Material termoplástico para marcação rodoviária: Por que os modificadores de polímero SBS/SEBS são importantes

Num local de instalação de marcação no pavimento, os trabalhadores aquecem uma mistura termoplástica a cerca de 200 °C e extrudam-na na superfície da estrada. O material esfria rapidamente em uma linha sólida e reflexiva. No entanto, muitas destas linhas perdem o seu brilho dentro de três anos, enquanto outras permanecem visíveis durante uma década ou mais. A diferença não é a sorte, mas a formulação. Um material termoplástico de marcação rodoviária bem projetado combina a resina, pigmento, enchimento, esferas de vidro e modificador de polímero corretos. Compreender esses componentes e suas interações ajuda as equipes de compras e engenharia a especificar um produto que atenda às condições de tráfego e ao orçamento local.

O que é material termoplástico para marcação rodoviária?

O material termoplástico para marcação rodoviária é uma mistura seca e homogênea que se torna fluida quando aquecida e endurece à medida que esfria. Ao contrário das tintas à base de solvente ou MMA, não contém solvente volátil. Os componentes típicos são:

• Resina, muitas vezes colofónia modificada, hidrocarbonetos C5/C9 ou outras resinas termoplásticas, que proporciona adesão úmida e resistência coesiva.
• Pigmento, geralmente branco ou amarelo à base de titânio, que fornece a cor de fundo.
• Enchimentos como carbonato de cálcio ou sílica, que conferem corpo e resistência à abrasão.
• Contas de vidro embutidas na superfície para refletir os faróis e melhorar a visibilidade noturna.

O material é aplicado a uma temperatura de fusão de aproximadamente 180 a 210 °C. A esta temperatura, a resina derrete e a mistura torna-se um fluido de alta viscosidade que pode ser extrudado na estrada em um filme controlado. À medida que esfria, forma uma camada contínua e durável que geralmente é mais resistente ao desgaste e à deformação do que as alternativas à base de solvente.

Por que os modificadores de polímero são importantes nas marcações de hot-melt

As resinas termoplásticas não modificadas são quebradiças a baixas temperaturas e amolecem a altas temperaturas. Numa estrada, isto provoca fissuras no inverno e deformações no verão. Os modificadores de polímero resolvem esses problemas adicionando elasticidade e resistência. O modificador mais amplamente utilizado é um copolímero em bloco de estireno-butadieno-estireno (SBS). SBS é um elastômero termoplástico que forma uma rede física quando misturado com resina e carga. Esta rede dissipa tensões, melhora a resistência ao impacto e aumenta a adesão ao asfalto. Por esta razão, o SBS tornou-se um ingrediente padrão em materiais termoplásticos de marcação rodoviária de alto desempenho.

Copolímero em bloco de estireno-butadieno-estireno para modificação de marcação rodoviária SBS é um elastômero termoplástico que melhora a elasticidade, resistência e adesão de materiais de marcação rodoviária, reduzindo rachaduras no inverno e deformação no verão, ao mesmo tempo que aumenta a resistência ao estresse e ao impacto. Ver Produto →

Para projetos que exigem resistência extra à exposição e oxidação aos raios UV, o SEBS hidrogenado é a melhor escolha. No SEBS, as ligações duplas do butadieno são hidrogenadas para formar segmentos saturados de etileno-buteno. Isso elimina o caminho de degradação que faz com que o SBS amarele e fragilize com o tempo. Uma marcação modificada pelo SEBS mantém flexibilidade e retrorrefletividade em climas rigorosos, o que reduz a necessidade de repintura. Devido à sua compatibilidade com o betume, o SBS também é utilizado em modificação de asfalto , onde melhora a resistência ao cio e à fadiga. As notas SEBS são igualmente comuns em modificação plástica , onde adicionam resistência ao impacto aos polímeros rígidos.

Copolímero em bloco de estireno-butadieno hidrogenado para marcações resistentes a UV SEBS oferece resistência superior aos raios UV e à oxidação, mantendo a flexibilidade e a retrorrefletividade em climas adversos, reduzindo a necessidade de repintura e é compatível com betume e plásticos para modificações duráveis. Ver Produto →

Critérios de desempenho que afetam a vida útil

A seleção de um material termoplástico para marcação rodoviária requer a comparação de vários critérios de desempenho: adesão inicial, resistência à abrasão, retenção de cor, retrorrefletividade e flexibilidade a baixas temperaturas. A tabela abaixo resume as compensações típicas entre sistemas de resina não modificada, modificados com SBS e modificados com SEBS.

Para uma estrada num clima quente, por exemplo, uma formulação com fraca flexibilidade a baixas temperaturas poderá ainda ter um bom desempenho se a mudança sazonal de temperatura for pequena. Entretanto, o mesmo material falharia em uma região com ciclos de congelamento e descongelamento. O impacto prático é que a escolha do modificador deve ser adaptada ao clima específico do local e à carga de tráfego, e não a uma especificação genérica.

Considerações sobre processamento e aplicação

As marcações termoplásticas são aplicadas com máquinas especialmente adaptadas. A unidade de aquecimento funde o pó a cerca de 180 a 210 °C. A extrusora aplica uma espessura consistente, normalmente de 90 a 150 mils, e uma mesa vezes a largura. Imediatamente após a colocação do material, as esferas de vidro são dispensadas a uma taxa controlada. Se a aplicação do cordão for muito pesada ou muito leve, a retrorrefletividade será prejudicada. A superfície da estrada também deve estar limpa e, idealmente, pré-tratada com primer ou varredura/jato de ar para remover poeira e umidade.

A distribuição irregular do grânulo de vidro e a sujeira na superfície são as duas maiores causas da baixa retrorrefletividade. Uma simples varredura mecânica seguida por um sopro de ar comprimido pode fazer uma diferença mensurável. Além disso, algumas agências utilizam aquecedores de pré-camada para evitar que o material esfrie muito rapidamente em uma estrada fria, garantindo melhor embutimento dos cordões. A combinação da espessura correta, posicionamento do cordão e preparação da superfície determina se a marcação atende à retrorrefletividade exigida ao final do período de garantia.

Preocupações ambientais e de manutenção

Os materiais termoplásticos são geralmente considerados com baixo teor de solventes e VOC, mas apresentam impacto ambiental. À medida que os veículos desgastam a marcação, pequenas partículas de polímero e pigmento podem descascar, algumas das quais se tornam microplásticos. Quanto mais tempo durar a marcação, menor será a emissão anual. Portanto, a escolha de um modificador de polímero resistente e altamente resistente às intempéries não apenas melhora o desempenho, mas também reduz a pegada do ciclo de vida. O polímero de isopreno hidrogenado (EP) é uma dessas opções. Oferece excelente estabilidade térmica e oxidativa, o que mantém a marcação intacta sob aquecimento repetido durante a aplicação e durante anos de exposição aos raios UV.

Polímero de isopreno hidrogenado para marcações estáveis e duradouras EP proporciona excelente estabilidade térmica e oxidativa, garantindo a integridade da marcação através de aquecimento repetido e exposição a UV, reduzindo assim o impacto ambiental do ciclo de vida e os custos de manutenção. Ver Produto →

Um material que precisa ser repintado a cada dois anos gera mais resíduos do que um material que dura oito anos, mesmo que seu custo inicial seja maior. Do ponto de vista da manutenção, o custo total de propriedade muitas vezes favorece o polímero mais estável, especialmente em estradas movimentadas, onde fechar faixas para repintar é caro e perturbador.

A seleção do material termoplástico certo para marcação rodoviária é um equilíbrio entre custo inicial, volume de tráfego e clima local. Para estradas urbanas padrão com tráfego moderado, uma formulação modificada com SBS é uma ferramenta confiável. Para rodovias com tráfego pesado de caminhões ou exposição solar extrema, um aglutinante modificado por SEBS ou EP oferece durabilidade que reduz a frequência de repintura. Independentemente da escolha, sempre valide o material em relação aos requisitos específicos de retrorrefletividade e derrapagem em piso molhado do seu projeto e trabalhe com fornecedores que possam fornecer matérias-primas consistentes. Se o objetivo é uma longa vida útil, a seleção do polímero não é um detalhe; é a decisão mais importante da receita.