反光材料的道路交通標線反光材料
道路交通標線材料的分類方式比較多，除了按設置方式、使用功能、形態劃分之外，還可以按照標線的視認功能來分，可以分為反光型，不反光型，蓄光型三大類。反光型標線材料是指標線材料裏預混逆反射材料或者在標線施工的時候面撒播逆反射材料；反光型標線裏又包括幹性反光標線和全天候反光標線；不反光型的標線材料裏沒有逆反射材料或者表面也不撒播逆反射材料；蓄光型的標線材料是指標線材料裏含有蓄光粉，在有光照的情況下，蓄光粉吸收並且儲存光能，當環境的光照低於壹定的程度的時候，蓄光粉裏儲存的能量就以光的形勢發射出來。
談到到反光標線的特點，就離不開構成反光標線的塗料類型。目前，我國道路交通標線是按照標線塗料的材質來劃分，壹***有有四種：溶劑型、熱溶型、水性塗料和雙組分標線，還有壹種是剛剛開始使用的反光標線帶。按照我國《路面標線塗料》 標準（JT/T 280-2004）的規定, 道路交通標線材料分為溶劑型道路交通標線材料、熱熔型道路交通標線材料、雙組份道路交通標線材料、水性道路交通標線材料等四種類型。
溶劑型塗料，或者說是最先使用的道路交通標線塗料，主要有丙烯酸型和氯化橡膠型兩大類。經過多年的發展和應用已經普遍被人們所熟悉和接受，總的來說施工簡單方便，容易，適應性強，對於舊標線的二次塗覆比較容易，可以直接在舊塗層上塗覆新塗層，幹燥時間快，價格便宜，修補容易，壹次性投資少。但是由於其壽命短，施工時塗料中大量的有機溶劑的揮發，嚴重汙染環境，危害施工人員的健康，越來越嚴格的環保要求以及有限的使用壽命，大大限制了此類塗料的發展，近年來表現出下跌的應用趨勢，在壹些經濟不發達地區的中小城鎮道路以及農村公路，此類產品還有壹定的市場。
熱熔型標線塗料是20世紀50年代率先在歐洲發展起來的，由於其線型美觀，經久耐用，發展迅速。近年來，熱熔型標線塗料在我國高等級公路以及城市道路上得到普遍應用，此類塗料中的優質品，具有良好的反光效果，耐久性好，使用壽命較長，幹燥時間快；但也有其弱點，主要是施工時需要特殊的加熱設備，排放大，施工費用較高，幾乎占了總費用的1/3，施工效率也較低，標線難以補塗，抗汙性受施工質量和路面質量影響大，有時不理想。
水性道路交通標線塗料在美國、西歐等開發了很長壹段時間，並且得到了壹定的應用，水性塗料是壹種環保型塗料，主要優點有：揮發性有機含量低，不易燃，不會給環境帶來汙染，不會危害到施工人員的健康安全；無需清理舊線，修補，更新安全方便；機械設備清洗方便。主要缺點有：耐水性以及和混凝土地面的黏附力有待進壹步改善，施工受環境以及天氣影響較大，只能在溫度10度以上，相對濕度80%以下，24小時內無雨，路面無積水和砂土的情況下施工。
雙組分道路交通標線材料又稱反應型道路交通標線材料，雙組分道路交通標線漆是壹種新型的，無溶劑的環保型道路交通標線材料，我國曾經在20世紀70年代使用過環氧樹脂型材料，但由於當時的設備開發和施工工藝都不成熟，所以未能得到大量的應用。基本原理是基料和固化劑按照比例混合，兩者發生化學反應並在相對短的時間內固化成堅韌的漆膜，現在雙組分道路交通標線材料已成功應用於美國，德國等西方國家，我國山西等地也有部分成功的應用，是道路交通標線材料發展的新趨勢。
標線帶，是壹種粘貼型產品。其最大的特點，就是施工非常簡便。高質量的標線帶，由非常好的化學合成材料制作，堅硬，柔軟，便於施工，並具備優越的水下反光功能。有些產品，還可以做到自由粘貼和揭除，不破壞路面。目前在美國，西歐，日本等發達國家，標線帶應用較為普遍。由於成本問題，在我國的道路交通標線尚未得到普遍使用，主要用在人行橫道斑馬線、導流線、停車線和車道指示箭頭標線等非車道標線上。圖16是在廣西南寧五象廣場附近人行道上熱熔斑馬線兩端，和停車線，都是粘貼上去的全天候雨夜標線帶。在雨夜裏，反光效果非常理想。圖17是廣西南寧的道路施工人員，在粘貼剪裁好的全天候雨夜標線帶。 全天候反光標線，隨著社會的進步，科技的發展，道路交通標線材料的發展趨勢有幾個特點：減少材料制造和使用對周圍環境的汙染；延長標線的使用壽命並且使之經濟實用；提高標線的視認性——通過在標線塗料裏預混玻璃珠等逆反射材料的工藝，提高標線的夜間可視性，尤其是通過反光單元的材料升級，提供在潮濕環境下和雨夜條件下的標線可視性。
伴隨著全天候反光標線技術的出現，傳統的衡量標線的技術標準在考核標線的附著性能、耐磨性能、耐候性能、抗汙染和抗變色性能、防滑性能、施工性能等之外，又增加了雨夜反光性能和亮度性能指標。
傳統的道路交通標線反光塗料，使用的是普通的玻璃珠。這種逆反射材料，前文已經介紹過其反光特性，當光在從壹種介質進入另壹種介質時，會發生折射，所以，當路面幹燥時，車燈的光線是直接從空氣裏進入玻璃珠再反射回空氣裏的，沒有其他介質的存在，其反射回的光線就可以直接傳遞到光源附近，被駕駛者發現，如圖18所示；但壹旦下雨或地面潮濕，這種傳統的標線由於反光元素被雨水淋濕，光線需要在穿越空氣後再穿越水膜，這就多了壹種介質，從而改變了光線的反射路徑，如圖19所示。玻璃珠表面出現水膜時的光線照射路徑如圖20，當玻璃珠上有水膜時，很多光線無法穿越水膜形成逆反射，這就影響了逆反射能力。失去了逆反射功能，標線就顯得不亮，駕駛員看不清道路和車道，在下雨的夜晚，容易引發交通事故。 如何保證交通標線在下雨時和不下雨時具有同樣的反光效能，長久以來，壹直是交通標線材料行業難以逾越的壹個難題。
2007年，具有真正水下反光能力的全天候反光道路標線塗料問世。顧名思義，全天候反光，就是這種標線不僅是在晴天的夜晚、白天，而且在雨天的夜晚同樣能夠起到反光的作用，為道路的使用者提示行車線路，有利於降低雨天夜間交通事故的發生率。
全天候雨夜標線使用的反光元素，不再是單壹的反光元素結構，而是由兩種反光元素組成的的壹個逆反射系統。壹種幹燥環境下可以完成逆反射的玻璃珠，壹種是在幹燥環境無法完成逆反射的特制的人工合成微晶陶瓷微珠，其對光線的反射，是有偏角的，需要水膜的參與，才可以完成逆反射，使光線回到光源的方向，從而完成逆反射的過程。圖21是微晶陶瓷微珠，在水膜的作用下，光線發生定向彎曲，形成逆反射效果。
全天候反光道路交通標線可以是水性塗料，也可以是熱熔塗料，雙組分塗料和標線帶等形式。根據使用地區的氣候特點和道路環境條件，通過配比具有獨特反光性能的雨夜反光陶瓷微珠和普通反光玻璃珠的比例，使得標線在水下和幹燥路面都能夠起到反光的作用。全天候反光道路交通標線水中反光的實驗效果和實用效果參見圖22和圖23。圖24是我國國家標準中對於標線的逆反射系數測量中的角度和距離的規定。 正確區分道路交通反光標線的相關技術概念
我國道路交通反光標線的發展，在這些年，已經有了不小的進步。當然，也不難發現，由於道路的飛速發展，對交通標線形成了巨大的需求，這種高速成長，也導致了壹些標線產品技術，在沒有成熟時就倉促使用，造成了壹些標線質量、施劃工藝和使用壽命等問題。這些困難，不僅導致了道路交通安全隱患，也影響到了行業人士對反光標線的信心。要加快解決這個問題，使中國的道路標線行業的能夠又快又好地發展，就要樹立以下幾個技術概念。
（壹）道路交通標線材料的壽命和道路交通標線材料反光亮度的壽命是兩個不同的概念
道路交通標線材料的壽命，是指標線材料被磨損掉的時間，也就是所謂的耐磨性。不同的標線材料，其成膜物質（組成成分），填料不同，厚度不同，耐磨性都受影響。
從成膜物質本身來講，單壹組分物質成膜壹般不如由雙組分或者多組分反應型成膜耐磨性好，但是成膜厚度可以大大改變單壹組分成膜物質的耐磨性。通常我們所談的，都是標線材料本身的壽命，而不是反光亮度的壽命，反光亮度的壽命是指交通標線材料反光性能符合標準亮度的時間，即交通標線反光亮度的耐久性，它與交通標線材料本身的壽命是兩個不同的概念。比如冷漆，冷漆標線在路面上完全磨掉得時間大月3-5個月，但是它的反光亮度壽命為零；熱熔漆磨損壽命為2年，而其反光亮度壽命卻只有3-6個月，表2是不同塗料反光亮度的比較（標線帶的數據來自美國3M公司的380IES標線帶）。
表2不同標線材料壽命及其反光亮度的壽命 標線材料及反光亮度的壽命 冷漆 熱熔漆 雙組分漆 標線帶 標線材料的壽命（月） 3～5 24 24 48 反光亮度的壽命(月)
（≥100 mcd/Lx*m) 0 3～6 >12 48 目前我國在《路面標線塗料》標準（JT/T 280-2004）中，還在用耐磨性來衡量交通標線塗料的反光亮度的耐久性。美國、澳大利亞、芬蘭和新西蘭等國家，都對標線的逆反射率有規定，要求低於100mcd/Lx*m時，必須重新劃線，而不在於標線材料本身是否仍然完好存在。
（二）道路交通標線對逆反射性能需求應該是持續的
隨著我國高速公路的發展，車速越來越快，老齡駕駛人員越來越多，這種變化客觀上大大增加了對交通標線亮度的需求。實驗結果證實，在100km/h的速度下，標線標準反光亮度值只給了駕駛員3.9秒的識別時間，這僅僅是正常的反應時間，如果是疲勞駕駛或者年齡偏大的駕駛人都需要更高的反光亮度。目前，大部分發達國家設定的反光亮度的標準為車輛距離30米處的路面的反光亮度。
反光標線的亮度，除了會受到水膜的幹擾以外，還會受到其他很多方面的影響。其中比較典型的，就是反光元素伴隨著標線塗料的自然老化和磨損，出現的破損和脫落。因此，出於安全需要，反光標線應該定期進行檢測和維護。
圖25的三張顯微照片，從左至右，分別是微晶陶瓷珠、高品質玻璃微珠、普通玻璃微珠在標線中使用24個月後的表面磨損情況，對比實驗是由3M公司和美國內華達州交通部在拉斯唯加斯的公路上進行的，該公路日通行流量為10000輛車。
我國高速公路的道路交通標線材料，目前還基本上都是熱熔材料，如果在道路設計文件裏，提出了標線的反光需求，施工單位就會購買添加了玻璃珠的熱熔標線材料。這種反光標線的反光功能，會伴隨著標線的損耗，不斷波動並最終喪失，原因是，熱熔材料表層的反光玻璃珠，很容易被磨損掉，在熱熔標線內部“埋藏”的玻璃珠則需要壹定的時間，等上面的熱熔材料又被磨掉壹層後，才能夠被露出來起到反光作用，這就使得標線的反光亮度時好時壞，不穩定，同時，這種變化，並不是針對潮濕和雨夜交通條件的。考慮到這種情況，需要為反光標線尋找和建立更科學的評價與檢測標準，以滿足更高的安全視認需求。
對於標線的逆反射性能而言，持續不斷地檢查標線逆反射系數，隨時進行養護和更新，是道路安全通行保障的壹項基本任務，也是壹項應該長期堅持的道路養護作業內容。忽視了這項工作，就會形成行車安全的隱患。
（三）建立不同狀態下的反光亮度概念
道路交通標線應具有以下特征：在白天和夜晚都清晰可見，指令簡明，符號標識醒目，高速行駛下也能清晰辨認；同時在雨天和惡劣的氣候下也應能夠具有壹定的可視性和反光性，保證足夠的可視距離以便給與駕駛員壹定的辨別時間。這就要求交通標線在不同時間、不同天氣環境下都具有確保安全行車的最低反光亮度，在標準要根據不同條件規定出不同的反光亮度值。
歐洲標線標準（EN-1436-1997）《道路交通標線材料-道路交通標線的使用性能》中明確區分了幹燥條件下，雨天，潮濕條件下幾個不同條件的反光亮度值。美國的標線材料測量標準（ASTM 2176 和ASTM 2177）裏，也分別制定了雨天和潮濕條件下逆反射系數的測量方法和測量要求 。
圖26是運用交通標線塗料噴塗的高反光亮度的標線。清晰的道路交通標線，可以保證更好的行駛指引，提高行駛安全。
目前，我國的有關標準中，還僅僅有幹燥條件的參數，從現有的交通條件和行駛安全角度出發，已經需要對潮濕和雨天情況下的標線反光亮度值制定標準，並在道路養護系統，增添相應的檢測設備。
英國的統計資料表明，雖然只有10%的時間會降雨，而且在這10%的時間內交通量也會有所下降，但是卻有壹半的事故在雨夜發生的，原因多為在雨天標線被水覆蓋後幾乎辨認不清。
據我國2007年道路交通事故統計（註：公安部交通管理局《2007年交通事故白皮書》 ），盡管夜間交通量不足白天交通量的30%，但是在夜間發生的交通事故數卻占總事故數的40%以上，交通事故死亡人數占總數的47.8%；雨、雪、霧等惡劣天氣交通事故死亡人數占總數的21.6%，因此，提高我國有關交通標線塗料的反光亮度標準值，適應全天候條件下的交通安全需要，是壹個客觀的需要。