助流剂对黄色热熔型道路标线涂料流动性能的影响*

郑 超

(泰山医学院化学与化学工程学院，山东 泰安 271016)

道路标线涂料是涂敷在道路上，用于标志道路标线的涂料。它是一种安全标记，是在公路交通中的一种“语言”。交通安全管理部门利用道路标线达到加强交通安全管理、减少事故和美化城市道路的目的，而醒目的道路标线取决于高性能的标线涂料。随着现代施工的环境保护及对标线的耐磨、防滑、耐候及耐久性的高要求，低成本的热熔型标线涂料成了我国道路标线涂料的首选[1]。近年来随着交通道路标线的全面标准化的严格实施，黄色标线涂料的使用量也日益增多。对黄色热熔型道路涂料而言，其流动性同样是施工过程中非常重要的技术指标。树脂作为连续相在涂料中使用虽然可以大大改善涂料在加工过程中的流动性，但同时带来了涂料成本的大幅提高，因此，同白色热熔道路标线涂料一样，寻找具有相当流动性的助流剂，添加到涂料中，可在一定程度上避免涂料干燥困难、涂膜较软、易粘染污物等缺点，同时降低涂料的制造成本，可谓一举多得。

1 材料和方法

1.1 主要原料

树脂主要是C5石油树脂和松香改性树脂，骨质填料是石英砂、重质碳酸钙，加工助剂为橡胶弹性体，助流剂为聚乙烯蜡、石腊等，颜料是中铬黄，反光材料为玻璃微珠。

1.2热熔型标线涂料配方(表1)

表1 热熔型标线涂料配方

1.3实验过程

固定热熔涂料中石英砂和碳酸钙在填充物质中所占比例，并且使涂料配方中的其他成分不变，改变涂料中助流剂和中铬黄的含量，测出熔融涂料在190℃时的流动性、流出时间、不粘胎时间等与助流剂的关系，并分别做出助流剂分别在1%和3%时的电镜照片，加以比对说明。

2 结果与讨论

2.1中铬黄用量的选择

中铬黄具有着色力高、稳定性好、耐光性、耐化学品性好等特点，因此很多标线涂料里面都选择它作为颜料。但在实验中我们发现，添加了中铬黄的涂料比较白色涂料的流动性会有所减弱，并且由于该产品具有一定毒性，其用量应该加以控制，在能满足醒目、提示的作用下，尽可能少的使用。至于中铬黄影响流动的原因，主要是成品中铬黄里面往往添加了含有如含铝和硅共沉淀化合物等体制颜料的缘故[2]。所以，实际用量可根据涂覆路面的要求控制在2%～3%左右。

2.2助流剂含量的选择

涂料近似于宾汉流体，也称塑性流体，τ-τy=hp×ν，其中：τ是剪应力，N/m2；τy是屈服应力，N/m2；hp是塑性粘度，Pa·s；ν是剪切速率，s-1。只有当剪切力超过一定值之后才会发生流动，而开始流动后其剪切应力与剪切速率成线性关系。宾汉流体之所以具有这样的性质，是该流体静止时，其内部存在着凝胶性的结构，只有当外加应力超过极值之后，凝胶体系才全部崩溃，开始流动[3]。

由上述理论分析可知，助流剂在控制涂料中起到外力剪切作用时，其自身的流动对带动涂料中其他颜填料组分的流动方面起到了至关重要的作用。所以，其在标线涂料中含量的选择就成了决定涂料质量的关键因素：提高其含量，有利于涂料流动性和粘结力的提高，但不粘胎时间相应延长且成本升高；降低其含量，就会导致涂料中颜填料沉降性提高，流动性减弱，降低粘结性能，从而影响涂料的使用寿命，因此，控制助流剂含量在1%～3%范围内进行讨论(图1，2)。

2.3助流剂含量与流动度、流出时间、不粘胎时间关系

首先，助流剂在涂料中可以提高其加工流动性，缩短流动时间，防止涂料中重组分的沉降，调整不粘胎时间等作用，因此，涂料中分别使其含量保持在1%、2%、3%，测其上述数值。

表2 助流剂含量与流动度、流出时间、不粘胎时间关系

由表2中数据可以看出，随着助流剂在涂料中含量的增加，其流出时间相应缩短，对应其流动性逐渐增强，而不粘胎时间则增加，为施工带来不利，但其数值仍然在国家标准[4]范围之内。通过表2可以看出，与白色涂料流动性相比也有所减弱[5]。

图1 助流剂含量为1%的电镜照片

图2 助流剂含量为3%的电镜照片

由于图1中助流剂含量较少，在熔融涂料流动时，它所起的提高流动性、防沉降性能就不能充分发挥出来，导致小填料颗粒的周围没有完全充满树脂和助流剂，大颗粒填料周围出现了较大空隙，直接导致了涂覆在路面上的涂料的附着力降低，粘结性、使用寿命下降；而图2中由于助流剂含量提高到3%，使其能充分发挥防沉降、助流动的作用，使树脂、助流剂牢牢粘结在较大颗粒周围，有效减小其周围缺陷，从而提高涂料性能。另外与白色涂料电镜照片相比，树脂、助流剂与大颗粒粘结的面积也有所减少，也验证了黄色涂料流动性较弱的特点[5]。

3 结 论

3.1由于在涂料中添加了中铬黄颜料，大大降低了涂料的流动性。在涂料中适当提高了助流剂用量，以改善涂料的流动性。

3.2助流剂的使用，除了改进涂料的流动性以外，还可对附着力、粘结性、使用寿命等性能的提高有所帮助。

[1] 汪培书.高性能热熔标线涂料的研制及应用[J].现代涂料与涂装,2004, 2:8-9

[2] 潘神燕. 铬酸铅颜料和钼铬酸铅颜料中掺入体质颜料的分析[J]. 宁波化工,2009, 3：30-31.

[3] 何曼君.高分子物理[M].上海: 复旦大学出版社,2000：262-263.

[4] J/T 280—1995道路标线涂料标准[S] .

[5] 聂长飞. 助流剂的含量对热熔型道路标线涂料性能的影响[J].泰山医学院学报,2008,29(1)：47-48.