摘　要 : 简述了国内路标漆的发展概况 , 介绍了聚天冬氨酸酯聚脲路标漆的原理、配方及应用性能。针对目前国内各种路标漆的优缺点 , 将聚天冬氨酸酯聚脲路标漆与它们进行比较 , 发现聚天冬氨酸酯聚脲路标漆具有快干、耐磨、反光效果好、施工速度快、重涂性好等优点 , 特别适用于路面标线涂料的应用。

    关键词 : 聚天冬氨酸酯聚脲 ; 快干 ; 耐磨 ; 路标漆 ; 喷涂聚脲

    0 　引　言

    近 20 年来 , 随着我国公路事业的发展 , 路面标线涂料的发展取得了令人瞩目的成绩 , 涂料的类型由 20 年前单一的常温溶剂型发展成为与世界标线涂料相对应的四大类 : 常温溶剂型、加热溶剂型、热熔型及水性涂料。

    目前我国标线涂料以 C 5 石油树脂及松香改性的树脂为基料的热熔型和以聚丙烯酸酯树脂为基料的常温溶剂型为主。热熔型涂料由于其施工设备成熟 , 涂膜耐久性好 , 尤其是其干燥快等特点成为国内路标漆的主流产品 ; 常温溶剂型路标漆具有施工方便、易重涂、适用性强、一次性投资少等优点 , 在国内路标漆中仍占有一定的地位。但热熔型涂料存在着施工速度慢、施工条件差、旧线更新或改线困难的缺点。常温溶剂型涂料由于含有大量的溶剂 , 不符合环保的要求 [ 1 ] 。

    1 　新型喷涂聚脲路面标线涂料

    喷涂聚脲是国外近 10 年来为适应环保需求而研制开发的一种新型材料。它是由异氰酸酯组分与氨基化合物组分反应生成的一种弹性体物质。固含量高、干燥快。它是继高固体分涂料、水性涂料、粉末涂料之后又一重大技术进步 [ 2 ] 。

    但由于传统的喷涂聚脲涂料凝胶时间极短 , 只有几秒的时间 , 造成涂层与基材的附着力不佳 , 最近几年发展的第三代聚天冬氨酸酯聚脲涂料彻底改变了传统聚脲的凝胶时间短、附着力差的缺点。上海涂料研究所率先在国内研制成功聚天冬氨酸酯聚脲路面标线涂料 , 产品符合环保要求 , 具有良好的快干性能 , 在耐久性、易重涂、不开裂、不易剥离、保持反光性能等方面具有目前国内主要路标漆品种不可比拟的特点。它克服了热熔型涂料和溶剂型涂料缺点 , 与玻璃珠的附着力强 , 不会出现脱落现象 , 使反光效果长期保持。由于高速公路对路标漆的持续反光性要求较高 , 因此新型喷涂聚脲路标漆特别适用于高速公路。

    1. 1 　新型喷涂聚脲涂料原理

    聚天冬氨酸酯聚脲涂料为双组分 , 由 A 组分 HD I 三聚体 ( 见图 1) 和 B 组分聚天冬氨酸酯 ( 见图 2) 组成 [ 3 ] 。它是通过异氰酸酯基与聚天门冬氨酸酯上的胺基反应 , 反应无需催化剂 , 对湿度、温度不敏感。由于涂层内部分子链之间能形成大量的氢键效应 , 故涂层的拉伸强度和硬度都较高。

图 1 HD I 三聚体结构式

图 2   聚天门冬氨酸酯结构式

    1. 2 　新型喷涂聚脲涂料的配方

    聚天冬氨酸酯聚脲涂料为双组分 ,A 组分为 HD I 三聚体固化剂 ,B 组分由聚天门冬氨酸酯树脂、颜料、填料及助剂组成 , 可通过双组分喷涂设备或无空气高压喷涂设备施工。上海涂料研究所研究的聚天门冬氨酸酯树脂 , 其固含量为 100% , 25 ℃ 时黏度为 290mPa · s, 物质的量为 270 mol, 代号为 ASPD 。路标漆配方见表 1 。

表 1   聚天冬氨酸酯聚脲路标漆配方

    1. 3 　生产工艺

    将聚天门冬氨酸酯树脂、部分颜料、填料、助剂投入配料缸中 , 高速分散 30 min, 然后加入剩余的颜料、填料 , 低速分散 50 min, 检测细度至 50 μ m 。待检验合格后过滤、包装。

    1. 4 　涂料性能指标

    涂料性能指标参照交通部行业标准 JT/T280 — 1995 《路面标线涂料》测试 , 结果见表 2, 物理性能测试结果见表 3 。

 表 2   聚天冬氨酸酯聚脲路标漆部分性能指标测试结果

表 3   聚天冬氨酸酯聚脲路标漆物理性能

    2 　各种路标漆的比较

    2. 1 　常温溶剂型路标漆

    常温溶剂型路标漆是我国涂料的传统产品 , 在 20 世纪六七十年代我国交通尚不发达的情况下用得较多。但其固含量低 , 涂层较薄 , 因而其耐久性、耐磨性差 , 且涂膜耐水性差 , 在高速公路上已不能适用。

    2. 2 　热熔型路标漆

    热熔型路标漆以其干燥快、涂膜厚、反光持续性能好等优点 , 目前在我国高等级公路上的应用占据一定地位 , 但是该涂料在应用中存在两大问题是难以解决的。第一是施工速度慢、施工条件差 ( 高温作业 ) ; 第二是旧线更新或改线困难。标线在长期使用过程中经风化后局部剥落 , 修补较困难。

    2. 3 　水性路标漆

    由于人们对环境保护的日益重视 , 许多国家对挥发性有机化合物 (VOC) 向大气排放量的限制越来越严格 , 水性路标漆得以发展。但水性路标漆存在如下缺陷 : (1) 涂料中仍含有一定量的溶剂 ; (2) 施工温度不能太低 ; (3) 干燥速度慢 ; (4) 固体分低 , 涂层较薄 , 耐磨性能差。

    2. 4 　聚天冬氨酸酯聚脲路标漆

    聚天冬氨酸酯聚脲路标漆是在第一代聚脲涂料的基础上开发的第三代聚脲涂料 , 克服了第一代聚脲涂料的凝胶速度过快、附着力欠佳的缺点。该涂料属于环保材料 , 固含量高 , 具有如下特点 : ( 1) 对水分、湿度无影响 , 施工环境适应性好 ; ( 2) 具有良好的热稳定性 , 可在 150 ℃ 下长期使用 ; (3) 配方体系任意可调 , 手感从软橡皮到硬质弹性体 ; (4) 耐候性极佳 , 耐老化性能优良 , 不黄变 ; ( 5) 附着力好、耐磨性能好 , 与玻璃珠的粘结力佳 ; ( 6) 长期反光性能好。聚天冬氨酸酯聚脲涂料是一种新型多用途涂料 , 它突破了传统环保型涂装技术的局限 , 因此使得该技术一问世 , 便得到了迅猛发展。

    3 　结　语

    通过与目前常用的路标涂料比较 , 聚天冬氨酸酯聚脲路标涂料具有明显的优势 , 固含量高、干燥速度快、耐磨性佳、反光性能好 , 与底材的附着力极佳 , 材料物理性能优良 , 作为新型开发的路面标线涂料 , 在城市道路及高速公路上会有良好的发展趋势。