环保型路标涂料的研究进展.pdf

1、1 4 化工中间体C h e n m i c a lI n t e 瑚e d i a t e2 0 1 1 年第1 2 期糖环保型路标涂料的研究进展姚琪(中北大学材料科学与工程学院，太原0 3 0 0 5 1)摘要：环保型路标涂料是一类性能优良、对环境友好的涂料品种，主要用于道路标线的划制。本文简要介绍了该类涂料的分类及各种环保涂料的低(零)污染机理，并就其发展趋势作出了预测。关键词：环保；路标涂料；无溶剂；水性中圈分类号：T Q6 3 3文献标识码：A文章编号：T 1 6 7 2 8 1 1 4(2 0“)t 2 一0 1 4 0 30 前言道路标线是交通管理设施中最基础的、最有效的一个组成

2、部分，是有效引导车辆规范行驶的方式之一。道路标线涂料是一种刷涂在路面上指示交通的涂料。一般路标涂料应具备以下特性：涂料对沥青路面或水泥路面应具有良好的粘结力，在使用过程中不易剥落；标线涂料应具有良好的耐候性、耐磨性，在使用过程中色泽变化小，标线清晰，不易开裂，不易磨损；能保持良好的反光性，在较长的时间内反光效果不会明显下降；应具备良好的施工性能，干燥快，表面平整，对玻璃珠粘结力强；在施工过程中易控制标线的厚度，保持标线厚度的均匀性。通常路标涂料可分为溶剂型和热熔型两大类n ，其中以溶剂型道路标线涂料最为常用，但是该种涂料在使用过程中要释放出大量的溶剂，严重污染环境。1 9 6 6 年，美国洛杉

3、矶州率先颁布限制有机溶剂挥发的环保法令，规定溶剂型涂料中有机溶剂(尤其是易产生光化学烟雾的溶剂)含量要低于1 7(体积)。这一规定无疑极大地限制了溶剂型路标涂料的使用。此后其他先进的工业国也陆续效仿，相继出台环保法规，规定有机挥发物(V O C)限值，溶剂型路标涂料的发展从此走上了下坡路。如今随着生活水平的提高，人们对于生活环境的要求越来越高，溶剂型路标涂料已无法适应当代社会的需求。因此，近十几年间低(零)污染路标涂料的研究一直是热门研究方向，逐渐形成了环保型路标涂料这一品种。本文将现有各种环保型路标涂料分为水性路标涂料、热熔型路标涂料、无溶剂型路标涂料。分别讨论了上述几种路标涂料的低(零)污

4、染的机理及发展现状，并且对环保型路标涂料的未来发展趋势做出了预测。1 水性路标涂料水性涂料是以水溶性树脂或不同类型的分散树脂为基料的涂料，因而也常称为水基涂料。由于采用水代替有机溶剂，涂料的V 0 c 含量较低且无异昧，不燃烧，毒性低口】。水溶性树脂是一种在分子链中引入离子型结构单元的一种离子型树脂。离子型基团的存在赋予了树脂的水溶性。常用的水性改性剂有挥发性胺、磺酸盐等。这些单体可以单独使用也可复合使用，由其产生或引入的盐基，可以赋予树脂水溶性或水分散性。控制树脂的不同分子量可提供不同的水溶性，制成不同的分散体系，如溶液型、胶体型、乳液型等。但是由于传统的水基涂料于燥慢，热稳定性差、易粘脏、

5、不耐磨等缺点不能用于划制道路标线，因此对于其改性研究从未间断过【3J。吴明江(4J等以聚己二酸丁二醇酯二醇(P B A)、二羟甲基丙酸(D M P A)和甲苯二异氰酸酯(T D I)等为主要原料，配合防老剂和紫外光吸收剂，用预聚体法制备不挥发物第1 2 期环保型路标涂料的研究进展-1 5 质量分数为4 0 的单组分水性聚氨酯树脂；以此树脂为基础，用钛白粉作为着色剂，制备白色水性聚氨酯路标涂料。研究结果表明，预聚体法制备的水性聚氨酯树脂在4 0 下放置2 4h 即可达到最终性能；水性聚氨酯树脂在水中呈柱状分散；以此树脂制备的水性聚氨酯路标涂料附着良好，表干时间短，各项指标符合路标涂料技术标准。孙

6、道兴1 5 1 等将水性聚氨酯弹性树脂2 3 4 4 用硅烷偶联剂改性，并与纳米二氧化硅、功能多胺聚合物、颜填料和助剂等复配，制得了性能优异的自交联环保型道路标志涂料。该水性纳米复合道路标志涂料具有干燥速度快、强耐磨、耐水和耐老化的特性。硅烷偶联剂改性后的弹性树脂能明显改善涂料的干燥速度、附着力和耐水性。纳米二氧化硅、云母和玻璃粉等功能填料与硅烷偶联剂改性后的弹性树脂和多胺聚合物发挥协同作用，能明显增强涂料的干燥速度、硬度、耐磨性和抗紫外线粉化性能，满足道路标线涂料的特殊性能要求。梁哲陋1 等采用特殊的高分子材料乳化剂合成丙烯酸乳液树脂，并对水性高分子的羧基做特殊处理，从而使水性涂料的耐水性显著提高，采用纯丙烯酸聚合并适度交联的办法使水性涂料对沥青路面的附着力显著提高。2 热熔型路标涂料热熔型路标涂料是2 0 世纪5 0 年代中期首先在欧洲开发成功盯1，并在6 0 年代后期在世界范围内逐渐得到推广使用的一种全新型道路安全标线涂料。与溶剂型路标涂料相比，其成分中无溶剂挥发分，施工时依靠加热使粉状涂料熔融，然后再利用专门的设备涂敷在地面上，冷凝后成为鲜明的标线。它的成膜机理不是靠普通油漆的