路標漆應(yīng)用于新建道路、修繕道路和現(xiàn)有道路、停車場以及機場跑道。根據(jù)Grand View Research的市場預(yù)估，2016年全球路標漆市場，包括油漆、熱塑性涂層、標記膠帶等，總體數(shù)量接近137萬噸。Polaris Market Research預(yù)計，2017年全球路標漆市值將達到40億美元，2017-2026年復(fù)合年增長率將在6.2%。其中，油漆主要施工于行車道、裝貨區(qū)和停車位，而熱塑性（熱熔）涂層則越來越多地被用于氣候條件比較惡劣的地方以及磨損嚴重的區(qū)域。標記膠帶則主要作為冷敷塑料板用來標記行車道、人行道和候車站臺。隨著新興市場基礎(chǔ)設(shè)施投資的增加以及成熟經(jīng)濟體對道路的維護和維修的日益重視，推動了全球路標漆需求的增長。新技術(shù)的發(fā)展在一定程度上依賴于人們對智能路標系統(tǒng)的興趣和投資，其中，智能路標系統(tǒng)可以與車輛和其它傳感器通信交流。

專注于液體路標漆

現(xiàn)如今，盡管某些應(yīng)用仍選用溶劑型配方，但大多數(shù)液體路標漆都是水性體系。巴斯夫路標漆技術(shù)專家Jackie Murphy指出，“隨著聯(lián)邦規(guī)范和環(huán)境要求越來越高，水性路標漆比溶劑型涂料更可取，”她補充道，“水性聚合物涂料比溶劑型涂料更環(huán)保，比熱塑性涂料等其他技術(shù)更容易應(yīng)用。”陶氏涂料材料公司的資深研究科學(xué)家Eric Greyson指出，水性路標漆中使用的絕大多數(shù)樹脂都是100%的丙烯酸乳液。純丙乳液具有優(yōu)良的抗黃變性能，并采用快干技術(shù)，適用于持久耐用的路標漆。Murphy認為，它們也可以被用來配制成具有優(yōu)良穩(wěn)定性的乳液和油漆。根據(jù)Greyson的說法，其他化學(xué)物質(zhì)，如醇酸和聚氨酯分散體，干燥緩慢，缺乏本應(yīng)用所需的水解穩(wěn)定性和/或耐候性。根據(jù)陶氏涂層材料公司北美市場營銷經(jīng)理Joy Gallagher所說，水性苯丙路標漆通常包含干燥助劑和高固體份乳液。ALNEX公司APAC區(qū)域營銷經(jīng)理Mike Law補充道，雙組分過氧化物固化的UPE和MMA為基礎(chǔ)的體系，環(huán)氧樹脂和聚氨酯則用于專業(yè)化較高的應(yīng)用。

根據(jù)美國阿科瑪公司涂料樹脂應(yīng)用開發(fā)負責(zé)人Ron Grieb所述，大多數(shù)路標漆由州、市和聯(lián)邦交通運輸部門（DOTS）使用，并根據(jù)性能和成分需求進行精確調(diào)整。他指出，溶劑型丙烯酸酯路標漆在平季或在相對濕度較高、溫度較低的氣候條件下應(yīng)用時，依然保持快速干燥的特性。另一方面，快速干燥的水性丙烯酸酯涂料，也具備持久耐用、易于施工的特性。此外，醇酸通常應(yīng)用于區(qū)域標記中，這種標記涂料一般不限制特定組分，工作人員可以在一夜之間把停車場圍起來。Law說道，“雖然使用了許多化學(xué)物質(zhì)，但確定哪種化學(xué)物質(zhì)是最好的，主要取決于每個區(qū)域或國家的應(yīng)用成本、性能需求和環(huán)保法規(guī)。”他聲稱，“生命周期成本的計算是基于道路耐久性和道路事故減少率，盡管后者并不會被新興國家納入計算范圍。”

美國各大洲交通運輸部主要出于兩個方面的考慮：成本和安全

現(xiàn)階段，存在少數(shù)驅(qū)動新樹脂路標漆技術(shù)發(fā)展的因素。根據(jù)Gallagher的說法，第一是提升駕駛安全性。法律還規(guī)定，除了減少道路事故外，大多新的道路標記技術(shù)都與道路收費掛鉤。“在許多國家，年費都是高度政治化的，所以通常都把重點放在開發(fā)有效的標記線系統(tǒng)上，這些系統(tǒng)對改善結(jié)果有很大幫助。”Grieb認為，其它驅(qū)動因素包括自動駕駛的輔助性基礎(chǔ)設(shè)施，提高每英里的成本，保持標線反光效果，延長標線的持久性和降低路標漆的VOC。除了更好的耐用性，Greyson觀察到，有必要在低溫下進行標線施工。倘若低溫施工性能通過，Murphy認為，該技術(shù)可提高施工速度，延長施工季節(jié)，超出傳統(tǒng)上允許的施工條件范圍，有助于降低成本，改善承包商的安全環(huán)境。她說，快干特性對于確保早期附著和防止留下任何早期車轍痕跡或水洗痕跡也是至關(guān)重要的。

測試涂料性能的最好方法是在路面施工并監(jiān)測其性能，最有效的方法是通過橫向測試平臺。

然而，在干燥太快（反應(yīng)過快，不太穩(wěn)定）和干燥太慢（不反應(yīng)，非常穩(wěn)定）之間僅有一線之隔。Murphy斷言：“為特定的涂料配方設(shè)計合適的化學(xué)成分的樹脂是成功研發(fā)產(chǎn)品的關(guān)鍵因素。”同時，她還指出，我們需要在一系列不同的涂料配方測試某一項特殊的性能，要求依然能獲得一致的良好結(jié)果。但據(jù)Greyson所說，由于實驗室測試與預(yù)測實際施工的路標漆性能的相關(guān)工作做得不好，使得這一困難變得更加復(fù)雜。Gallagher補充道，測量路標漆性能的最佳方法是在道路上涂布路標漆并監(jiān)測其性能，且最有效的方式是通過橫向測試平臺進行檢測。她說“然而，監(jiān)控確實需要大量的時間和資源來獲取關(guān)鍵數(shù)據(jù)才可以得知涂料性能”。因此，大多數(shù)公司只依賴于實驗室測試，并且每年只對少數(shù)幾個新產(chǎn)品進行現(xiàn)場施工測試。Greyson指出，DOW已巨額投資創(chuàng)建一個空前的現(xiàn)場試驗基地，每年測試數(shù)百項新產(chǎn)品，并考慮到位置、道路條件、溫度等已知影響路標漆耐久性的其它因素。

Grieb補充說，與其它所有油漆和涂料一樣，路標漆必須符合施工地的環(huán)境法規(guī)。他還指出，非常有必要確保噴涂路標漆的手推車與所用的特定的標記技術(shù)兼容。他解釋到，“噴涂溶劑型路標漆的手推車與水性路標漆并不兼容（即不能噴涂水性路標漆）。當需要噴涂熱塑性樹脂和結(jié)構(gòu)性標記時，需用到專門設(shè)計的工具。”

目前，該行業(yè)面臨的一個首要挑戰(zhàn)是為道路改善項目募集資金。根據(jù)Gallagher所說，“自21世紀初以來，美國從公路信托基金（HTF）中支出的資金超過了主要通過天然氣和柴油稅征收的資金，而柴油稅自1993年起即使通貨膨脹也一直都沒有增加。此外，F(xiàn)AST法案（修復(fù)美國地面運輸法案）將于2020年到期，而重新授權(quán)將需要額外的1000億美元的薪金。”Gallagher預(yù)計，隨著“FAST法案”即將到期，各州將降低他們的出價，因為即使在聯(lián)邦資金可用的情況下，各州也會持續(xù)面臨財政赤字。

另一個挑戰(zhàn)是由交通標記涂料（路標漆）的審批過程造成的。在美國，每個州的DOTs（交通運輸部）和聯(lián)邦DOTs都有自己的標準和規(guī)范。同樣，其他國家也有自己的要求。按法律法規(guī)要求，“美國聯(lián)邦與州之間的標準如此迥異，獲得批準往往是費時費力。”在美國，一些州通過大宗合同采購油漆。Greyson談到，在這種情況下，交通部會制定一個標準，并且要求采購依據(jù)的是符合該標準的投標價格。此外，一些州制定了非常詳細的規(guī)格說明，標注了哪些成分可以使用以及在配方中的占比是多少，這是法案往往限制性非常強。其他標準則主要基于性能。Greyson認為，在某些情況下，承包商的采購決定可能受到國家或相關(guān)道路管理局批準的油漆清單的限制或指導(dǎo)，但是，他們對路標漆的干燥時間、批次穩(wěn)定性或其它生產(chǎn)力因素的重視程度也可能有所不同。富蘭克林涂料公司董事長Larry Boise提到，美國聯(lián)邦航空管理局（FAA）對機場跑道上使用的路標漆也有他們自己的特殊要求。

據(jù)Diamond Vogel公司技術(shù)總監(jiān)Jeff Lackey介紹，重要的是我們需要理解，美國州交通運輸部主要考慮兩個因素：成本和安全。“在成本方面，由于州預(yù)算緊張，州交通運輸部主要選擇招標模式；符合規(guī)格的最低價贏得采購合同。”在這個競標過程中，采購決策通常由采購部門敲定，但采購部門只專注于節(jié)省資金，Boise解釋到，“這些決策通常是在不了解性能差異的情況下作出的，也沒有在考慮噴涂路標漆的手推車停留時間，噴涂頻率及其它關(guān)鍵因素的前提下進行全面的成本效益分析。”因此，Greyson覺得，這一投標過程常常導(dǎo)致各州在這方面墨守成規(guī)。“自從快干水性路標漆問世以來，聚合物的質(zhì)量有了很大的提高，而那些過分關(guān)注前期每加侖油漆可節(jié)省多少成本的州，將會因小失大，錯過由新產(chǎn)品的優(yōu)異的持久性所帶來的節(jié)約長期成本的效益，這種現(xiàn)象即使是在初期（施工后一年內(nèi)）也會體現(xiàn)出來。”他還指出，一些州會投入更多的精力去進行創(chuàng)新和更新規(guī)范，以確保他們居民的利益得到保障。

由于保障安全是路標漆的主要功能性問題，因此許多DOTs（交通運輸部）都有非常嚴格的規(guī)范。據(jù)Lackey說，DOTs之所以采用這種方法，是因為他們會使用在該領(lǐng)域中具有良好的性能，同時具有特定要求的標記涂層。他斷言，“這種方法存在的弊病是它會抑制涂層廠商對新產(chǎn)品的創(chuàng)新，并阻礙聚合物供應(yīng)商為該市場開發(fā)新型樹脂的動力。”比如，Lackey指出，即使涂料公司開發(fā)出一種TiO2添加量比國標規(guī)定量更低，同時具備更高的能見度/反射率/亮度的涂料配方，該涂料依然得不到認可。“為了使新產(chǎn)品得到認可，制造商必須與DOTs密切合作來調(diào)整他們的標準規(guī)格，但這其實是非常困難的，因為DOTs把這些調(diào)整看作是安全問題，不應(yīng)掉以輕心。”

對于涂料制造商來說，這一切都是為了發(fā)展與DOTS決策者之間的關(guān)系和信譽，以便引進新的技術(shù)。

Gallagher說，為了使一種新技術(shù)（新產(chǎn)品）順利進入市場，那么必須要有吸引消費者的屬性。Greyson補充道，原材料供應(yīng)商和涂料制造商必須主動向DOTS傳達創(chuàng)新概念，從而為新技術(shù)的登場作鋪墊。他提到，“制造商和DOTS有許多會議和機會來討論創(chuàng)新方案并進行實踐試驗。”其中一個例子是通過美國國家公路與運輸協(xié)會（AASHTO）進行國家運輸產(chǎn)品評估計劃。他還指出，耐心是必不可少的。Greyson 表示，“現(xiàn)實中并沒有真正的替代品，只有在道路上施工并等待一兩年后才能看到結(jié)果。對于新原料，需要進行大量的施工試驗，以確保單個好的實驗結(jié)果不是偶然。如果你想推動變革，就必須要有耐心以及學(xué)會有效的溝通。”Lackey 深有同感：“對于涂料廠商來說，一切都是以發(fā)展關(guān)系和信譽為基礎(chǔ)，吸引DOTs的決策者們能夠引進新的技術(shù)。許多州都對此持開放態(tài)度，雙方的共識是，在做出任何改變之前，至少需要一到兩年的時間才能展示在現(xiàn)實世界中的性能表現(xiàn)。”Boise補充說，對于DOTs和承包商來說，重要的是要對新技術(shù)持開放心態(tài)，并明白隨著新產(chǎn)品的推出，總會有一些問題會出現(xiàn)。他說：“如果大家共同努力，這些早期的問題就能得到很好地解決，最終的結(jié)果是更好的路標漆投入使用，從而確保司機的安全。”

現(xiàn)如今，技術(shù)革新日新月異。隨著自動駕駛車輛的出現(xiàn)，道路管理部門必須明白道路需同時支持當下的人類司機和未來的機器駕駛員使用。Gallagher說，這就要求提高全國各地車道標識的一致性，并提高機器視覺系統(tǒng)（例如攝像機）與標線之間相互作用的能力。“實現(xiàn)該目標的一種方式是將馬路標線寬度從4英寸增加到6英寸，并使用優(yōu)質(zhì)的水性路標漆。”根據(jù)Boise的說法，較寬的標線將使標記更加顯眼，隨著年齡的增加，馬路上大量高齡老司機依舊可以清晰地觀察到標線。

要求使用獨特的方法來鑒別路標漆中的聚合物，將有助于路標漆工程師和承包商確保測試板上使用的涂料與已經(jīng)獲批并交付至他們所在州的涂料產(chǎn)品相同。

現(xiàn)階段正在討論的另一個關(guān)鍵問題是特定聚合物類型對路標漆性能的影響。Greyson強調(diào)，“鑒于聚合物類型直接決定涂料的耐久性，了解涂料中的聚合物種類并確認其特性是至關(guān)重要的。”陶氏化學(xué)正與AASHTO及其他協(xié)會合作，幫助各州了解聚合物的重要性，并選擇含有所需關(guān)鍵聚合物的涂料。Gallagher說，“要求使用獨特的方法來鑒別路標漆中的聚合物，將有助于路標漆工程師和承包商確保測試板上使用的涂料與已經(jīng)獲批并交付至他們所在州的涂料產(chǎn)品相同。”

Greyson觀察到的另一個重大趨勢是，越來越多的州意識到購買最廉價的涂料通常并不是最經(jīng)濟有效的解決方案。雖然目前還未表現(xiàn)出迫切希望改變現(xiàn)階段競標體系的愿望，但是，對于Lackey來說，以性能為標準對比以配方為標準是非常重要的發(fā)展趨勢。他解釋到，“由于競標合約的特性，路標漆可能是業(yè)內(nèi)較低利潤的產(chǎn)品之一。另一方面，路標漆卻又具備大量復(fù)雜的技術(shù)和嚴格的質(zhì)量控制。隨著更多的DOTS嚴格規(guī)定路標漆的性能要求，而不是規(guī)定涂料成分的類型和配比，我們預(yù)測未來將會減少對某些創(chuàng)新類型的限制。”

另外，Greyson爆料，美國聯(lián)邦公路管理局預(yù)計在2019年下半年推行新的政策，要求路面標志的反光率達到最低。這一政策可能會鞭策一些機構(gòu)重新審視其產(chǎn)品實際施工性能，并更加積極地探索新技術(shù)，以便使其滿足這些要求的同時，達到經(jīng)濟效益最大化。

近年來最重要的發(fā)展方向是通過引入快干特性來加快施工效率和改善耐擦洗性能，以延長涂料性能和使用壽命。

關(guān)于新的路標漆技術(shù)，Murphy指出，近年來最重要的發(fā)展方向是通過引入快干特性來加快施工效率和改善耐擦洗性能，以延長涂料性能和使用壽命。她認為，“只有通過實際施工應(yīng)用的方式，行業(yè)才能在提供具備更佳的儲存穩(wěn)定性的快干產(chǎn)品方面表現(xiàn)得更好。”例如，BASF開發(fā)出一種既穩(wěn)定又快干的QUICK-TRIGGER? 專利化學(xué)高分子聚合物。據(jù)Murphy所說，公司最新的路標漆聚合物是ACRONAL?Xpress 4347，該聚合物可以很容易地應(yīng)用在市場上現(xiàn)有的大多數(shù)水性路標漆配方，并提供涂料穩(wěn)定性和耐擦洗性能。同時，湛新涂料公司開發(fā)出一款快干水性丙烯酸，具有更好的早期耐雨水沖刷性能，大大地延長了承包商施工的季節(jié)。

陶氏的水性Fastack 5408?樹脂是一種在標準膜厚情況下具備優(yōu)異耐久性的新型聚合物，據(jù)Greyson所說，這種樹脂可在低于35°F條件下施工，因此可以延長施工季節(jié)。“這種聚合物的優(yōu)異性能來自于一種新型結(jié)構(gòu)的聚合物，它可以提高涂料吸收和消除前幾代聚合物無法承受的因壓力帶來的機械能。”Gallagher表明，陶氏化學(xué)已進行了30多項道路試驗（橫向和縱向試驗），包括與行業(yè)標準樣進行性能對比，并表明Fastack 5408乳膠的性能優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)。Diamond Vogel與陶氏及各個州的DOTs（初次使用新技術(shù)的DOTs）合作使用該樹脂技術(shù)并討論其優(yōu)勢。“我們生產(chǎn)出多批次用于測試，與DOTs對試驗臺進行協(xié)調(diào)評估，并向陶氏化學(xué)提供反饋，以便進一步改進技術(shù)，并與DOTs合作解決他們可能存在的任何性能問題，”Lackey說，“同樣重要的是，”他補充說，“Diamond Vogel為這些DOTs提供了一定程度的信心，我們將大力支持客戶引進我們推廣的任何新技術(shù)，并迅速解決在現(xiàn)場可能看到的任何問題。”

在溶劑化應(yīng)用方面，阿科瑪公司最近推出了SYNOLAC Versa高固體份醇酸樹脂，該樹脂具備在低VOC配方中常規(guī)醇酸的性能。Grieb表示：“這些產(chǎn)品搭建的溶劑型醇酸樹脂平臺，在較低的粘度下?lián)碛休^高的分子量，使其比一般的醇酸樹脂早期硬度更好。”

富蘭克林涂料公司與聯(lián)邦航空局密切合作，以期獲得機場移動側(cè)的甲基丙烯酸甲酯涂料的施工批準。“我們首先在聯(lián)邦航空局的實驗室測試該涂層，然后在華盛頓特區(qū)與美國聯(lián)邦航空管理局（FAA）密切合作，最終得到批準。這是一個歷時接近8年的漫長過程。”Boise說道。

隨著人們越來越多地使用專用線標記系統(tǒng)，從法律角度來說，道路收費將會減少。舉個例子，他指出，隨著雙組份甲基丙烯酸甲酯的音頻觸覺“RIBS”系統(tǒng)的應(yīng)用越來越多，其目的是在司機離開車道時提醒他們。此外，紫外固化技術(shù)也有了發(fā)展，根據(jù)法律，這將大大減少了重新投入道路使用的時間。Grieb表示，在潮濕條件下，提高路標標記的光反射性能的研究進展同樣非常重要。“用傳統(tǒng)的油漆做路標，水可以存留在路標上。由于水的折射率與油漆中玻璃珠的折射率太接近，所以光線不會反射回駕駛員。油漆是濕的。有了這些新型涂料作標記，水就可以流走，讓玻璃珠可以正常折射光線并具備優(yōu)良的濕反射率。”他解釋稱。

很顯然，新型路標漆的推廣應(yīng)用會是一個緩慢的過程，樹脂制造商合涂料廠商需共同且不斷推進新技術(shù)的開發(fā)。雖然市場的挑戰(zhàn)性限制了參與者的數(shù)量，但參與該行業(yè)的公司以提供高性能的產(chǎn)品為己任。Lackey說：“相對于其它涂料業(yè)務(wù)市場，只有極少數(shù)的公司擁有路標漆業(yè)務(wù)，這是有原因的。”投標的特性使得成本壓力非常大，冗長的規(guī)格標準要求導(dǎo)致了對新技術(shù)的流通緩慢，對于那些調(diào)查進入這個行業(yè)的公司來說，一些簡單的事情，比如所需的干燥時間，往往是一個驚喜，Lackey總結(jié)道：“然而，我們的產(chǎn)品每天都在為數(shù)百萬計的司機提供安全保障，為此，我們感到十分驕傲。”