錢華信， 梁映平， 吳曉明， 何 銳*

(1.陜西交通控股集團(tuán)有限公司， 西安 710065; 2.長(zhǎng)安大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院， 西安 710064)

作為視覺引導(dǎo)和交通誘導(dǎo)的交通基礎(chǔ)設(shè)施，道路交通標(biāo)線對(duì)于發(fā)揮道路功能、預(yù)防和減少交通事故的發(fā)生，有著十分重要的作用，極大地推動(dòng)了交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展。隨著中國(guó)城鄉(xiāng)公路尤其是高速公路網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模建設(shè)，改善道路交通標(biāo)線視認(rèn)性對(duì)提高交通效率、保障行車安全具有關(guān)鍵性的作用。同時(shí)，隨著節(jié)能減排、綠色環(huán)保的理念深入人心以及夜間、雨、霧等惡劣天氣條件下行車需求增大，人們對(duì)道路交通標(biāo)線提出了更加節(jié)能、環(huán)保及智能的要求[1-3]。開發(fā)新型道路交通標(biāo)線材料，提高道路交通標(biāo)線的視認(rèn)性與耐久性，具有重要的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)意義。

現(xiàn)有的道路交通標(biāo)線主要包括溶劑型、熱熔型、雙組分和水性涂料4種[4-7]。其中，最早使用的傳統(tǒng)道路交通標(biāo)線是溶劑型和熱熔型標(biāo)線[8]。但隨著社會(huì)發(fā)展，對(duì)道路交通標(biāo)線的要求日益增高，溶劑型道路交通標(biāo)線有機(jī)物揮發(fā)量高，夜間反光效果不佳，耐久性差，且該類標(biāo)線對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重[9-11]，不符合社會(huì)發(fā)展理念；熱熔型道路交通標(biāo)線則存在易開裂，高溫易變色，施工時(shí)需加熱等缺點(diǎn)，均對(duì)環(huán)境污染有害[12-13]。因此，環(huán)境友好、高抗裂及夜間反光性能優(yōu)異的雙組分道路交通標(biāo)線由此誕生。雙組分道路交通標(biāo)線是由A組分(活性樹脂和顏填料、助劑等組成)和B組分(固化劑)通過物理混合，由分子量低的單體聚合為網(wǎng)狀分子結(jié)構(gòu)的涂層[14]，其與路面材料緊密結(jié)合，最后通過面撒玻璃微珠的反射形成夜間視認(rèn)性，大幅提高行車安全。近年來雙組分道路交通標(biāo)線材料從單一的聚酯型樹脂發(fā)展為環(huán)氧樹脂再到現(xiàn)在的甲基丙烯酸甲酯(methyl methacrylate，MMA)和聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate，PMMA)樹脂，質(zhì)量逐步提高。但是，交通運(yùn)輸?shù)牟粩喟l(fā)展也對(duì)雙組分標(biāo)線的耐久性與可視性提出了更高的要求。

鑒于此，通過梳理中外對(duì)雙組分道路交通標(biāo)線路用性能的最新研究成果，分析雙組分道路交通標(biāo)線材料體系及其固化原理，總結(jié)影響道路交通標(biāo)線耐久性與可視性的評(píng)價(jià)指標(biāo)及其主要影響因素。此外，論述提高雙組分道路交通標(biāo)線性能優(yōu)化的主要途徑，并在此基礎(chǔ)上對(duì)未來的發(fā)展和研究方向進(jìn)行展望，以期推動(dòng)雙組分道路交通標(biāo)線的發(fā)展。

1 雙組分道路交通標(biāo)線體系概述

雙組分道路交通標(biāo)線泛指反應(yīng)型路面標(biāo)線，于20世紀(jì)70年代由歐美發(fā)達(dá)國(guó)家率先研發(fā)的一種應(yīng)對(duì)全球越來越嚴(yán)重的交通和環(huán)保壓力的新型道路交通標(biāo)線。在北美和歐洲等地區(qū)，雙組分道路交通標(biāo)線因其優(yōu)異的性能和環(huán)境友好的特點(diǎn)，發(fā)展迅速，總體市場(chǎng)占有率超10%[4]。而在中國(guó)，于20世紀(jì)70年代開始研制道路交通標(biāo)線，隨著中國(guó)公路事業(yè)的不斷建設(shè)，對(duì)道路交通標(biāo)線的要求也日益變高，雙組分道路交通標(biāo)線因其優(yōu)異的路用性能和對(duì)環(huán)境人體健康危害較低的特點(diǎn)，在中國(guó)用量逐漸增加，標(biāo)線市場(chǎng)占比越來越大。

雙組分道路交通標(biāo)線技術(shù)要求如表1所示。該類型道路交通標(biāo)線通過兩組份聚合反應(yīng)形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，在路面形成密實(shí)的整體，形成的新的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，不存在活性分子鍵，因此其附著力優(yōu)于溶劑型和熱熔型道路交通標(biāo)線，而且低溫不易開裂，高溫不軟化[15]。同時(shí)，雙組分道路交通標(biāo)線具有較高的耐磨性和耐候性，施工過程中受施工溫度的影響較小，可以通過調(diào)節(jié)固化劑的量來控制實(shí)際凝結(jié)時(shí)間等施工特點(diǎn)。且具有不含溶劑，揮發(fā)物含量低，施工無(wú)需加熱等特點(diǎn)，是環(huán)境友好型產(chǎn)品，因此受到廣大用戶的青睞，是中國(guó)未來主流道路交通標(biāo)線材料之一。

表1 雙組分道路交通標(biāo)線技術(shù)要求[16]Table 1 Technical requirements for two component road traffic marking[16]

1.1 雙組分道路交通標(biāo)線分類

1.1.1 樹脂類型

樹脂是決定雙組分道路交通標(biāo)線質(zhì)量好壞的關(guān)鍵，雙組分道路交通標(biāo)線的穩(wěn)定性、施工性、快干性、經(jīng)濟(jì)性等都取決于樹脂本身性能，所以樹脂的類型直接影響標(biāo)線的質(zhì)量。雙組分道路交通標(biāo)線按照成膜樹脂可分為聚氨酯型、聚脲型、環(huán)氧型、MMA型和PMMA樹脂型。

聚氨酯型雙組分道路交通標(biāo)線一般是由異氰酸酯預(yù)聚物(低分子氨基甲酸酯聚合物)和含羥基樹脂兩部分組成[17]。該類型標(biāo)線漆膜厚度大，對(duì)基層材料要求不高，具有附著力強(qiáng)、耐磨性好及柔韌性好、耐高低溫性能好、固體含量高等優(yōu)點(diǎn)。為提高聚氨酯標(biāo)線的性能，必須添加合適的催化劑，但催化劑與樹脂中的官能團(tuán)發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體造成漆膜的機(jī)械性能降低[5]。

聚脲樹脂是由異氰酸酯組分與胺基組分反應(yīng)得到的高聚物[18]，聚脲道路交通標(biāo)線具有固化速度快、和基材附著力好以及耐久性能優(yōu)異等優(yōu)點(diǎn)。此外，該類型標(biāo)線固體含量高，對(duì)環(huán)境友好，但施工技術(shù)較復(fù)雜，對(duì)施工人員要求較高[16-17]。

環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)含—OH、—O—和—CH(O)CH—等官能團(tuán)，其中，含有活性胺基團(tuán)的固化劑與環(huán)氧樹脂中的環(huán)氧基發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，交聯(lián)固化形成連續(xù)、完整的高分子薄膜。因—CH(O)CH—是一種高活性基團(tuán)，所以環(huán)氧樹脂具有較強(qiáng)的黏附性，耐高溫性及防腐蝕性也非常好[19]，對(duì)玻璃珠的親和力也很高，增長(zhǎng)標(biāo)線的使用壽命。但由于分子結(jié)構(gòu)中苯環(huán)的存在，其抗紫外線能力較弱、耐候性差及易粉化，且該類型雙組分道路交通標(biāo)線固化時(shí)間較慢，漆膜固化后容易變黃。

MMA雙組分道路交通標(biāo)線的主成膜物為具有化學(xué)反應(yīng)活性低分子量的丙烯酸酯低聚物和甲基丙烯酸酯低聚物[20]，因分子結(jié)構(gòu)中含有大量的極性基團(tuán)，所以具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性和耐候性。在路面完成潤(rùn)濕滲透，極性基團(tuán)可與路面基材部分基團(tuán)發(fā)生化學(xué)交聯(lián)聚合反應(yīng)，與路面形成牢固的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，所以該交通標(biāo)線附著力優(yōu)異，與路面粘結(jié)緊密，耐磨性和耐久性優(yōu)異。

如今使用較為廣泛的液態(tài)PMMA樹脂，屬于環(huán)保型樹脂產(chǎn)品，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。PMMA分子鏈上有非極性甲基和極性羧甲基酯基團(tuán)，使得分子間有一定空間位阻，同時(shí)有相互作用力[21]，因此，其具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和耐候性。PMMA預(yù)聚體樹脂，區(qū)別于完全反應(yīng)后以固態(tài)形式存在的硬性PMMA樹脂(有機(jī)玻璃)，屬于柔性PMMA樹脂體系。MMA單體經(jīng)過預(yù)聚工藝制備成具備一定活性的液態(tài)樹脂(即PMMA預(yù)聚體)，采用過氧化物，常用過氧化苯甲酰(BPO)為引發(fā)劑，配合相應(yīng)的促進(jìn)劑，引發(fā)甲基丙烯酸甲酯進(jìn)行自由基聚合，在聚合30%～50%時(shí)，采用阻聚封端技術(shù)強(qiáng)制終止反應(yīng)，確保預(yù)聚物的活性。施工時(shí)加引發(fā)劑二次引發(fā)，使其完成全部反應(yīng)，形成的路面標(biāo)線就是PMMA型雙組分道路交通標(biāo)線。其固含量高達(dá)98%，因此屬于環(huán)境友的好產(chǎn)品，且抗裂性能、附著力、耐久性較熱熔型和溶劑型優(yōu)異，但該類標(biāo)線耐水性及耐化學(xué)腐蝕性有限，存在成膜時(shí)間較久、固化不完全等缺點(diǎn)。

圖1 PMMA的結(jié)構(gòu)[21]Fig.1 Structure of PMMA[21]

1.1.2 功能分類

雙組分道路交通標(biāo)線按功能分為刮涂型、噴涂型和結(jié)構(gòu)型。清楚了解不同功能的雙組分道路交通標(biāo)線，可以提高雙組分標(biāo)線的使用效率，提高行車安全。

噴涂型雙組分道路交通標(biāo)線采用專門的高壓無(wú)氣噴涂設(shè)備，施工時(shí)將A、B組分放在不同的涂料釜中，在噴槍出按一定比例相互混合，于路面上反應(yīng)固化形成標(biāo)線。該類標(biāo)線涂料不含內(nèi)混玻璃珠，具有初始逆反射值較高、重涂性能好、附著力較好等優(yōu)點(diǎn)。此外，該類道路交通標(biāo)線涂層較薄(0.6～0.8 mm)，日后養(yǎng)護(hù)無(wú)需清除舊線，施工效率相對(duì)刮涂型較高，適用于邊緣線。

刮涂型雙組分道路交通標(biāo)線用專用的雙組分刮涂機(jī)即可施工。施工時(shí)，將A、B兩種組分的涂料流入到涂斗，攪拌均勻后刮涂到路面反應(yīng)形成雙組分刮涂型標(biāo)線。該類標(biāo)線適用性更廣泛，具有附著力強(qiáng)、耐磨性佳、施工方便等優(yōu)點(diǎn)。該類標(biāo)線厚度為1.2～1.5 mm，和噴涂型標(biāo)線相比，該類標(biāo)線含內(nèi)混玻璃珠，內(nèi)混玻璃珠的存在使該類標(biāo)線有效壽命大于噴涂型，即面撒玻璃珠磨損后，內(nèi)混玻璃珠繼續(xù)發(fā)揮反光效果，仍具有良好的反光效果。

不同于噴涂型或刮涂型標(biāo)線擁有光滑平整的連續(xù)性平面，結(jié)構(gòu)型雙組分道路交通標(biāo)線由不規(guī)則圓點(diǎn)或者無(wú)規(guī)則爛泥裝，有助于提高現(xiàn)有標(biāo)線的防滑值，且具有雨夜反光和振動(dòng)作用，車輪碾壓時(shí)發(fā)生振動(dòng)和聲音，提示駕駛?cè)藛T，適用于車道分界線，斑馬線，顯示道路輪廓，提高駕乘人員對(duì)道路輪廓認(rèn)同感的。此外，該結(jié)構(gòu)有利于路面積水的排放，使標(biāo)線不被雨水覆蓋。該類標(biāo)線還具有附著力強(qiáng)，耐磨性能好，抗裂性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

1.2 雙組分道路交通標(biāo)線固化機(jī)理

丙烯酸樹脂類雙組分道路交通標(biāo)線固化原理是樹脂在固化劑的作用下，通過與促進(jìn)劑上的活性官能團(tuán)反應(yīng)，進(jìn)行交聯(lián)固化，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高分子量聚合物的涂層，高分子聚合物改善了其光澤、硬度、耐磨性及耐熱性等。反應(yīng)前單個(gè)組分的分子量較小，所以標(biāo)線涂料在發(fā)生聚合化學(xué)反應(yīng)前具有很好的滲透性，當(dāng)兩個(gè)組分在標(biāo)線凝結(jié)過程中發(fā)生的聚合化學(xué)反應(yīng)，使標(biāo)線能與地面牢固結(jié)合[3]。如圖2所示，未添加固化劑前，丙烯酸樹脂呈無(wú)規(guī)則鏈狀結(jié)構(gòu)，在固化劑的加速作用下，形成穩(wěn)定的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。

圖2 丙烯酸類雙組分道路交通標(biāo)線固化Fig.2 Curing of acrylic two component road traffic marking

2 耐久性評(píng)價(jià)分析

在風(fēng)吹、日曬、雨淋等自然環(huán)境的侵蝕以及車輛的沖擊、摩擦作用下，道路交通標(biāo)線不斷被磨損，嚴(yán)重影響其使用效果。因此，研究道路交通標(biāo)線耐久性影響因素，并科學(xué)評(píng)判其耐久性，可以更好地提高道路交通標(biāo)線耐久性，延長(zhǎng)其服役壽命，具有安全價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

2.1 耐久性評(píng)價(jià)指標(biāo)

通過梳理《路面標(biāo)線涂料》(JT/T 280—2004)[16]、《路面防滑涂料》(JTT 712—2008)[22]等現(xiàn)有規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)，雙組分道路交通標(biāo)線耐久性指標(biāo)可總結(jié)如表2所示?，F(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范分別從耐堿性、耐水性、耐磨性、耐侯性、熱穩(wěn)定性、耐沖擊性、凍融穩(wěn)定性等方面對(duì)雙組分道路交通標(biāo)線的耐久性做出了要求。其中，耐磨性屬于定量指標(biāo)，其他均屬于定性指標(biāo)。

表2 雙組分道路交通標(biāo)線耐久性技術(shù)要求[16, 22]

2.2 耐久性影響因素分析

影響道路交通標(biāo)線耐久性的因素可以分為自然因素和道路車輛因素[23]，自然因素包括溫度、降水、紫外線輻射。溫度和水汽使標(biāo)線產(chǎn)生氣體膨脹應(yīng)力和熱脹冷縮應(yīng)力。雨水滲入標(biāo)線內(nèi)部，與標(biāo)線和基層產(chǎn)生物理化學(xué)作用，降低標(biāo)線的附著力和抗沖擊強(qiáng)度，同時(shí)雨水侵蝕標(biāo)線，灰塵易在被侵蝕的標(biāo)線表明吸附，降低標(biāo)線可視性。顏料吸收太陽(yáng)輻射中的紫外光，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或光氧反應(yīng)，造成道路交通標(biāo)線強(qiáng)度減小，容易起皺，空鼓和被磨損。道路車輛因素包括車輪荷載、車輪磨耗等。耐磨性較差的道路交通標(biāo)線，經(jīng)過車輪沖擊和車輪磨耗，標(biāo)線易掉色和脫落，嚴(yán)重影響道路交通標(biāo)線可視性。

而現(xiàn)有的規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)，只對(duì)單一因素作用下道路交通標(biāo)線耐久性進(jìn)行評(píng)價(jià)，不符合實(shí)際服役環(huán)境。因此，綜合考慮道路交通標(biāo)線的實(shí)際應(yīng)用環(huán)境，提出多因素(車輛荷載、雨水侵蝕和紫外輻射等)作用下道路交通標(biāo)線耐久性評(píng)價(jià)能夠?qū)崿F(xiàn)標(biāo)線服役性能的科學(xué)評(píng)判。

3 雙組分道路交通標(biāo)線可視性分析

道路交通標(biāo)線具有反光特性，以確保夜間具有可視性。有研究表明，夜間交通事故死亡率占所有交通事故死亡率的一半，所以，研究道路交通標(biāo)線可視性的影響因素以及提升其可視性，對(duì)于夜間行車安全有著至關(guān)重要的作用。

3.1 可視性提升分析

面撒玻璃珠是增加道路交通標(biāo)線可視性的常見方法。玻璃珠反光原理如圖3所示[12]，射入玻璃珠內(nèi)的光線在其內(nèi)折射，將光線反射到光源方向，玻璃珠的這種反射稱為光的回歸反射。汽車前照燈照射路面時(shí)，由于該光線回歸反射到司機(jī)眼睛而提高了路面標(biāo)線的視認(rèn)性。隨著技術(shù)的進(jìn)步，發(fā)光涂料、LED標(biāo)線、凸起型標(biāo)線等均可提高道路交通標(biāo)線夜間可視性，中外學(xué)者對(duì)此做了大量研究。

圖3 玻璃珠反光原理[24]Fig.3 Reflection principle of glass beads[24]

玻璃珠是影響道路交通標(biāo)線可視性主要影響因素，玻璃珠的折射率、級(jí)配和成圓率對(duì)道路交通標(biāo)線可視性影響的研究較多。David 等[25]研究了道路交通標(biāo)線結(jié)構(gòu)、玻璃珠折射率與其反光效率之間的關(guān)系，以及雨水以及潮濕狀對(duì)道路交通標(biāo)線的可視性的影響。研究結(jié)果表明，玻璃珠的折射率越高，形成的有效逆反射越好，在雨天和潮濕條件下的性能更高。與非結(jié)構(gòu)化標(biāo)記系統(tǒng)相比，具有結(jié)構(gòu)化光學(xué)系統(tǒng)的路面標(biāo)記系統(tǒng)在更大距離上表現(xiàn)出更高的整體反光效率，即結(jié)構(gòu)型標(biāo)線具有更好的反光效果。Zhang等[26]利用計(jì)算機(jī)輔助成像技術(shù)研究了玻璃珠的密度對(duì)道路交通標(biāo)線逆反射的影響，結(jié)果表明，較高的玻璃珠密度導(dǎo)致較高的標(biāo)線回復(fù)反射率。此外，當(dāng)玻璃珠密度值相同時(shí)，白色邊緣標(biāo)線的逆反射值明顯高于黃色中心標(biāo)記。他們建議的玻璃珠密度范圍為9%～24%，玻璃珠密度低于9%時(shí)，無(wú)法提供標(biāo)準(zhǔn)要求的逆反射值，而密度大于24%時(shí)，道路交通標(biāo)線成本增加，且逆反射值無(wú)顯著提高。Adam等[27]研究玻璃珠折射率(折射率為1.5和1.9)和幾何形狀對(duì)路面標(biāo)線的反射率的影響，結(jié)果表明，對(duì)于1.5和1.9折射率玻璃珠而言，反射率均隨觀察角和入射角的增加而降低，與1.5折射率的玻璃珠相比，1.9折射率玻璃珠的反射率平均高出171%，另外，還發(fā)現(xiàn)相比粒徑的增加，折射率的增加對(duì)反射率的影響更大。

綜上，提高道路交通標(biāo)線的可視性可通過控制面撒玻璃珠質(zhì)量(成圓率、折射率、嵌入度、級(jí)配)和添加發(fā)光材料(熒光、磷光)以及安裝LED標(biāo)線燈等方法。發(fā)光涂料主要用磷光材料和熒光材料分散在涂料中，是一項(xiàng)有前途的新技術(shù)，雖然發(fā)光材料顯示出使標(biāo)線整夜可見的潛力，但發(fā)光涂料存在不穩(wěn)定容易水解的問題。因此，造成添加磷光體標(biāo)線穩(wěn)定性差，如何降低磷光材料水解以及延長(zhǎng)發(fā)光道路交通標(biāo)線壽命是下一階段亟待解決的問題。

3.2 可視性評(píng)價(jià)指標(biāo)分析

道路交通標(biāo)線可視性是反光型道路交通標(biāo)線的重要指標(biāo)，而逆反射亮度系數(shù)反是標(biāo)線可視性的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)，因此需要保證標(biāo)線擁有較高的逆反射亮度系數(shù)。中外都對(duì)道路交通標(biāo)線的逆反射亮度系數(shù)做出要求，表3～表5分別是美國(guó)、印度以及中國(guó)對(duì)標(biāo)線逆反射亮度系數(shù)的規(guī)范要求[33-35]。相比較可知，國(guó)外對(duì)逆反射亮度系數(shù)要求更高，印度設(shè)計(jì)時(shí)速不同時(shí)，對(duì)逆反射亮度系數(shù)要求也不同，更符合實(shí)際需求；美國(guó)對(duì)標(biāo)線逆反射亮度系數(shù)的有效期更長(zhǎng)。中國(guó)在未來也需對(duì)逆反射亮度系數(shù)做出更詳細(xì)的規(guī)定，例如，針對(duì)不同道路不同時(shí)速，設(shè)計(jì)不同逆反射亮度系數(shù)要求，同時(shí)對(duì)逆反射亮度系數(shù)的有效期進(jìn)一步延長(zhǎng)。

表3 美國(guó)部分地區(qū)對(duì)逆反射亮度系數(shù)要求[33]

表4 印度對(duì)逆反射系數(shù)亮度要求[34]

表5 中國(guó)對(duì)逆反射亮度系數(shù)要求[35]

4 雙組分道路交通標(biāo)線性能優(yōu)化

雙組分交通道路標(biāo)線性能優(yōu)化可由組成設(shè)計(jì)優(yōu)化和材料改性兩方面進(jìn)行。組成設(shè)計(jì)優(yōu)化即通過優(yōu)化標(biāo)線涂料配方和優(yōu)選原材料達(dá)到性能優(yōu)化的目的；材料改性則是通過對(duì)原材料改性，例如對(duì)填料、顏料進(jìn)行納米處理和對(duì)內(nèi)混玻璃珠用偶聯(lián)劑處理等方式，利用新技術(shù)對(duì)原材料改性的方法，優(yōu)化交通道路標(biāo)線的性能。

4.1 組成設(shè)計(jì)優(yōu)化

優(yōu)良的雙組分道路交通標(biāo)線配方是保證標(biāo)線質(zhì)量的基礎(chǔ)，合適的配方，才能制備出高質(zhì)量的道路交通標(biāo)線。優(yōu)化配方可以有效提高雙組分道路交通標(biāo)線的質(zhì)量，中外學(xué)者研究?jī)?yōu)化標(biāo)線組分做了部分研究，并取得了一定成果。

文獻(xiàn)[36-38]將混合設(shè)計(jì)(mixture design)的新方法用于設(shè)計(jì)和優(yōu)化道路交通標(biāo)線配方，該方法能研究多個(gè)變量之間的交互作用，用最少數(shù)量的實(shí)驗(yàn)可以同時(shí)在幾個(gè)級(jí)別上估計(jì)不同的響應(yīng)，且混合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)考察的自變量因素較多，得出的結(jié)論與實(shí)際情況更加相符。研究結(jié)果表明，與商業(yè)溶劑型涂料相比，新配制的涂料具有優(yōu)異的路用性能。Hadizadeh等[39]后利用相同方法優(yōu)化了MMA雙組道路分標(biāo)線，選取樹脂、填料、顏料、增塑劑作為變量，以抗污性和抗滑性作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，結(jié)果表明，用該方法優(yōu)化后最佳配方制備的雙組分道路交通標(biāo)線，具有優(yōu)異的抗滑性和耐污性。此外，還研究了固化劑(BPO)含量對(duì)MMA道路交通標(biāo)線的固化影響，結(jié)果顯示固化劑在2%的含量時(shí)，固化效果最佳。劉俊權(quán)[40]為了解決標(biāo)線與水泥路面使用效果的問題，優(yōu)化了雙組分環(huán)氧樹脂道路交通標(biāo)線，一方面通過選擇良好的溶劑保證涂料的黏度以及施工后溶劑的快速揮發(fā)性和快干性；另一方面選擇合適的固化劑以及適量的增白劑和紫外線吸收劑，保證標(biāo)線的快速固化，并具有良好的耐紫外光照射性和優(yōu)異的保色性能。最終結(jié)果表明，優(yōu)化后環(huán)氧樹脂型雙組分道路交通標(biāo)線在水泥路面上附著效果良好，且其他性能均滿足設(shè)計(jì)要求。

綜上而言，通過優(yōu)選原材料和優(yōu)化配方兩種方式對(duì)雙組分道路交通標(biāo)線優(yōu)化均可有效提高道路交通標(biāo)線的質(zhì)量，且這兩種方式較為簡(jiǎn)單，成本投入較低。此外，原材料質(zhì)量也是影響道路交通標(biāo)線質(zhì)量的關(guān)鍵因素，控制原材料質(zhì)量可保證道路交通標(biāo)線質(zhì)量，但還沒有規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)對(duì)道路交通標(biāo)線原材料提出要求，未來應(yīng)對(duì)標(biāo)線原材料的技術(shù)指標(biāo)統(tǒng)一規(guī)范，保證道路交通標(biāo)線質(zhì)量。

4.2 原材料改性

原材料性能與雙組分道路交通標(biāo)線的性能密切相關(guān)，對(duì)原材料改性可以提高道路交通標(biāo)線的性能，目前，中外對(duì)雙組分標(biāo)線原材料改性方面的研究較為豐富，且取得一定的成果。

納米材料的應(yīng)用可以有效改善道路交通標(biāo)線的性能。Maryam等[41]利用納米黏土將丙烯酸樹脂改性，合成納米復(fù)合丙烯酸樹脂，并利用自制納米復(fù)合丙烯酸樹脂制備出納米黏土丙烯酸標(biāo)線。研究結(jié)果表明，黏土板發(fā)生了剝離和插層，對(duì)丙烯酸樹脂的聚合和行為有明顯的影響，黏土夾層的形態(tài)顯著提高道路交通標(biāo)線的耐磨性和耐劃性，增加標(biāo)線的使用壽命。同時(shí)，他們還使用光催化效果的納米TiO2將丙烯酸聚合物改性，將納米結(jié)構(gòu)和/或納米尺寸的TiO2均勻分散在涂料，通過透射電子顯微鏡(transmission electron microscope,TEM)和光學(xué)能量帶表征納米TiO2在涂料中分布，研究結(jié)果表明：含有TiO2納米顆粒如果均勻分散在標(biāo)線涂料中，利用TiO2的光分解效果使標(biāo)線具有自清潔能力，增長(zhǎng)標(biāo)線的有效壽命。

此外，添加礦物質(zhì)填料也可以作為提升道路交通標(biāo)線的有效方法。Hadizadeh等[39]利用粒徑不同的40 μm和0.4～0.8 mm的SiO2作為涂料的填料，以1∶3和1∶1的比例制備丙烯酸涂料，研究不同級(jí)配的填料對(duì)道路交通標(biāo)線性能的影響，研究結(jié)果表明，一定級(jí)配下的填料可以有效提高道路交通標(biāo)線的抗滑性。Siyahi等[42]利用礦物質(zhì)提高雙組分道路交通標(biāo)線的防滑性，他們采用廢玻璃粉、二氧化硅顆粒和膨脹黏土等礦物質(zhì)材料作為防滑骨料制備雙組分道路交通標(biāo)線，利用擺錘試驗(yàn)測(cè)試防滑值，結(jié)果表明，二氧化硅和膨脹黏土的添加影響標(biāo)線的耐磨性，而含有10%廢玻璃粉的標(biāo)線，抗滑性和反射率均明顯提高，且不會(huì)影響其他性能。竇小燕等[43]采用活性丙烯酸樹脂與丙烯酸單體為基體，用引發(fā)劑為交聯(lián)固化，制備出具有黏度低、固體含量高、固化時(shí)間適宜、低污染、與玻璃珠粘結(jié)牢固、耐候性好等特點(diǎn)的雙組分道路交通標(biāo)線。并著重討論了涂料配方中的樹脂、活性單體、鈦白粉的用量及填料粒徑的合理級(jí)配。制備的涂料不僅保證路面排水并具有一定的防滑功能。

內(nèi)混玻璃珠也可改善道路交通標(biāo)線的路用性能，尤其是對(duì)其防滑性能有顯著的影響。Richards[44]評(píng)估了預(yù)混合玻璃微珠對(duì)道路交通標(biāo)線抗滑性的影響，研究結(jié)果表明，預(yù)混玻璃珠能顯著提高道路交通標(biāo)線的抗滑性。另外，Eigenmann[45]研究了玻璃微珠對(duì)道路交通標(biāo)線漆防滑性的影響。研究結(jié)果表明，硅烷偶聯(lián)劑處理過玻璃珠不僅提高道路交通標(biāo)線漆的防滑性，而且提高了它的反射率。

總體而言，雙組分道路交通標(biāo)線改性主要通過利用納米顆粒、添加礦物質(zhì)顆粒以及利用偶聯(lián)劑等手段對(duì)原材料改性，提高原材料的性能從而提高雙組分道路交通標(biāo)線的路用性能。相較而言，納米技術(shù)的應(yīng)用更受青睞，擁有廣闊前景，納米顆粒均勻分散在道路交通標(biāo)線中，能顯著提高雙組分道路交通標(biāo)線的各項(xiàng)性能。

5 結(jié)論及展望

通過梳理中外對(duì)雙組分道路標(biāo)線路用性能的最新研究成果可知，納米級(jí)的TiO2和礦物質(zhì)填料的應(yīng)用，能顯著提高雙組分道路交通標(biāo)線的耐污性和抗滑性；添加發(fā)光材料可提高雙組分道路交通標(biāo)線可視性，但發(fā)光材料存在不穩(wěn)定等缺點(diǎn)，需深度對(duì)此研究。另外，目前雙組分道路交通標(biāo)線研究多集中于提高雙組分道路交通標(biāo)線的路用性能和可視性，而雙組分道路交通標(biāo)線耐久性評(píng)價(jià)較單一，缺乏與實(shí)際服役環(huán)境結(jié)合程度較低。鑒于此，建議以后針對(duì)以下幾方面展開研究。

(1)結(jié)合實(shí)際環(huán)境，采用室內(nèi)模擬試驗(yàn)，研究多種環(huán)境因素(車輛荷載、溫度、雨水侵蝕和紫外輻射等)交互作用對(duì)道路標(biāo)線耐久性的影響，重點(diǎn)研究其可視性的衰變規(guī)律，并探索其性能衰變機(jī)理，建立可視性衰變預(yù)估模型，預(yù)測(cè)交通標(biāo)線未來的性能衰退狀態(tài)，并提出多因素耦合作用下雙組分道路交通標(biāo)線耐久性評(píng)價(jià)指標(biāo)，為建立完整道路交通標(biāo)線性能評(píng)價(jià)體系提供支撐。

(2)雙組分道路交通標(biāo)線性能提高和原材料性能和質(zhì)量密切相關(guān)，目前研究多集中于單組分對(duì)標(biāo)線性能影響研究，后續(xù)研究應(yīng)考慮各組分相互影響以及相互作用下對(duì)道路交通標(biāo)線性能改善影響，建立材料組成、結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)和標(biāo)線服役性能之間的關(guān)系，并根據(jù)氣候環(huán)境和交通等級(jí)推薦出其質(zhì)量控制指標(biāo)，以期推動(dòng)雙組分道路交通標(biāo)線的應(yīng)用。

(3)進(jìn)一步加強(qiáng)發(fā)光材料(熒光材料、磷光材料)在雙組分道路交通標(biāo)線中應(yīng)用研究，在保證發(fā)光材料穩(wěn)定、不水解的基礎(chǔ)上，滿足雙組分道路交通標(biāo)線的性能要求，實(shí)現(xiàn)雙組分道路交通標(biāo)線整間可視性，提高雙組分道路交通標(biāo)線的使用效率。

(4)國(guó)內(nèi)外對(duì)于玻璃珠的研究較為廣泛，但缺乏玻璃珠關(guān)鍵因素嵌入度對(duì)標(biāo)線逆反射亮度系數(shù)的詳細(xì)影響規(guī)律的研究，且對(duì)于嵌入度控制和檢測(cè)極為不便，因此亟需對(duì)嵌入度展開深層次研究，利用圖像處理等技術(shù)，建立快速檢測(cè)嵌入度的方法，研究玻璃珠嵌入度與標(biāo)線逆反射系數(shù)之間的影響規(guī)律，并提出玻璃珠嵌入度控制方法。