CN115595011B - 一种热熔交通标线涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提出了一种热熔交通标线涂料及其制备方法，涉及道路标线材料技术领域。热熔交通标线涂料，按重量百分比计，所述涂料中包括30‑70％的玻璃材料。制备方法为将玻璃材料与其他涂料原料进行混合，搅拌均匀后得到上述热熔交通标线涂料。本申请在常规的热熔标线涂料原料的基础上添加30‑70％具有低导热性的玻璃材料，以降低整个热熔交通标线涂料的导热率，增加交通标线与地面之间的温度差，便于安装有自动驾驶系统的车辆或者安装有热成像车辅系统的普通车辆对于交通标线的识别。从而解决了车辆在夜间无光照弱光照或雨雾环境下不能有效自动识别交通标线的技术问题，为提升自动驾驶车辆在恶劣交通环境下行驶安全提供了技术支持。
Description
技术领域
本申请涉及道路标线材料技术领域，具体而言，涉及一种热熔交通标线涂料及其制备方法。
背景技术
道路标线是指在道路的路面上用线条、箭头、文字、立面标记、突起路标和轮廓标等向交通参与者传递引导、限制、警告等交通信息的标识，具有法律意义上赋予交通参与者(车辆和行人)道路通行权功能。道路标线通常可以分为热熔标线、常温溶剂型标线、彩色防滑标线、振动型反光标线、双组份反光标线、水溶性反光标线和预成型标线等。热熔标线由热熔标线涂料制成，其在道路标线中占比超过80％，应用十分广泛。热熔标线中通常添加有玻璃微珠(添加量为18％～25％)，另外标线表面也附着有一层玻璃微珠，这两者添加方法均是通过利用玻璃微珠的多面反射能力，使得热熔标线具备优异的逆反射性能，从而灯光照射下更容易被人眼所捕获。
但目前的热熔标线涂料存在着一些不足：目前的热熔标线一般通过对光的反射来起到标识的作用，这样就使得大部分城市以外夜间无光照、雾天或者光线暗的情况下没有足够的定向光照进行反射，以至于车辆对标线的识别能力下降，在行驶过程中容易引起危险，尤其是随着自动驾驶技术的新起，如果自动驾驶车辆在无光照或者光照弱的道路上不能有效识别含有交通路权信息的交通标线，则会显著增大交通事故的发生几率。
因此，针对上述情况，提供一种便于安装了自动驾驶系统或热成像车辅系统的车辆在无光照或者光照弱的情况下可以有效识别交通标线的技术具有十分重要的意义。
发明内容
本申请的目的在于提供一种热熔交通标线涂料，此涂料便于自动驾驶车辆和安装了热成像车辅系统的车辆在无光照或者光照弱的情况下对交通标线进行识别。
本申请的另一目的在于提供一种热熔交通标线涂料的制备方法，该制备方法简单方便。
本申请解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
一方面，本申请实施例可提供一种热熔交通标线涂料，按重量百分比计，所述涂料中包括30-70％的玻璃材料。
另一方面，本申请实施例可提供一种热熔交通标线涂料的制备方法：将玻璃材料与其他涂料原料进行混合，搅拌均匀后得到上述热熔交通标线涂料。
本申请的热熔涂料由30-70％的玻璃材料、9-14％的石油树脂、17-52％的钙粉、2-5％的颜料、0.4-1％的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、0.4-0.9％的邻苯二甲酸二辛酯和0.5-1.2％的聚乙烯蜡组成；所述玻璃材料采用导热系数为0.031W/m·K的玻璃纤维或导热系数为0.06W/m·K的玻璃微珠；
所述热熔涂料的应用方法为：在导热系数为1-1.5W/m·K的地面上由热熔涂料制成交通标线，通过热成像仪器按照交通标线与周围地面之间的温度差对两者进行识别，从而使得自动驾驶车辆和安装了热成像车辅系统的车辆能够在夜晚无光照或者光照弱的情况下对地面上的交通标线进行区分。
热成像技术是通过热成像设备将发热的热辐射图像转换成可见光图像，在本申请中，则是通过热成像仪器按照交通标线与周围地面之间的温度差对两者进行识别，从而使得自动驾驶车辆和安装了热成像车辅系统能够在夜晚无光照或者光照弱的情况下对地面上的交通标线进行区分。
热传递是由于温度差引起的热能传递现象，只要物体内部或物体间存在温度差，热能就能以热传导、热辐射或热对流从高温向低温传递。单位时间内，环境温度分别对交通标线与路面以热传导方式传递的热量Q与传热面积A成正比，与壁面两侧的温度差(t1-t2)成正比，而与壁面厚度δ成反比，得到傅里叶定律
这也就是说，交通标线越厚，单位时间内交通标线传递的热量Q传递的热量越少，地面与交通标线的温差越大。同时，单位时间内传递的热量Q与导热系数λ成正比，导热系数越高，地面(或交通标线)受环境温度影响越大，并随环境温度变化越快。我国道路通常采用沥青与混凝土浇筑而成，其导热系数通常为1-1.5W/m·K，本申请通过在热熔交通标线涂料中加入大量(质量比为30-70％)低导热系数的原料(玻璃纤维导热系数为0.031W/m·K，玻璃微珠导热系数为0.06W/m·K)，降低整个热熔标线涂料的导热系数，使得热熔标线涂料的导热性远低于周围地面的导热性，从而增加交通标线与周围地面的温度差，进一步提高了热成像设备在黑暗状态下对交通标线的可见性。
相对于现有技术，本申请的实施例至少具有如下优点或有益效果：
本申请在常规的热熔标线涂料原料的基础上添加30-70％具有低导热性的玻璃材料，以降低整个热熔交通标线涂料的导热率，增加交通标线与地面之间的温度差，便于安装有自动驾驶系统的车辆或者安装有热成像车辅系统的普通车辆对于交通标线的识别，从而解决了车辆在夜间无光照或弱光照环境下不能自动识别交通标线的技术问题，为自动驾驶车辆实现全天候出行的发展提供了技术支持。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实验例热熔标线和地面的日间热成像检测图之一；
图2为本申请实验例热熔标线和地面的日间热成像检测图之二；
图3为本申请实验例热熔标线和地面的夜间热成像检测图之一；
图4为本申请实验例热熔标线和地面的夜间热成像检测图之二。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考具体实施例来详细说明本申请。
一种热熔交通标线涂料，按重量百分比计，所述涂料中包括30-70％的玻璃材料。在本申请中，组成涂料的其他原料可为常规的热熔标线涂料原料，即本申请的热熔标线可直接在常规的热熔标线涂料中增加玻璃材料，以降低导热率，增加交通标线与地面之间的温度差，便于安装自动驾驶车辆或者安装有热成像车辅系统的普通车辆对于交通标线的识别。
另外，本申请中的玻璃材料还可以替换成其他具有低热导率且适用于热熔标线涂料的材料，其作用原理与本申请相同。
在本申请的一些实施例中，上述玻璃材料包括玻璃微珠和玻璃纤维中的至少一种。玻璃微珠和玻璃纤维可以充分与其他原料进行混合，融入至涂料中，更均匀分散，识别效果更好。其中本申请的玻璃微珠包括空心玻璃微珠和实心玻璃微珠，空心玻璃微珠因为其良好的储热能力和低导热性，效果更好。
在本申请的一些实施例中，上述涂料中还包括以下重量百分比的原料：石油树脂9-14％、钙17-52％、颜料2-5％、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物0.4-1％、邻苯二甲酸二辛酯0.4-0.9％和聚乙烯蜡0.5-1.2％。
在本申请的一些实施例中，上述钙粉包括粒度为40-200目的粗钙粉7-22％，和粒度为300目的细钙粉10-30％。在本申请中采用粒度不同的钙粉，其分别起到骨料和填料的作用。
在本申请的一些实施例中，上述颜料为钛白粉或中铬黄，可用于黄色交通标线和白色交通标线。
在本申请的一些实施例中，上述石油树脂为C5石油树脂和松香改性树脂中的至少一种。
一种热熔交通标线涂料的制备方法，包括以下步骤：将玻璃材料与其他涂料原料进行混合，搅拌均匀后得到所述热熔交通标线涂料。
以下结合实施例对本申请的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
一种热熔交通标线涂料，包括以下重量百分比的原料：C5石油树脂12％、玻璃微珠30％、40-200目的粗钙粉21％、300目的细钙粉30％、钛白粉4％、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物1％、邻苯二甲酸二辛酯0.9％和聚乙烯蜡1.1％。
制备方法：将上述原料进行混合搅拌均匀即可。
实施例2
一种热熔交通标线涂料，包括以下重量百分比的原料：C5石油树脂12％、玻璃微珠50％、40-200目的粗钙粉9％、300目的细钙粉25％、钛白粉1.5％、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物1％、邻苯二甲酸二辛酯0.5％和聚乙烯蜡1％。
实施例3
一种热熔交通标线涂料，包括以下重量百分比的原料：C5石油树脂9％、玻璃微珠70％、40-200目的粗钙粉7％、300目的细钙粉10％、钛白粉2％、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物0.4％、邻苯二甲酸二辛酯0.4％和聚乙烯蜡1.2％。
实施例4
一种热熔交通标线涂料，包括以下重量百分比的原料：C5石油树脂14％、玻璃微珠31.8％、40-200目的粗钙粉20％、300目的细钙粉30％、中铬黄2.5％、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物0.8％、邻苯二甲酸二辛酯0.4％和聚乙烯蜡0.5％。
实施例5
一种热熔交通标线涂料，包括以下重量百分比的原料：C5石油树脂10％、玻璃微珠48.2％、40-200目的粗钙粉10％、300目的细钙粉25％、中铬黄4％、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物0.8％、邻苯二甲酸二辛酯0.8％和聚乙烯蜡1.2％。
实验例
本实验例分别采用30％、50％和70％玻璃微珠含量的热熔交通标线涂料(其余原料同实施例1，各实验组之间的区别仅在于玻璃微珠含量不同)，分别在日间和夜间对热熔标线和路面温度进行测试。
检测设备：温度计，专业手持热成像仪；
检测目标：白色热熔交通标线(30％、50％和70％玻璃微珠含量)；
检测时间：同日18至19时，22时至24时。
温度结果如表1-表2所示，热成像结果如图1-图4所示。
表1
表2
从表1-2和图1-4可以看出，在日间时候交通标线上与周围地面的平均温度差为2-3℃，夜间的平均温度差为1-2℃，并且随着玻璃材料在涂料中的比例增加，其温差增加，说明玻璃材料有助于降低热熔交通标线涂料的热导性，增加其与地面的温度差，提升热成像设备的识别效果。
综上所述，本申请实施例的一种热熔交通标线涂料及其制备方法，其具有以下优点：
本申请在常规的热熔标线涂料原料的基础上添加30-70％具有低导热性的玻璃材料，以降低整个热熔交通标线涂料的导热率，增加交通标线与地面之间的温度差，便于安装有自动驾驶系统的车辆或者安装有热成像车辅系统的普通车辆对于交通标线的识别。从而解决了车辆在夜间无光照弱光照或雨雾环境下不能有效自动识别交通标线的技术问题，为提升自动驾驶车辆或者安装有热成像车辅系统的普通车辆在恶劣交通环境下行驶安全提供了技术支持。
以上所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
Claims (5)
1.一种热熔涂料在热成像仪器识别的交通标线领域中的应用，其特征在于，按重量百分比计，所述热熔涂料由30-70％的玻璃材料、9-14％的石油树脂、17-52％的钙粉、2-5％的颜料、0.4-1％的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、0.4-0.9％的邻苯二甲酸二辛酯和0.5-1.2％的聚乙烯蜡组成；所述玻璃材料采用导热系数为0.031W/m·K的玻璃纤维或导热系数为0.06W/m·K的玻璃微珠；
所述热熔涂料的应用方法为：在导热系数为1-1.5W/m·K的地面上由热熔涂料制成交通标线，通过热成像仪器按照交通标线与周围地面之间的温度差对两者进行识别，从而使得自动驾驶车辆和安装了热成像车辅系统的车辆能够在夜晚无光照或者光照弱的情况下对地面上的交通标线进行区分。
2.根据权利要求1所述的一种热熔涂料在热成像仪器识别的交通标线领域中的应用，其特征在于，所述钙粉包括粒度为40-200目的粗钙粉7-22％，和粒度为300目的细钙粉10-30％。
3.根据权利要求1所述的一种热熔涂料在热成像仪器识别的交通标线领域中的应用，其特征在于，所述颜料为钛白粉或中铬黄。
4.根据权利要求1所述的一种热熔涂料在热成像仪器识别的交通标线领域中的应用，其特征在于，所述石油树脂为C5石油树脂和松香改性树脂中的至少一种。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种热熔涂料在热成像仪器识别的交通标线领域中的应用，其特征在于，所述热熔涂料的制备方法包括以下步骤：将玻璃材料与其他涂料原料进行混合，搅拌均匀后得到所述热熔涂料。
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