楊 波 席貴東 吳 謹(jǐn)

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

0 引言

利用稀土熒光材料的蓄能發(fā)光特性開發(fā)的熒光交通標(biāo)線具有夜晚主動發(fā)光的特點(diǎn)，從而避免了現(xiàn)有反光道路交通標(biāo)線存在夜間辨識度不高，導(dǎo)向指引作用減弱的問題，在道路交通安全領(lǐng)域前途廣闊。但是，由于常用標(biāo)線涂料對熒光材料發(fā)光有遮蓋作用，不宜與熒光材料混合使用，因而制備熒光標(biāo)線時采用了無色透明的環(huán)氧膠結(jié)料和熒光粉混合形成熒光標(biāo)線涂料。本文主要研究新型熒光標(biāo)線涂料的自發(fā)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(biāo)線涂料的相關(guān)規(guī)定，為熒光標(biāo)線涂料的推廣應(yīng)用打下基礎(chǔ)。

1 熒光交通標(biāo)線的性能要求

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

1)標(biāo)志標(biāo)線效果明顯。當(dāng)標(biāo)線涂料作為標(biāo)線施劃在道路上待其干燥后，在使用周期內(nèi)，它需具有良好的標(biāo)識效果，顯著，清晰，能引起駕駛員的關(guān)注，這樣才能夠引導(dǎo)駕駛員正常行車。

2)良好的耐候性。道路交通標(biāo)志標(biāo)線自施劃以后就長期暴露在室外，接受風(fēng)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(biāo)線的老化，使其使用壽命縮短。因而標(biāo)線應(yīng)該具備優(yōu)異的耐候性，延長標(biāo)線的使用壽命。

3)標(biāo)線干燥時間短。當(dāng)達(dá)到標(biāo)線的使用壽命的時候，其標(biāo)識度就不是很明顯，這就要求重新施劃交通標(biāo)線。為了減少重新施劃標(biāo)線時對交通的干擾，要求道路標(biāo)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(biāo)線干燥之后再開放交通。

4)良好的附著力。道路交通標(biāo)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(biāo)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(biāo)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(biāo)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(biāo)線也不例外。我國GB/T 16311道路交通標(biāo)線質(zhì)量要求和檢測方法中規(guī)定道路交通標(biāo)線的抗滑擺值應(yīng)不小于45BPN。

2 熒光交通標(biāo)線路用性能研究

熒光交通標(biāo)線為自發(fā)光標(biāo)線，JT/T 280—2004路面標(biāo)線涂料規(guī)定，對于非反光型交通標(biāo)線的技術(shù)要求包括：容器中狀態(tài)、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(biāo)。為了驗(yàn)證熒光交通標(biāo)線的路用性能，本文分別采用兩種熒光膠結(jié)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(jìn)行了試驗(yàn)研究。

1)不粘胎干燥時間。

本次試驗(yàn)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(biāo)線膠結(jié)材料，標(biāo)線寬度15 cm。標(biāo)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(biāo)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(jié)料，若是沾有熒光膠結(jié)料，則用丙酮濕潤過的棉布擦拭干凈繼續(xù)試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果如表1所示。

表1 不同溫度下熒光標(biāo)線膠結(jié)料的不粘胎干燥時間 min

如表1所示，雙組份熒光標(biāo)線的不粘胎干燥時間隨溫度升高而縮短。其中，油性環(huán)氧熒光標(biāo)線在試驗(yàn)溫度范圍內(nèi)，不粘胎干燥時間均不能滿足要求。水性環(huán)氧熒光標(biāo)線在溫度大于25 ℃時均能滿足要求。因而，采用水性環(huán)氧制備的熒光標(biāo)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(biāo)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(zhuǎn)數(shù)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(huán)氧熒光標(biāo)線磨耗值為23.4 mg，水性環(huán)氧熒光標(biāo)線磨耗值為36.1 mg，均滿足規(guī)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(shù)據(jù)，水性環(huán)氧熒光標(biāo)線磨耗值很接近于規(guī)范閾值，油性環(huán)氧熒光標(biāo)線的耐磨耗性能更加優(yōu)異。

表2 熒光標(biāo)線耐磨性試驗(yàn)結(jié)果 mg

3)耐水性。

按照GB/T 1733漆膜耐水性測定法，將熒光標(biāo)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(fā)皺、起泡、泛花、裂紋、粘連等現(xiàn)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(biāo)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?，F(xiàn)象。同時，在用蒸餾水浸泡涂有熒光標(biāo)線膠結(jié)料的前后，測試其輝度，并與熒光粉的輝度作對比，發(fā)光強(qiáng)度對比如表3所示。

表3 熒光標(biāo)線耐水性前后的輝度值對比

如圖3，圖4所示，熒光標(biāo)線進(jìn)行耐水性試驗(yàn)前后表面均無明顯的異常現(xiàn)象，無褶皺、起泡、泛花、裂紋、粘連等現(xiàn)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(fā)現(xiàn)任何不良現(xiàn)象，表明兩類熒光標(biāo)線的耐水性能優(yōu)異，能抵抗日常的雨水沖刷、浸泡。如表3所示，在進(jìn)行耐水性試驗(yàn)后，熒光標(biāo)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(biāo)線的自發(fā)光效果，表明了熒光標(biāo)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(biāo)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(yàn)進(jìn)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(yàn)前后的輝度對比，如表4所示。

表4 熒光標(biāo)線耐堿性試驗(yàn)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(jìn)行耐堿性試驗(yàn)前后，涂有熒光標(biāo)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(biāo)線的耐堿性能良好，能抵抗外界的堿性物質(zhì)的侵襲。如表4所示，在熒光標(biāo)線的耐堿性試驗(yàn)前后，其輝度值幾乎沒有任何的變化，可以看出熒光標(biāo)線的耐堿性能優(yōu)異，發(fā)光性能也不會受到堿性物質(zhì)的侵襲而減弱。

5)抗紫外老化性能。

為研究熒光標(biāo)線在使用中受到紫外老化后，是否會導(dǎo)致發(fā)光能力的減弱。本文將熒光標(biāo)線涂膜成型，在40 ℃下連續(xù)用紫外光照射168 h。觀察表面是否有形變、氣泡、褶皺等現(xiàn)象，然后測試其發(fā)光輝度值。試驗(yàn)結(jié)果如表5所示。

表5 熒光標(biāo)線老化試驗(yàn)前后輝度值對比

如表5所示，熒光標(biāo)線在紫外老化168 h前后外觀無泛黃脫落等現(xiàn)象。在輝度值方面，經(jīng)過紫外老化以后，熒光膠結(jié)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(biāo)線的發(fā)光性能影響很小，不會影響熒光標(biāo)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(biāo)線膠結(jié)料，待其干燥后，用擺式摩擦系數(shù)測定儀測定其擺值BPN，試驗(yàn)結(jié)果如表6所示。

表6 熒光標(biāo)線擺值BPN測定結(jié)果

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

3 結(jié)語

本文通過室內(nèi)試驗(yàn)，研究了油性環(huán)氧熒光標(biāo)線和水性環(huán)氧熒光標(biāo)線等兩種雙組份交通標(biāo)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(jié)論：

1)水性環(huán)氧熒光標(biāo)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(huán)氧熒光標(biāo)線的不粘胎時間長達(dá)200 min以上，更適合新建道路使用。

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

3)經(jīng)耐水性試驗(yàn)和耐堿性試驗(yàn)證明，兩類雙組份熒光標(biāo)線在試驗(yàn)后表觀無明顯變化，自發(fā)光效果未減弱，表明熒光標(biāo)線具有良好的耐水性和耐堿性。

4)兩類雙組份熒光標(biāo)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(biāo)線的影響小，不會影響熒光標(biāo)線的正常使用。

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

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