交通事故已成为我国人口死亡的主要原因[1]。根据统计夜间交通事故率较高，美国在2010年~2017年间发生于19:00~7:00之间的公路交通事故伤亡率是其他时间的1.5倍[2]，而在中国就有超过40%的交通事故死亡人数发生在夜间[3]，交通标志的夜间视认性低是造成夜间行车事故率高的主要诱因，在实际应用中夜间交通的反光标志主要有3M反光材料与道路标线，对于行车路面而言，道路标线是夜间行车的最主要引导，道路标线与交通事故息息相关，据权威部门统计，道路标线逆反射性能与交通事故的相关概率为70 %[4]，当道路标线逆反射亮度系数每提高10~100 mcd，交通风险就会降低0.9%~8.6%[5]，同时标线逆反射性能的提高还能有效提高运输效率30 %以上[4]，因此提高道路标线的逆反射性能对于有效降低夜间行车事故率具有重要意义[6]。

道路标线的逆反射性能主要由标线涂料本身性能及所掺加的反光材料所决定，其中主要影响因素包括钛白粉及反光玻璃微珠。相关研究表明[7-8]，标线的亮度因数 (白度) 与钛白粉的加入量基本呈正比关系，钛白粉加入量越大，所测得的亮度因数值也越大，与此同时钛白粉的加入量对光反射比影响显著，随着钛白粉加入量的增加光反射比呈明显上升趋势，逆反射性能得到提高。另一方面，作为道路标线逆反射性能核心影响因素，玻璃微珠直接决定着道路标线逆反射性能的好坏，玻璃微珠通过自身的折射和反射等性能，实现对照射的光线进行定向返回，这是最直接也是最有效的使标线具有良好的逆反射性能的措施[9]。为保证道路标线的逆反射性能，我国道路行业要求道路标线必须掺加反光玻璃微珠，并对道路用玻璃微珠的应用进行了规范化要求。作为道路标线的主要反光材料，钛白粉与反光玻璃微珠都能够有效提高道路标线的逆反射性能和夜间辨识度，但二者在提高标线逆反射性能的方式和机理上相异，其中，钛白粉主要通过提高标线的白度进而改善标线的光反射比，而反光玻璃微珠主要通过对照射光进行反射和折射实现道路标线的逆反射性能。而现有研究也印证了反光玻璃微珠的道路标线逆反射性能改善效果优于钛白粉[10]。

作为道路标线主要反光材料，钛白粉与反光玻璃微珠虽都能有效提高道路标线的逆反射性能，但同时也存在一定问题。白度对逆反射性能的影响是有限的，当钛白粉的掺量超过7%时，标线的色度色差值达到最大值，再增加钛白粉的用量对于亮度因数的影响非常小[7]，白度过高的标线易受污染，这都会使标线的逆反射性能大大降低，同时钛白粉的造价较高，在实际标线涂料中钛白粉的含量一般在仅为3%~5%左右。对于反光玻璃微珠，我国在2009年11月颁布了国家标准《路面标线用玻璃珠》(GB/T 24722—2009)[11]，相较国外的标线用玻璃微珠规范，该规范所涉及的玻璃微珠使用粒径范围相对较小，而且配比类型较少，这在很大程度上限制了标线的逆反射性能提升。同时，关于玻璃微珠在道路标线逆反射性能改善方面的研究尚不完善，导致无法通过反光玻璃微珠粒径范围与配比类型的合理调控有效改善道路标线的逆反射性能。

基于此，本文总结和分析了现有道路标线的主要类型及特点，归纳了钛白粉与玻璃微珠对标线逆反射性能影响的相关研究成果，明确了标线逆反射性能各影响因素的重要性，在此基础上，调查和总结国内外道路用玻璃微珠相关规范及标准，明确现有道路标线用玻璃微珠的主要技术指标和评价体系，为道路标线逆反射性能和夜间辨识度的改善和提高奠定基础。

现有道路交通标线材料主要包括热熔型标线涂料、双组份标线涂料、溶剂型标线涂料和水性标线涂料[12]，其中热熔型和双组份标线涂料作为主要标线类型，广泛应用于现有道路领域。

20世纪50年代中期热熔型道路标线涂料在欧洲研发成功，起初多用于市区繁忙路段。美国于1958年首次将热熔型标线涂料应用于公路工程中，其应用效果优良。此后，诸多国家开始在公路铺面工程中应用该类涂料。但在应用过程中，热熔型标线材料逐渐暴露出低温易于脆裂和过流等问题。基于此，研究人员开始从涂料配方出发改善热熔型标线涂料的耐久性及环境适应性。Mirabedini等[13]通过混合实验设计优化标线材料配方，显著改善了热熔型道路标线材料的性能，为热熔型标线涂料的发展奠定了基础。为提高耐磨性能，Togo等[14]以石油树脂为成膜材料，配合加入质量百分数为30%~60%的乙烯-醋酸乙烯共聚物 (Ethylene-Vinyl Acetate, EVA)显著提高了热熔型标线材料的耐磨耗性能。孔佩佩等[15]研发了具有高分子内聚力的聚氨酯及树脂或聚对苯二甲酸树脂，嵌入热熔型标线材料表面，从而赋予标线材料高耐磨性能。

我国早期科研人员研制出以石油树脂和植物矿物油为主要原料的热塑型标线涂料，该标线涂料不仅能增加标线的耐磨性，还能延长道路标线的使用寿命，结束了国内标线领域仅有溶剂型标线涂料的历史[15]。随着化工行业的快速发展，丙烯酸的工业化以及丙烯酸单体改性合成耐候性优异树脂涂料技术的实现，丰富了我国热熔型道路标线的应用选择[16]。与此同时，科研人员通过热熔型涂料的改性工艺增强了道路标线的各项技术指标和性能，其中，张薇等[17]利用热塑性弹性体乙烯−醋酸乙烯共聚物 (Ethylene-Vinyl Acetate Copolymer，EVA) 来改性热熔型道路标线涂料，明确了热熔型道路标线涂料的配方和工艺对标线涂料性能的影响；赵娇娇等[18]优选改性松香树脂、VA900型EVA树脂与350-1醇酸树脂作为标线涂料成膜物，制备了热熔型改性松香−醇酸树脂路标涂料，而研究结果表明该新型标线涂料耐磨性能优良、并具有良好的逆反射性能和干燥效率，显著改善了热熔型标线材料的夜间辨识性和开放交通时间。

双组份标线涂料主要通过2种不同组分材料在常温下经混合后以喷涂或刮涂方式涂覆于路面表面，而其与路面的粘结力主要源自于双组份之间的化学交联反应[19]。双组份道路标线涂料主要成分是甲基丙烯酸甲酯树脂，作为一种冷塑性产品，具有良好的耐磨性能和抗滑性能，尤其具有良好的反光效果[20]。自20世纪80年代开始，双组份标线涂料以其性能优良陆续在美国及欧洲各国展开应用，但喷涂技术及设备交通工程研究水平相对滞后，在一定程度上限制了双组份涂料在道路工程中的推广和普及[21]。自2004年起，双组份标线材料在我国逐渐进入推广应用阶段，先后应用在北京、上海、云南、广东及湖北等省市的道路工程中。而针对固化时间问题，国内外学者也展开了一定的研究，研发了相应的快速固化标线材料，但配方和相应施工工艺尚未成熟，仍需进一步研究完善[22-24]。

溶剂型标线涂料主要分为丙烯酸型和氯化橡胶型两种类型。溶剂型标线涂料固体含量高，湿膜厚度较薄，可直接在旧有标线表面上喷涂，而且溶剂型标线涂料还具有施工方便、成本低等优点，但耐磨性较差、使用的寿命相对较短。同时，由于施工过程中存在有机溶剂挥发问题，对自然环境污染较为严重，还会危害施工人员的身体健康。随着环保要求日益提高，溶剂型标线涂料在生产和使用方面已受到较大限制，实际应用量正在逐步降低，自20世纪90年代开始，传统的溶剂型标线涂料基本已在欧洲禁止使用[25]。

20世纪70年代以来，加热溶剂型标线涂料凭借其高固含、高黏度、涂层厚及节约能源等优点逐渐在我国普及使用[26]。但该涂料生产成本较高，施工过程中挥发散出大量有毒气体(甲苯或二甲苯)，会对施工人员的健康以及周围环境带来不可逆伤害，无法满足道路工程的施工安全要求。随着环保意识的加强以及国家相关政策的鼓励，溶剂型道路标线涂料在道路工程中逐渐被其他环保型标线材料替代[15]。

作为溶剂型道路标线涂料的替代品，水性道路标线涂料优点在于其以水为溶剂，可以实现清洁生产，符合环保发展要求。早在20世纪80年代，发达国家就开始使用纯丙乳液制备水性标线涂料进行道路标线的敷划，但早期水性道路标线涂料干结速度、耐水性等指标较差[27]。进入20世纪90年代，以快干型丙烯酸作为粘结剂的水性涂料显著改善了道路标线涂料的附着力、耐水性等。随后，水性道路标线涂料在美国、德国、西班牙和瑞典等发达国家迅速发展[28]，其中德国PLASTIROUTE公司的水性标线涂料凭借其防滑性、柔韧性及耐磨性等优良性能、环保性及经济性等优势，在现有水性标线涂料市场占据了主要份额[15]。

虽然国内水性道路交通标线涂料已部分试验性的投入城市道路、高速公路和机场等交通基础设施中，但后期逐渐暴露出使用寿命短、易腐蚀破坏、易粘脏、环境适应性差及干燥耗时等应用问题。为突破国内水性道路标线涂料在使用中遇到的一系列问题，国内研究人员展开了一系列研究，如董立志等[29]将快干型纯丙烯酸酯共聚物乳液和水性氟碳乳液复配，并在复合物中掺加纳米填料，进而制备出具有优异附着力、耐候性、耐沾污性和耐磨性的水性道路标线涂料；梁哲等[30]利用碱溶型固体丙烯酸树脂易溶于氨水这一特性，对水性丙烯酸树脂分子的羧基亲水基团进行改性处理，制备出满足相关标线标准要求的水性道路标线涂料；孙道兴、肖龙等[31-32]利用硅烷偶联剂制备出性能优良的改性水性标线涂料，具有良好的耐老化性能和耐磨耗性能，其磨耗质量损失仅为13.5 mg，较市售同类产品的耐磨性能提高了约70%。国内的相关研究成果为我国水性道路标线材料在道路工程中的应用奠定了良好的基础。

钛白粉按结晶形态可分为板钛型、锐钛型和金红石型。目前工业上实际应用的主要有锐钛型和金红石型钛白粉，二者均具有稳定的晶格，是重要的白色颜料和瓷器釉料，与传统的铅白、锌白、锌钡白等白色颜料相比具有白度好、折射率高、着色力和遮盖力大及耐候性好等多种优点[33]。金红石型钛白粉与锐钛型晶体相比结构更致密，折射率更高，因而在涂料工业中应用更为广泛。钛白粉的主要制备工艺包括硫酸法和氯化法，此外还有盐酸法、混合法以及硝酸法等，常见制备工艺的流程及优缺点如表1所示。

洁白鲜明的道路标线具有良好的视认性，同时也可保证稳定的夜间反光性能。钛白粉通过改善道路标线白度实现其逆反射性能的提升。相关试验表明，道路标线的亮度因数 (白度) 与钛白粉的掺量基本呈正比关系[8]。同时钛白粉对光反射比影响显著，其掺量的增加可明显提高道路标线的光反射比[7]。而钛白粉对于道路标线逆反射性能的改善效果存在极限，当掺量高于标线涂料质量的7%时标线的色差值、亮度因数及光反射比变化趋于稳定[8]。基于此，市场上大多数标线涂料的钛白粉含量一般在标线涂料质量的3%~5%范围内。

综上所述，钛白粉主要通过其自身白度改善标线材料的亮度因数及光反射比，从而实现标线逆反射性能的提高，但其改善效果存在极限，且实际造价相对高昂，因此，仅依靠添加钛白粉来提高标线涂料的逆反射性能无法满足道路标线的实际需求。基于此，为满足道路标线逆反射性能的实际需求，还应采用其他技术手段改善标线的逆反射性能，而添加反光微珠是提高道路标线涂料逆反射性能更为有效的技术手段。

反光微珠主要由硼硅酸盐原料经加工而成的微细实心或空心的球状玻璃颗粒，粒度范围约为10~250 μm。反光微珠具有质量轻、低导热、强度高及化学稳定性良好等优点，表面经特殊处理具有亲油憎水性，成圆率一般在85%以上，易均匀分散于有机材料体系中。国家标准《路面标线用玻璃珠》(GBT 24722—2016)[11]中，根据折射率的不同，将反光微珠分为低折射率玻璃微珠、中折射率玻璃微珠、高折射率玻璃微珠等3种类型，其折射率(Refractive Index，RI)范围依次分为1.50≤RI