浅谈热熔型路标涂料的质量控制

浅谈 热熔型路标涂料的质量控制

陈艳梅

浙江省交通运输科学研究院 浙江省杭州市 311300

摘要：路面标线作为公路建设的重要组成部分，是保证交通安全的生命线，是提高道路服务质量的重要交通工程设施之一。目前，路面涂料主要有溶剂型、双组份、水性和热熔型四大类，热熔型因具有速干、耐磨、耐水、附着性能强，夜间反光性能好，经济性能好，成本低，施工方便等优点而被广泛使用，据不完全统计已整个路面标线涂料市场份额的90%以上。为此，对热熔型涂料质量控制的研究有着极为重大的现实意义。

关键词：交通设施；路标涂料；质量控制

引言：路标涂料在使用时环境相对较为恶劣，不仅要考虑到风吹日晒、酸雨侵蚀等自然因素的影响，还有车辆车轮对标线的车辙碾压，尤其是重型、特重型车辆紧急制动带来的严重磨损，多将影响标线的使用寿命。本文将从原材料、材料配比、作业人员、施工方法等几个方面来探讨对标线质量的控制。

1. 原材料的质量控制

热熔型涂料的组成原料主要包括成膜物、颜料、填料、助剂、分散介质、反光材料等。（1） 成膜物一般为树脂，其作用是将各组分粘结在一起形成整体均已的涂层或涂膜，同时对底材或底涂层发挥浸润、渗透和相互作用产生必要的附着力。目前，市场上主要以石油树脂为主，质量控制的重点是选择生产技术先进、色泽浅、附着力好的产品。（2）颜料： 热熔型涂料一般分为白色和黄色两种。白色首选金红石型钛白颜料，黄色一般选铅铬黄颜料。 颜料的质量控制主要是通过对不同厂家产品在涂料中的具体使用效果为依据，选择经过色差仪检测效果最好的 颜料产品。同时，注意颜料的耐候性，耐候性越好好，涂料颜色越鲜艳。（3） 填料通常为天然产品或者工业副产品，价格低廉，且在涂料中占比很大，可大大降低涂料成本。且对改善涂料的施工性能，提高颜料的悬浮性和防止流挂的性能，提高涂膜的耐水性、耐磨性、耐温性等。选择填料时，要注意其色泽、颗粒均匀、色度必须符合规定要求。 目前常用的填料主要有：重质碳酸钙、轻质碳酸钙、硫酸钡、滑石粉、石英粉、硅灰粉、高岭土等。（4） 助剂虽然用量极少，但是对涂料性能有着极大的影响。不同种类的助剂在不同的环节不同阶段发挥着重要作用，已成为涂料不可缺少的组成部分。在使用时应注意控制添加剂的纯度，以此保证标线外表鲜艳透明。（5）反光材料多为玻璃微珠，含量通常在18%～25%（目前，浙江也在少数项目尝试使用含量为30%的玻璃微珠）。玻璃微珠的质量好坏直接决定了涂料的夜间反光性能。在选择玻璃微珠是要注意控制其耐水性、粒径分布、圆度、 密度和折射率等。在圆度方面，玻璃微珠的外形要选择透明的球形颗粒，带有缺陷的玻璃微珠含量不宜超过20%。

2. 涂料各成分配比

同一涂料配比在不同施工环境、不同使用环境、不同使用条件，其性能也是要有着明显区别的。为此，在使用涂料前应考虑涂料的适用性，选择合理配比的涂料。要配出合理的涂料，就必须充分了解涂料各组成的特性作用：（1） 树脂：①在熔融涂料中相当于 “溶剂”的作用，如果树脂太少则意味着“溶剂”太少，不能带动填充物质流动，无论加热到多高温度， 涂料流动性都不好，划出的标线流平差，表面多凹 坑、砂化。②树脂的吸热量比填充材料高,能在加热过程中有效控制温升，防止加热过程中温升过大，并在短时间内超过有机物变性分解的温度范围，使一部分有机物分解，以浓烟的形式散发，气体在釜内积聚引起爆炸的危险。③熔融树脂时，树脂在熔融涂料中像骨架一样支撑着整个熔融系统，当树脂含量比较少时，这种支撑骨架过于薄弱，填充物质不能均匀地分散在其中,容易沉积在缸底形成渣状涂料，使其难流出釜外，影响其流动性。④树脂软化点高低对整个涂料的软化点也有着密切关系。同时，树脂中有机物含量过高会减低涂料软化点。⑤涂料中有几种树脂存在时应考虑其兼容性，否则，增塑剂只会分布于表面，很难分散在涂料中，会引起标线耐污性差。⑥树脂还会影响着涂料的色度性能，树脂含量过大或者树脂颜色过深，会导致白色标线发黄。⑦树脂含量、树脂种类的不同还将影响熔融涂料中砂的沉降。一般松香改性树脂加成情况不是很彻底，分子结构比较松散，分子间力比较弱，不能很好地使填充 物质分散在其中，在涂料熔融时容易发生沉降。石油树脂的加成比较彻底，分子结构比较致密，分子间力比较大，在熔融涂料中和防沉淀剂形成一种网状骨 架使填充物质稳定分散其中，阻止了大量沉降的发生。为了防止砂的沉降，在以松香改性树脂等分子结构比较松散的树脂制作涂料时，加入防沉降剂应多于用石油树脂时的量。（2）颜料：颜色在路面标线中也是一种信息的传递，其质量好坏对交通安全也有着至关重要的作用。白色颜料主要有钛白 、氧 化锌、立德粉等几种。其中钛白粉化学性质稳定 ,具有较强的遮盖力和着色能力 , 以及较好的耐光、耐热 、耐稀酸、耐碱性能。而对于应用于户外的道路标线涂料, 金红石型钛白又较锐钛型钛白更耐紫外线 照射,不易变色,耐光耐侯性较强 。 常用的黄色颜料主要有铅铬黄(包括中铬黄 、桔 铬黄)、锶黄、隔黄和部分有机黄颜料 。铅铬黄是黄色颜料的主体,其中桔铬黄具有较好的遮盖力、耐光性 、耐热性。 在使用过程中应根据实际情况悬着合适颜色及成分。（3） 填料：填料在涂料中占比最大，约在50%-60%，其白度对涂料的色泽有着至关重要的影响，它的白度要在90以上才能发挥很好的性能。否则，即使增加颜料含量, 划出来的标线颜色也不够鲜艳。（4）助剂：其含量在整个涂料中是最小的，但是其功能却不可小觑。如防沉剂可以防止熔融过程中中砂的沉降，而不同成分的涂料中砂沉降量也是不一样的。沉降剂加入量也应有所区别。（5）玻璃珠含量：不同的公路等级、不同的路段，对反光性能的要求也是不一样的，其含量视实际情况而定。

综上所述，树脂、助剂的含量对于涂料的性能有着密不可分的关系，在配比时须予以重视。另外，配比一定要根据温度条件、行车要求、使用区域等实际情况确定，并须反复试验确定。

3. 作业人员

在人、机、料、法、环中，人是最不可控的一个因素，施工人员将直接影响着标线质量的好坏。对于施工人员的质量控制要做到一下几点：（1）提高施工人员待遇条件，保证施工队伍的稳定性。（2）加强施工人员技能培训，尤其是现场操作水平的提高，培养一直业务水平稳定的施工队伍，以保证稳定的施工质量。（3）在关键岗位、关键环节由技术娴熟的老施工人员操作，新人从旁协作、见习。如①涂料在熔融过程中，温度过高或在熔炉底部燃烧时间过长时容易导致涂层变色，操作前应严格控制熔化温度， 保证涂料的色泽，对于温度的把控，需要经验的加持，老师傅从旁指导把关；②面撒玻璃珠时，应充分把握最佳时机，玻璃珠的直径有一半埋入涂膜中反光效果最佳。涂料温度高，玻璃珠撒布快，玻璃珠会深入涂层中。涂料温度低，玻璃珠撒布慢，涂层已接近固化，玻璃珠不能很好地在涂层上固结，容易脱落，反光效果差。 实际捕捉需要有丰富经验的师傅控制。（4）加快机械化、标准化建设，尽可能的减少主观因素的影响。

4. 施工方法

1. 施工时间应选择在白天，雨天、风大、尘埃大，或者气温低于10℃时，不宜施工。否则，会影响标线的使用寿命。（2）路面清洁：施划热熔涂料前的路面清洁是事关重要的环节，它主要包括清扫路面和涂下涂剂（用一种粘性胶，采用滚涂和喷淋方式，在路面上形成一覆盖薄层 ， 经10-15分钟自然干燥后，再进行涂敷 。对水泥路面及其它较差的路面，必须进行下涂处理） 。这两个步骤，任何一个步骤处理不当，都会引起起皮脱落现象。路面上的灰尘杂物，直接影响到涂料与地面间的附着力。所以施工时必须除净路面的灰尘杂物,特别是路面上的泥片、铁瓶盖等,有时要用铁刷打磨掉才能施工，否则便有几处相当大小的涂料起皮层。对于新铺路面表面存在砂浆层或养护层，若砂浆层或养护层施工质量差容易产生开裂，将会反射到涂层上面造成涂层开裂。因此，路面砂浆层或养护层在充足的养护周期稳定后方可进行标线施工。下涂剂对涂层与地面间的附着力起重要的补救作用，它是从润湿、活化、清扫、粘着和改性这五个方面增加涂层的附着强度,从而防止起皮脱现象的产生。（2）作图：严格按设计图纸施划标线，并仔细核对位置，确保标线位置准确无误，以防施划有误返工重做，破坏路面，影响工期，造成浪费。（3）涂料熔融：①常规的施工机械有手推式热熔画线机，该工具上自带溶解釜，并有燃烧器，可以直接在车上对材料进行加热、搅拌、熔融。施工前，须将溶解釜清洗干净，以防混色。②在熔融前注意检查机械设备是否正常，以保证施工质量。③施工时，采取分批式加入法：即先加2袋（25千克/袋），加热至 130℃～160℃ ，稍有流动性后 ，开动搅拌。然后每2分钟投1袋，直至6～10袋为限。温度达190℃时，调节加热量 ，保持温度。不断投入涂料和熔融 ，不断涂敷 ，形成连续作业 。若涂料为大块状应先揉碎再熔。熔融过程注意严格控制温度，以防温度过高将涂料烧焦，变黄，影响施工质量。④根据当日施工量决定涂料的熔融量。严禁涂料二次熔融，而影响质量。（4）涂敷：采取刮抹式涂敷法，涂膜厚度不受速度影响，但要求涂料保持适当的熔融粘度。所以必须控制保温装置，调节加热量。当涂料熔融粘性差时，则涂膜不光滑，与地面结合力也不好正常使用温度为190℃为宜。（5）标线施划：①底油处理要充分，防止遗漏，特别是凹凸不平的路面，可在凹陷处适当涂厚。须待底油完全干透后再行涂布涂料，否则，溶剂会穿透为硬化的涂膜，造成气泡。对于新完工的水泥马路，尽量延期三个月后施工或进行2遍底油处理。在车流量大的施工路段，涂布底油后，应放置警帽，防止车轮碾压，带走底油，留下灰尘。造成后期标线脱落、剥离现象。②施划前将涂料充分搅拌均匀并保温3-5分钟后再出料，以方便施工时涂料流平，确保标线厚薄均匀。③人工手推行进时速均匀，尽可能的确保厚薄均匀。（6）玻璃珠的撒布：①在标线涂敷的同时撒布玻璃珠，要注意控制撒布的最佳时间，使玻璃珠的直径有一半埋入涂膜中，其反光效果为佳。但这也是最难以控制的：涂料温度高，玻璃珠撒布快，玻璃珠会深入涂层中；涂料温度低，玻璃撒布慢，涂层已接近固化，玻璃珠不能在涂层上很好固关上，容易脱落。②在施工时要严格注意涂料温度，撒布速度，风力风向，设备装备情况对玻璃珠撒布的影响，应避免玻璃珠成堆。撒布要均匀、全面，通常最适当的撒布量是宽15cm棣线，每画100cm时，撒布20－30g。玻璃珠撒布过多，使白天的色调变坏，并产生高低不平，也易使灰尘沾粘面而降低识别性。（6）标线固化：①涂膜的干燥从粘接性和修整来看，最好自然冷却，如采取速冷时，应在涂敷后略等片刻，用水浇洒。但对尚未硬化的涂膜洒水，可能会使标线内部变形而赞成与路面剥离，以及在涂料面上产生麻点而使修整发生困难，应尽量不采取速冷固化法。②冬季低温时，施工中要采取路央预热措施，防止涂料接触路面后粘度迅速变稠。以致影响涂料与路面的粘接牢度。（6）防护设施：在标线施划过程中，适当设置一些交通安全设施，以防止车辆及行人在作业区行驶形成车辙，直至干燥为止。（7）标线修整与检验：画涂标线结束后，应根据实际完成情况，计测工作量，对不符合标线进行修整，去除溢出和垂落的涂料，检查厚度、尺寸、玻璃珠的撒布情况及绅线的形状等。要修剔不合规格的标线，收集四处散落的玻璃珠，扫除施工残留物，整理机械设备及工具等。

结束语：热熔型路标涂料是我国目前在交通建设过程中，地面路标涂料使用最多的一种涂料，其在成本和特性上都能够适用于我国的交通环境，具有极大的市场前景。同时，该涂料对温度、湿度等施工条件也有着相对比较高的要求，探讨合适的配比，根据实际情况总结出一个相对成熟的施工技术流程对保证施工质量具有极为重要的指导意义。

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