Thermoplastic Road Marking Material: Why SBS/SEBS Polymer Modifiers Matter

ที่สถานที่ติดตั้งเครื่องหมายทางเท้า คนงานให้ความร้อนส่วนผสมเทอร์โมพลาสติกประมาณ 200 °C แล้วอัดลงบนพื้นผิวถนน วัสดุจะเย็นลงอย่างรวดเร็วจนกลายเป็นเส้นทึบและสะท้อนแสง แต่เส้นเหล่านี้หลายเส้นจะสูญเสียความสว่างภายในสามปี ในขณะที่เส้นอื่นๆ ยังคงมองเห็นได้เป็นเวลาหนึ่งทศวรรษหรือมากกว่านั้น ความแตกต่างไม่ใช่โชค แต่เป็นการกำหนด วัสดุตีเส้นจราจรเทอร์โมพลาสติกที่ออกแบบมาอย่างดีผสมผสานระหว่างเรซิน เม็ดสี สารตัวเติม ลูกปัดแก้ว และตัวดัดแปลงโพลีเมอร์ที่เหมาะสม การทำความเข้าใจส่วนประกอบเหล่านี้และการโต้ตอบช่วยให้ทีมจัดซื้อและวิศวกรระบุผลิตภัณฑ์ที่ตรงกับสภาพการจราจรและงบประมาณในท้องถิ่นได้

วัสดุตีเส้นถนนเทอร์โมพลาสติกคืออะไร?

วัสดุตีเส้นจราจรเทอร์โมพลาสติกเป็นส่วนผสมที่แห้งและเป็นเนื้อเดียวกัน ซึ่งจะกลายเป็นของเหลวเมื่อถูกความร้อนและแข็งตัวเมื่อเย็นลง ต่างจากสีที่ใช้ตัวทำละลายหรือสี MMA ตรงที่ไม่มีตัวทำละลายระเหย ส่วนประกอบทั่วไปคือ:

• เรซิน มักขัดสนที่มีการดัดแปลง ไฮโดรคาร์บอน C5/C9 หรือเรซินเทอร์โมพลาสติกอื่นๆ ซึ่งให้การยึดเกาะแบบเปียกและความแข็งแรงในการยึดเกาะ
• รงควัตถุ โดยทั่วไปมีสีขาวหรือเหลืองเป็นไททาเนียม ซึ่งให้สีพื้นหลัง
• สารตัวเติม เช่น แคลเซียมคาร์บอเนตหรือซิลิกา ซึ่งเพิ่มความทนทานต่อตัวถังและรอยขีดข่วน
• เม็ดแก้วซึ่งฝังอยู่ในพื้นผิวเพื่อสะท้อนแสงไฟหน้าและปรับปรุงทัศนวิสัยในเวลากลางคืน

วัสดุถูกนำไปใช้ที่อุณหภูมิหลอมละลายประมาณ 180 ถึง 210 °C ที่อุณหภูมินี้ เรซินจะละลายและส่วนผสมจะกลายเป็นของเหลวที่มีความหนืดสูงซึ่งสามารถอัดขึ้นรูปบนถนนด้วยฟิล์มควบคุมได้ เมื่อเย็นตัวลง จะก่อตัวเป็นชั้นที่ต่อเนื่องและทนทาน ซึ่งมักจะทนทานต่อการสึกหรอและการเสียรูปได้ดีกว่าชั้นอื่นที่ใช้ตัวทำละลาย

เหตุใดตัวดัดแปลงโพลีเมอร์จึงมีความสำคัญในการมาร์กที่ละลายด้วยความร้อน

เทอร์โมพลาสติกเรซินที่ไม่มีการดัดแปลงจะเปราะที่อุณหภูมิต่ำและอ่อนตัวลงที่อุณหภูมิสูง บนท้องถนน สิ่งนี้นำไปสู่การแตกร้าวในฤดูหนาวและการเสียรูปในฤดูร้อน ตัวดัดแปลงโพลีเมอร์ช่วยแก้ปัญหาเหล่านี้โดยการเพิ่มความยืดหยุ่นและความเหนียว ตัวดัดแปลงที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดคือโคโพลีเมอร์บล็อกสไตรีน-บิวทาไดอีน-สไตรีน (SBS) SBS คือเทอร์โมพลาสติกอีลาสโตเมอร์ที่สร้างเครือข่ายทางกายภาพเมื่อผสมกับเรซินและตัวเติม โครงข่ายนี้กระจายความเครียด ปรับปรุงความต้านทานแรงกระแทก และเพิ่มการยึดเกาะกับแอสฟัลต์ ด้วยเหตุนี้ SBS จึงกลายเป็นส่วนผสมมาตรฐานในวัสดุตีเส้นเทอร์โมพลาสติกประสิทธิภาพสูง

Styrene-Butadiene-Styrene Block Copolymer สำหรับการปรับเปลี่ยนการทำเครื่องหมายบนถนน SBS เป็นเทอร์โมพลาสติกอีลาสโตเมอร์ที่ช่วยเพิ่มความยืดหยุ่น ความเหนียว และการยึดเกาะของวัสดุตีเส้นถนน ลดการแตกร้าวในฤดูหนาวและการเสียรูปในฤดูร้อน ในขณะเดียวกันก็เพิ่มความต้านทานต่อแรงเค้นและแรงกระแทก ดูผลิตภัณฑ์ →

สำหรับโครงการที่ต้องการความต้านทานเป็นพิเศษต่อการสัมผัสรังสียูวีและออกซิเดชัน SEBS ที่เติมไฮโดรเจนถือเป็นตัวเลือกที่ดีกว่า ใน SEBS พันธะคู่ของบิวทาไดอีนจะถูกเติมไฮโดรเจนเพื่อสร้างส่วนของเอทิลีน-บิวทีนที่อิ่มตัว ซึ่งจะช่วยขจัดเส้นทางการย่อยสลายที่ทำให้ SBS กลายเป็นสีเหลืองและเปราะเมื่อเวลาผ่านไป การทำเครื่องหมายที่แก้ไขโดย SEBS ยังคงความยืดหยุ่นและการสะท้อนแสงย้อนกลับในสภาพอากาศที่รุนแรง ซึ่งช่วยลดความจำเป็นในการทาสีใหม่ เนื่องจากความเข้ากันได้กับน้ำมันดิน จึงมีการใช้ SBS ด้วย การดัดแปลงแอสฟัลต์ ซึ่งช่วยเพิ่มความทนทานต่อร่องและความเมื่อยล้า เกรด SEBS ก็มีเหมือนกันเช่นกัน การปรับเปลี่ยนพลาสติก โดยจะเพิ่มแรงกระแทกให้กับโพลีเมอร์แข็ง

โคโพลีเมอร์บล็อกสไตรีน-บิวทาไดอีนเติมไฮโดรเจนสำหรับการมาร์กกิ้งแบบต้านทานรังสียูวี SEBS มีความต้านทานต่อรังสี UV และออกซิเดชันที่เหนือกว่า โดยคงความยืดหยุ่นและสะท้อนแสงในสภาพอากาศที่รุนแรง ลดความจำเป็นในการทาสีใหม่ และเข้ากันได้กับน้ำมันดินและพลาสติกเพื่อการดัดแปลงที่ทนทาน ดูผลิตภัณฑ์ →

เกณฑ์ประสิทธิภาพที่ส่งผลต่ออายุการใช้งาน

การเลือกวัสดุตีเส้นตีเส้นเทอร์โมพลาสติกจำเป็นต้องมีการเปรียบเทียบเกณฑ์ด้านประสิทธิภาพหลายประการ ได้แก่ การยึดเกาะเริ่มต้น ความต้านทานการเสียดสี การคงสภาพของสี การสะท้อนกลับ และความยืดหยุ่นที่อุณหภูมิต่ำ ตารางด้านล่างสรุปข้อดีข้อเสียทั่วไประหว่างระบบเรซินที่ไม่มีการดัดแปลง ระบบที่ดัดแปลงด้วย SBS และระบบที่ดัดแปลงด้วย SEBS

ตัวอย่างเช่น สำหรับถนนในสภาพอากาศร้อน สูตรที่มีความยืดหยุ่นต่ออุณหภูมิต่ำต่ำอาจยังคงทำงานได้ดีหากอุณหภูมิเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลเพียงเล็กน้อย อย่างไรก็ตาม วัสดุชนิดเดียวกันนี้จะล้มเหลวในภูมิภาคที่มีวงจรการแช่แข็งและละลาย ผลกระทบในทางปฏิบัติคือตัวเลือกตัวแก้ไขต้องตรงกับสภาพอากาศและปริมาณการจราจรเฉพาะสถานที่ ไม่ใช่ข้อกำหนดทั่วไป

ข้อควรพิจารณาในการประมวลผลและการใช้งาน

มีการใช้เครื่องหมายเทอร์โมพลาสติกกับเครื่องจักรที่เข้าคู่กันเป็นพิเศษ หน่วยทำความร้อนจะละลายผงที่อุณหภูมิประมาณ 180 ถึง 210 °C เครื่องอัดรีดใช้ความหนาสม่ำเสมอ โดยทั่วไปคือ 90 ถึง 150 มิล และการพูดนานน่าเบื่อคูณด้วยความกว้าง ทันทีหลังจากวางวัสดุแล้ว เม็ดแก้วจะถูกจ่ายในอัตราที่ควบคุมได้ ถ้าการใช้เม็ดบีดหนักเกินไปหรือเบาเกินไป การสะท้อนกลับจะได้รับผลกระทบ พื้นผิวถนนจะต้องสะอาดและควรทาสีรองพื้นหรือพ่น/พ่นลมเพื่อขจัดฝุ่นและความชื้น

การกระจายตัวของเม็ดแก้วที่ไม่สม่ำเสมอและสิ่งสกปรกบนพื้นผิวเป็นสาเหตุหลักสองประการที่ทำให้การสะท้อนแสงไม่ดี การกวาดด้วยกลไกอย่างง่ายตามด้วยการเป่าด้วยแรงดันอากาศสามารถสร้างความแตกต่างที่วัดได้ นอกจากนี้ หน่วยงานบางแห่งยังใช้เครื่องทำความร้อนแบบชั้นล่วงหน้าเพื่อป้องกันไม่ให้วัสดุเย็นตัวเร็วเกินไปบนถนนเย็น เพื่อให้แน่ใจว่าเม็ดบีดจะฝังได้ดีขึ้น การผสมผสานระหว่างความหนา การวางเม็ดบีด และการเตรียมพื้นผิวที่ถูกต้อง จะเป็นตัวกำหนดว่าการมาร์กจะมีคุณสมบัติสะท้อนแสงย้อนกลับที่ต้องการหรือไม่เมื่อสิ้นสุดระยะเวลาการรับประกัน

ข้อกังวลด้านสิ่งแวดล้อมและการบำรุงรักษา

โดยทั่วไปวัสดุเทอร์โมพลาสติกถือเป็นตัวทำละลายต่ำและมี VOC ต่ำ แต่ก็ไม่ส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม ในขณะที่ยานพาหนะมีการทำเครื่องหมาย อนุภาคโพลีเมอร์และเม็ดสีขนาดเล็กอาจหลุดลอกออก ซึ่งบางส่วนกลายเป็นไมโครพลาสติก ยิ่งการมาร์กอยู่นานเท่าใด การปล่อยก๊าซเรือนกระจกต่อปีก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น ดังนั้น การเลือกตัวดัดแปลงโพลีเมอร์ที่ทนทานและทนต่อสภาพอากาศได้สูงไม่เพียงแต่ปรับปรุงประสิทธิภาพเท่านั้น แต่ยังช่วยลดรอยเท้าของวงจรชีวิตอีกด้วย ไอโซพรีนโพลีเมอร์เติมไฮโดรเจน (EP) คือหนึ่งในตัวเลือกดังกล่าว มีความเสถียรทางความร้อนและออกซิเดชันที่โดดเด่น ซึ่งช่วยให้การมาร์กยังคงเดิมภายใต้การให้ความร้อนซ้ำๆ ระหว่างการใช้งานและตลอดหลายปีที่สัมผัสกับรังสียูวี

ไอโซพรีนโพลีเมอร์เติมไฮโดรเจนเพื่อการมาร์กที่มีความเสถียรและยาวนาน EP ให้ความเสถียรทางความร้อนและออกซิเดชั่นที่โดดเด่น รับรองความสมบูรณ์ของการมาร์กผ่านการให้ความร้อนซ้ำๆ และการสัมผัสรังสียูวี ซึ่งช่วยลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมตลอดอายุการใช้งานและค่าบำรุงรักษา ดูผลิตภัณฑ์ →

วัสดุที่ต้องทาสีใหม่ทุกๆ สองปีจะทำให้เกิดของเสียมากกว่าวัสดุที่มีอายุแปดปี แม้ว่าต้นทุนเริ่มแรกจะสูงกว่าก็ตาม จากมุมมองของการบำรุงรักษา ต้นทุนรวมในการเป็นเจ้าของมักจะเอื้อต่อโพลีเมอร์ที่มีความเสถียรมากกว่า โดยเฉพาะอย่างยิ่งบนถนนที่มีผู้คนพลุกพล่าน ซึ่งการปิดเลนเพื่อทาสีใหม่มีราคาแพงและก่อกวน

การเลือกวัสดุตีเส้นเทอร์โมพลาสติกที่เหมาะสมคือความสมดุลระหว่างต้นทุนล่วงหน้า ปริมาณการจราจร และสภาพอากาศในท้องถิ่น สำหรับถนนมาตรฐานในเมืองที่มีการจราจรปานกลาง สูตรที่ดัดแปลงโดย SBS ถือเป็นทางเลือกที่เชื่อถือได้ สำหรับทางหลวงที่มีรถบรรทุกหนาแน่นหรือมีแสงแดดจ้า สารยึดเกาะที่ดัดแปลงโดย SEBS หรือ EP มอบความทนทานที่ช่วยลดความถี่ในการทาสีใหม่ โดยไม่คำนึงถึงตัวเลือก ให้ตรวจสอบวัสดุโดยเทียบกับข้อกำหนดการสะท้อนแสงและการลื่นไถลเปียกเฉพาะของโครงการของคุณเสมอ และทำงานร่วมกับซัพพลายเออร์ที่สามารถจัดหาวัตถุดิบที่สม่ำเสมอได้ หากเป้าหมายคืออายุการใช้งานที่ยาวนาน การเลือกใช้โพลีเมอร์ก็ไม่ใช่รายละเอียด เป็นการตัดสินใจที่สำคัญที่สุดในสูตร