水性反光型道路标线涂料的研制
□ 董立志，商 培，刘洪亮，薛小倩
(河北晨阳工贸集团有限公司，河北保定 072550)
0 前 言
目前，国外道路标线涂料水性化程度高，发展迅速，美国、德国、西班牙、瑞典和芬兰等发达国家90%以上的道路标线涂料使用水性化产品[1]。由于国外在路标涂料方面起步早，技术发展迅速，出现了纳米路标涂料、双组分路标涂料、颜料包膜处理的路标涂料等等。国内现共有大大小小生产道路标线涂料厂100家以上，几家技术实力比较雄厚的大厂也开始生产水性道路标线涂料，交通部和公安部为了保证道路标线涂料的质量，制定了有关的行业标准, 正大力推广水性道路标线涂料[2]。我国公路运输业发达，汽车保有量剧增，对标线涂料的需求量猛增，随着人们环保意识的增强和国家政策法规的支持，水性路标涂料的需求量很大。
我国水性道路标线涂料产品已经应用于机场、高速公路等工程建设，其中也暴露出了一些技术瓶颈。目前水性反光路标涂料存在的问题包括：耐磨耐候性差，间隔1 a需重涂；耐水耐碱性差，无法满足道路积水浸泡的实际要求；耐沾污性差，标线的表面很容易积尘，影响逆反射系数从而降低了反光效果；贮存稳定性差，几个月甚至刚生产几天后即出现黏度变化大、表面结皮等现象，从而导致涂料的喷涂施工性差和开罐效果不佳；不粘胎时间无法满足道路施工时的实际要求，影响施工时交通的畅通性。本文研制出高性能的水性反光型道路标线涂料，解决了目前存在的一些问题。
1 试验研究
1.1 试验材料
成膜物质：快干乳液(陶氏)、氟碳乳液CYWF-10。
颜填料：钛白粉(国产金红石型)、重钙(400目)、纳米二氧化硅。助剂：分散剂、消泡剂、润湿剂、纤维素醚、成膜助剂、乙醇、氨水等。
1.2 试验仪器
高速分散机、紫外加速老化试验箱、斯托默黏度仪、恒温箱等。
1.3 配方设计
经过试验优选出上述原材料，而后按照JT/T280-2004标准进行性能检测，性能全部合格，并且很多指标高于此标准的要求。具体试验配方如表1。
2 试验讨论
2.1 组分的设计
本涂料是由乳液、颜填料、各种助剂组成的水性组合物。各组分间的比例是由正交试验优选出的结果，并且综合考虑涂料的性价比和实用性而确定的；尤其是水性快干乳液与氟碳乳液的混拼比例。由图1可知，随着乳液量的增加，涂料的不粘胎时间增加。这是因为乳液中含有50%的水，当乳液量增加时带入体系中的水分增加，固含量降低，而JT/T280-2004标准中要求固含量要控制在75%以上，要想达到涂膜的快干性能，降低不粘胎时间，要求乳液总量不高于36%。
由图2可知，随着乳液量的增加，涂料的贮存稳定性增加。这是因为涂料中为了提高性能尽量少加或不加入助剂，涂料中的悬浮体系主要靠乳液来提供，乳液含量过少会导致粉料下沉，出现分层或沉淀等现象，因此要求乳液总量不低于32%。综合图1和图2所示，在保证固含量的情况下，综合考虑产品的贮存稳定性和快干性能，乳液总量定为34%。
由图3可知，氟碳乳液的比例增加，则耐候性、耐沾污等性能越好；由图4可知，氟碳乳液的比例增加，成本大幅增加，不粘胎时间和实干时间增加。由于涂料的固含量和价格的约束，总乳液量一定，所以要在两种混拼的乳液间找到一个平衡点，即当快干乳液与氟碳乳液比例为28∶6时，产品达到成本低、耐沾污、既快干又耐候等综合性能。
