文章推荐｜林小清等：喷涂型甲基丙烯酸甲酯双组分标线涂料耐磨性评价研究

喷涂型甲基丙烯酸甲酯双组分标线涂料耐磨性评价研究 

林小清¹，袁明园^*3，何　刚¹，刘世军²，李心怡¹，周启伟³

 （1.成都高速运营管理有限公司，成都　611730；2.成都高速公路股份有限公司，成都　610094；3.招商局重庆交通科研设计院有限公司，重庆　400067）

作者简介：林小清（1972–），男（汉族），四川成都人。高级工程师，本科，主要从事高速公路运营与养护管理。

*通信作者简介：袁明园（1986–），女（汉族），四川宜宾人。高级工程师，硕士，主要从事绿色、低碳养护新材料研发。

基金项目：重庆市技术创新与应用发展专项面上项目（CSTB2023TIAD-GPX0003）；成都高速运营管理有限公司科技计划项目（成交投202442）

引用格式：林小清,袁明园,何刚,等.喷涂型甲基丙烯酸甲酯双组分标线涂料耐磨性评价研究[J].中国涂料,2025,40(11):22-27,44

摘　要：在分析现有标线涂料耐磨性评价方法的基础上，提出利用橡胶轮磨耗试验和加速加载试验评价喷涂型甲基丙烯酸甲酯（MMA）双组分标线涂料的耐磨性，通过灰色关联理论分析了玻璃珠、固化剂及树脂性能对涂料耐磨性的影响。通过实验评价，双组分涂料耐磨性能与树脂基材的力学性能、固化剂掺量和玻璃珠性能等密切相关：拉拔强度和拉伸强度越高，涂料的磨耗损失越小；树脂掺量不小于36%（质量分数，后同）、磨耗损失量≤20 mg为宜；涂料耐磨性能随固化剂用量增加而提高，但用量过量后涂层的硬度和脆性增加，耐磨性能降低，固化剂用量通过实验确定最佳值为2%；在玻璃珠用量相同的情况下，折射率高的玻璃珠涂料有更高的初始逆反射系数和更好的耐磨性能。通过灰色关联分析可知高折射率玻璃珠、高拉拔强度树脂及2%固化剂掺量是提升耐磨性的关键因素，研究结果为配方优化及工程应用提供了理论依据。

关键词：双组分标线；喷涂型；MMA；耐磨性；室内试验

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 0　前　言

　　作为交通基础设施的重要组成部分道路标线是保障行车安全、提升道路通行效率的关键因素^[1-2]。随着公路通车里程和重载交通的持续增加，现有溶剂型及热熔标线涂料存在耐磨性不足、耐久性差等缺陷，具体表现为短期使用后涂层出现剥落、开裂、反光性能衰减等问题，不仅大幅降低了标线的使用寿命，还增加了养护成本，同时引发交通隐患，已难以满足高等级公路、重载交通路段对标线长期稳定服役性的严苛要求^[3]。喷涂型双组分标线涂料因高交联密度、固化速度快和良好的力学性能，近年来成为标线涂料领域的重点研究对象^[4-5]。耐磨性作为表征标线涂料使用性能的核心指标，直接决定了标线在车轮碾压、摩擦作用下的使用寿命，因此开展针对性的耐磨性评价研究具有重要的工程实践与理论指导意义。

　　近年来国内外学者对双组分涂料的耐磨性开展了部分研究，但现有研究存在以下问题：一是测试方法单一，多依赖传统的Taber磨耗试验，该方法难以模拟实际道路中车轮碾压–摩擦作用，导致测试结果与实际服役状态存在偏差；二是涂层磨损机理的表征多采用宏观质量损失，微观发展尚不清晰。同时我国现行标准（JT/T 280—2022）^[6]虽规定了磨耗值的上限要求，但试验条件与环境模拟的关联性缺乏，导致试验数据与实际工程存在偏差。为解决上述研究短板与工程需求矛盾，本文采用“室内模拟试验–微观分析–量化分析”相结合的研究思路，开展喷涂型双组分标线涂料（MMA）耐磨性研究。具体试验方法如下：一是在传统Taber磨耗试验基础上，采用1/3比例加速加载设备MLS11动态轮碾试验，模拟标线实际服役状态，评价涂料的长期耐磨性；二是通过红外分析不同固化剂含量涂料的微观性能，揭示耐磨性机理；三是引入灰色关联分析方法，量化分析玻璃珠、固化剂及树脂性能与双组分标线涂料实际磨损量的关联程度，为高耐磨性标线涂料的配方优化及工程应用提供精准的理论依据与技术支撑。

1　实验部分

1.1　主要原材料

1.2　主要仪器设备

1.3　MMA双组分标线涂料制备

1.4　耐磨性评价方法

1.4.1　橡胶轮磨耗试验

1.4.2　动态轮碾试验

2　结果与讨论

2.1　橡胶轮磨耗试验

2.1.1　树脂对涂料耐磨性的影响

2.1.2　固化剂对涂料耐磨性的影响

2.2　加速加载轮碾试验

2.2.1　树脂对涂料耐磨性能的影响研究

2.2.2　玻璃珠对涂料耐磨性能的影响研究

2.3　涂料固化机理分析

2.4　灰色关联理论分析

3　结　语

　　（1）涂料的耐磨性与树脂基体的力学性能密切相关，树脂的拉拔强度和拉伸强度越大，涂层的磨耗损失则越少，树脂掺量不小于36%，磨耗损失量≤20 mg为宜。

　　（2）固化剂用量增加可以加强与MMA树脂的反应，增加分子间的内聚力，涂层的硬度和强度提高从而耐磨耗性能增强，但固化剂用量过量后，MMA树脂过度交联增加涂层的硬度和脆性，耐磨性性能降低，固化剂用量需通过实验确定最佳值为2%。

　　（3）在玻璃用量相同的情况下，折射率、成圆率和维氏硬度高的玻璃珠涂料有更高的初始逆反射系数和更好的耐磨性能。

　　（4）从红外试验中可知，固化剂与树脂中的活性官能团发生了交联反应，使得标线涂料具有抵抗磨耗的能力。

　　（5）由灰色关联理论分析可知高折射率玻璃珠、高拉拔强度树脂及2%固化剂掺量是提升耐磨性的关键因素。

　　（6）上述研究结论为MMA标线涂料配方优化及工程应用提供了理论依据，后续建议从树脂基体优化、固化体系调控及多因素耦合作用下涂料配方优化等方面进行深入研究，应用向特殊路段、特殊气候条件等拓展。

　　摘编自《中国涂料》2025年第40卷第11期，详细内容请点击链接或扫描下方二维码获取文章全文。

https://kns.cnki.net/kcms2/article/abstract?v=L9QYEmxDei1sUXgZRAjd8RXWNGEjg0Xcg9qstWkFKe1jmFSRRcHELQDFrQdNfmaH3AHtLNpIre-Ug8czM3Wr0EZf_fBBcCSQpSxlpwN9YHRhdQ2aplRvt4jEYHnsxux5dQ9y6L8qt2nONrrNEwjwRDFq_qga5OwOlYgY-jDKbI07LV-OTbYRyw==&uniplatform=NZKPT&language=CHS

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　　本文系作者林小清、袁明园、何刚、刘世军、李心怡、周启伟授权发表，并经《中国涂料》编辑，未经允许不得转载。