大量的高速公路、城市道路和鄉(xiāng)村道路，對(duì)標(biāo)線涂料的需求量猛增，具有特殊安全功能的新型標(biāo)線涂料也不斷地涌現(xiàn)，如能夠防止車輛在上下坡和轉(zhuǎn)彎時(shí)打滑的路面防滑涂料;各種形狀的突起結(jié)構(gòu)型標(biāo)線涂料，不但反光性能良好，而且在雨夜標(biāo)線的突起部分不被水膜淹沒，而保持一定的反光性能，也有稱該涂料劃設(shè)的標(biāo)線為醒目的“閃光雨線”。面對(duì)標(biāo)線涂料發(fā)展的新形勢，標(biāo)線涂料的檢測標(biāo)準(zhǔn)也要做相應(yīng)的補(bǔ)充，增加涂料新品種的檢測內(nèi)容，對(duì)舊標(biāo)準(zhǔn)中不易操作的檢測方法作一些更改，有些指標(biāo)定得不合理的應(yīng)做相應(yīng)的調(diào)整，這樣才能更好地監(jiān)控標(biāo)線涂料的質(zhì)量。另外值得一提的是：標(biāo)線涂料的施工工藝和施工機(jī)械對(duì)涂層的質(zhì)量和性能有很大的影響，如常溫溶劑類、水性類、雙組分類標(biāo)線涂料可以采用高壓無氣噴涂施工。如熱熔類涂料用離心涂布法施工，可以將標(biāo)線涂層的最小厚度由原先的1.5 mm 降低到0.7 mm,在使用壽命變化不大的情況下，可減少涂料的用量。熱熔類和雙組分類涂料使用專門的施工機(jī)械,就能劃設(shè)出具有震蕩功能和雨夜反光功能的突起型標(biāo)線，對(duì)排水路面的標(biāo)線施工是個(gè)較好的選擇。