[发明专利]道路标线用反光珠

说明书

技术领域

本发明涉及一种路面标线反光涂料，具体涉及一种道路标线用反光珠。

背景技术

据有关统计资料表明，道路交通事故在各类伤亡事故中占据61％的比例，而夜间交通事故又占到全部交通事故的73％，其中雨夜行车发生事故的比例最大。导致雨夜交通事故多发的主要原因，是由于雨夜天气道路标线失去反光性能，标线不清晰而失去引导作用，致使司机极易偏离方向或并线行驶。同时，由于对导向箭头看不清楚，也极易误导方向感。再加上司机视线模糊及犯困、容易疲劳驾驶等等。为此，作为交通安保工程主要材料的路面标线涂料，如何增强在雨夜时段的反光性能，是国内外交通领域许多专家长期以来研究的重要课题，也取得了一定的成效。标线反光经过了由荧光粉反光到玻璃珠反光的发展过程。目前传统的反光标线就是通过在标线涂料中撒播适量玻璃珠而起到反光作用。但玻璃珠的反光折射率始终徘徊在1.5级以下，在更高的折射率上无法突破，即使在晴天的夜间，视认性距离也相当短，同时，玻璃珠遇到潮湿就会失去反光效果，因此，在雨夜时段，该类标线的反光效果大大降低，给雨夜行车带来安全隐患。

近年来，在欧洲的德、法、英等国及美国、日本等许多发达国家都将高折射率反光材料的研究列为高科技新型材料的研究课题。该类技术首先要研究解决所用的材料及其制备方法。日本三德金属工业株式会社曾经于1996年10月在中国公开申请了一种关于“具有氧吸收和解吸能力的复合氧化物及其制备方法”的专利技术；英国赤土技术有限公司1997年3月公开了一种硅酸盐物料，含有碱金属氧化物和二氧化硅的无定形粘合基质；但上述这些研究成果均未涉及反光陶珠材料及其在路面标线中的应用。

我国于2000年由中科院感光所作为“863”计划项目承担研究，开发出“高折射率透明陶瓷玻璃微珠的制备新技术”，成功制备出ND值达1.8的高折射率玻璃微珠，比传统的1.5级玻璃珠效果更好，为反光微珠的国产化奠定了基础，并在交通领域中得到普及应用。但折射率在1.8级的反光玻璃微珠，用于道路标线时，遇到大雨瓢泼的天气，标线就会被雨水淹没，夜间还是没有反光效果。而目前国内外所开发的玻璃微珠折射率一直徘徊在1.9-2.2之间，始终未能突破2.2级以上。

道路标线反光现象通常有两种，一种是回归反射，是指光线从车灯处照射到道路标线的玻璃珠上，并返回到司机的视线中来。另一种是光线在标线涂膜上形成的镜面反射，即光线从车灯处照射到道路标线面上并在标线面上发生镜面反射，光线远离光源，不能回到司机的视线中。强度为Io的光线来到空气—反光原件界面处，在位置“A”处首先发生折射，仅有一部分光线能进入到反光原件中，这部分的光线强度为Io′，此时的折射率为R₁＝Io′/Io；强度为Io′光线在反光原件的内表面“B”处，即反光原件—涂料的界面处，发生镜面反射，仅有一部分光线能回到反光原件中，这部分光线强度为Ir′，此时的反射率为R₂＝Ir′/Io′；当强度为Ir′的光线再次来到反光原件与空气的界面“C”处，再次发生折射，折射率R₃＝Ir/Ir′，见图1所示。整个过程中的折射率R＝R₁·R₂·R₃＝Ir/Io；其中R₁、R₃数值的大小与反光原件本身特性，即与反光原件的表面处理情况、折射率等有关；R₂的数值特性与反光原件—涂料的界面特性有关，由于在该界面上是发生的镜面反射，因此可以认为R₂的值由涂料的本身特性来决定，通常受涂料的亮度因素、致密性等的影响。施工时，采用同一种反光原件时，而选用不同的涂料，白度越高的产品，其回归反射值越高，标线夜间的亮度也越高，反之亦然同一种道路标线涂料在选用不同的玻璃珠时，夜间的回归反射值也可能不同。这就是说，要使标线获得良好的夜间反光效果，可以通过对反光原件、道路标线涂料的合理选择来达到较好的夜间反光效果。一般说，反光原件的折射率越高，标线的夜间反光效果越好。

反光原件的成圆率是指反光原件与理想球体接近程度的度量，这是一个统计概念。成圆率直接影响标线的回归反射能力，反光原件的成圆率越高，则相同数量的反光原件在相同的施工环境下，标线获得的反光亮度越强。或者说一粒单一的反光原件越圆，越接近理想球体，则回归反射强度也就越高。

图2所示为成圆状况差的反光原件在标线中对光线的反射现象，由图2可见，成圆状况差的反光原件对光线的回归反射效果较差，有很大一部分光线因为种种原因不能回到司机的视线中去，而是远离司机方向逃逸损耗掉了。