反光膜的反光膜综述
反光膜是一种已制成薄膜可直接应用的逆反射材料，也是应用最为广泛的一种逆反射材料。 1937年，世界上第一块反光膜在美国的一家实验室诞生。是交通标志大规模应用反光膜历史的起点。1939年，在美国明尼苏达州的公路边，第一次在露天条件下使用了一块用反光膜制作的标志牌，从此，揭开了一系列反光产品用于交通标志的新时期，开创了一个全新的交通安全行业。这一年，美国交通标志国家标准中（1939年版美国《统一交通控制设施手册》，Manual of United Traffic Control Devices, 1939）正式规定，要使用反光膜制造交通标志。
此后，随着化学工业、特别是合成树脂的发展，各个研发机构不断研究创新，利用玻璃珠技术，合成树脂技术，薄膜技术和涂敷技术，相继开发了一系列高质量逆反射产品。
20世纪40年代开始，这种最初制造的反光膜，被冠以“工程级”反光薄膜，广泛开始用于道路交通标志。 此后，用于衣物等个人安全防护领域的反光膜等一系列产品，也伴随着合成树脂的问世，社会发展的需要，陆续被开发出来。此后，伴随着一系列材料科技和光学技术的研究成果，特别是微棱镜反光材料的出现，使这种最初主要用于交通标志的反光材料，开始逐步被更新、更好的反光材料所代替。 反光膜的分类方法有很多。其中比较普遍接受的分类原则，是以逆反射单元的基本结构为基础，根据反光膜正面光度性能的逆反射系数高低为主的排序方法。但考虑到反光膜的不同工艺，有些是专门为解决非正面逆反射亮度的，有些是兼顾两方面性能的，还有些是针对恶劣气候条件下的视认需求的，所以这种分类方法，也存在不足之处。因此，熟悉和掌握各种不同的反光膜的应用条件和设计功能，就显得十分必要。
在传统习惯里，根据反光膜反光单元的结构，将反光膜划分为两大类别，玻璃珠型反光膜和微棱镜型反光膜。每类反光膜都还包含很多种类，如微棱镜型反光膜，由于采用了更先进的技术工艺，其材料选择和棱镜结构上，都有了很多变化，可以应对更多的交通需求。根据棱镜的形式和技术特点，微棱镜型反光膜又可分为远距离逆反射能力好的截角型棱镜反光膜，近距离大角度逆反射性能好的截角型棱镜反光膜，以及兼顾各方面需求的全棱镜反光膜，白天和恶劣气候条件性能都好的荧光型全棱镜反光膜，符合传统工程级逆反射参数的棱镜型反光膜等等。玻璃珠型反光膜较早出现，但其工艺变化比较少，主要有两种类型，一种为透镜埋入型反光膜，习惯上称为工程级反光膜；一种为密封胶囊型，通常称为高强级反光膜。在透镜埋入型反光膜里，由于其出现历史悠久，各个不同的厂家，在漫长的生产制造过程中，利用透镜的直径、密度、耐侯涂层的厚度的不同，制作了很多种反光膜，比如超工程级反光膜，主要是在工程级反光膜的基础上，用更高质量的玻璃珠，并把玻璃珠的密度加大，以提高一些亮度；俗称经济级的反光膜，主要在中国生产，基本上是在工程级反光膜的技术基础上，通过减少透镜（玻璃珠）数量与密度的方式实现的，这两种反光膜，经济级反光膜，其反射能力无法满足交通安全的需要，更多的是用在商业领域，在国际上很少有将其列入交通安全向光的标准之中。
按照反光膜的背胶种类，反光膜可以分为热敏胶反光膜、压敏胶反光膜和无背胶反光膜。传统的应用于交通设施领域的反光膜以压敏胶为主。压力敏感型背胶，无需加热、溶剂或其他准备工作可粘附在光滑、清洁表面，交通标志一般粘贴在铝板或铝合金板面上。热敏胶的粘性在对材料加热并施加压力的情况下才会被激发。无背胶反光膜，通常用于交通锥反光带、临时卷叠警告标志及设施柱反光带等自带支撑的材料制造而成。
谈到反光膜的科学分类方法，就不能离开对应用反光膜有很大指导意义的反光膜标准。在世界各国的反光膜标准中，中国的反光膜标准、美国材料与测试协会标准、澳大利亚和新西兰标准、美国联邦公路管理署交通标志逆反射材料指导意见等，对世界各国的研究和应用逆反射材料制作交通标志，改善交通安全，起到了积极的指导作用。下面，我们逐一进行介绍。
中国反光膜标准是GB/T 18833-2012，《道路交通反光膜》。 反光膜按照其光度性结构和用途，分为7种类型。
I类，通常为透镜埋入式玻璃珠型结构，称工程级反光膜，使用寿命一般为7年，可用于永久性交通标志和作业区设施。
II类，通常为透镜埋入式玻璃珠型结构，称超工程级反光膜，使用寿命一般为10年，可用于哟耐久性交通标志恶化作业区设施。
III类，通常的密封胶囊式玻璃珠型结构，称高强级反光膜，使用寿命一般为10年，可用于永久性交通标志和作业区设施。
IV类，通常为微棱镜结构，称超强级反光膜，使用寿命一般为10年，可用于永久性交通标志、作业区设施和轮廓标。
V类，通常为微棱镜就够，称大角度反光膜，使用寿命一般为10年，可用于永久性交通标志、作业区设施和轮廓标。
VI类，通常为微冷静结构，有金属镀层，使用寿命一般为3年，可用于轮廓标和交通柱，无金属镀层时也可用于作业区设施和字符较少的交通标志。
VII类，通常为微棱镜结构，柔性材质、使用寿命一般为3年，可用于临时性交通标志和作业区设施。
美国的材料与测试协会是一家历史悠久的材料测试标准国际组织，英文全称是Association of Standard Testing of Materials，简称ASTM，它的成立，就是为了向科学界和产业界，提供一系列的材料检测标准，以实现对新生材料的定义，为全世界的科学界，提供一个能共同交流的技术平台。为逆反射材料，以及石油、天然气、化工等各种产业领域里的很多材料，提供检测标准化的技术支持。
有鉴于这样的技术溯求，ASTM对逆反射材料的检测标准，也是随着逆反射材料的发明和使用，不断累加进行的，每出现一种新材料，只要这种材料出现一段时间并由其生产厂家向ASTM提出加入申请，它的委员会就会授权对这种材料进行类别界定，建立检测标准。也正是由于这样的原因，在ASTM4956的反光膜标准里，反光膜种类多达11个，而且还在不断延续；然而另一方面，ASTM标准更象是一个关于逆反射材料的产品目录，而不是一个能够帮助了解反光膜应用方法和问题的标准，因为在ASTM对这些材料进行最初的分类时，并没有考虑驾驶员的表现和需求。
由于这样的原因，世界各发达国家，为了能对自己的交通工程建设单位提供更有效的技术支持和指导，都专门设立了自己国家的技术标准，而不是直接沿用ASTM对反光材料的分类。
如下1，2二个分类方法是美国联邦公路管理署在ASTM的基础上，制定的供给交通工程实施单位使用的关于逆反射材料的使用建议分类方法，其亮点是结合玻璃珠和棱镜型逆反射材料的结构特点，明确区分了交通标志和非交通标志的逆反射材料应用类别。
1 美国联邦公路管理署逆反射材料分类方法——2005年9月（交通标志用反光膜）
2 美国联邦公路管理署逆反射材料分类方法——2005年9月（交通锥、交通柱等用反光膜）
与美国的联邦公路管理署提供的指导意见相比，澳大利亚和新西兰的道路交通标志逆反射材料标准具备更简洁、更清晰的指导意义。目前，包括中国在内的很多国家的标准，特别是欧洲很多国家，都受到这个标准不同程度的影响。
表3 澳大利亚/新西兰的交通标志反光膜标准（AS/NZS1906.1:2007） 级别 结构 性能 应用 1W 微棱镜结构 超高等反光强度，尤其是在大入射角和大观测角条件下具有高反光亮度。通常有12-15年的使用寿命 适合用于路侧和龙门架标志，尤其是对文字信息和方向信息的指引 1A 微棱镜结构 超高等反光强度，尤其是远距离，小观测角条件下具有高反光亮度 轮廓标 1 大多为密封胶囊式玻璃珠结构 高等反光强度通常有12-15年的使用寿命 适合用于高速公路和城市道路的路侧标志 2 大多为透镜埋入式玻璃珠结构 中等反光强度通常有7年的使用寿命 适合用于非常靠近路面的路侧标志，且周围环境较暗，不需要远距离进行识别 2A 大多为透镜埋入式玻璃珠结构 中高等反光强度通常有10年的使用寿命 基本与2相近，只是担保寿命是10年 1W(CW) 微棱镜结构 与1W 一致，但有更好的柔韧性，不提供质量担保 施工区设施 1(CW) 大多为密封胶囊式玻璃珠结构 与1W 一致，但有更好的柔韧性，不提供质量担保 施工区设施 在这版2007年最新的澳新标准里，有一些亮点，非常值得关注。这个标准，是建立在国际交通安全工程界近15年研究成果的基础上的，集中体现了全新的安全需求，也体现了英国、瑞典、荷兰、西班牙等一批发达国家交通标志逆反射技术标准的最新趋势，其中包括：
1. 用1W（wide angularity，大观测角）取代了传统1A（只注重正面亮度）在交通标志上的位置，1A转作轮廓标用反光膜；
2. 在前言中大篇幅的介绍大角度反光性能优越的反光膜（1W级别）在交通标志应用中的优势，重点论述了大观测角性能在驾驶者阅读标志牌过程中的重要性
3. 在所有级别的反光膜性能要求上都增加了1度观察角的反光亮度
4. 在标准的附录B中专门介绍了反光膜的选择和使用
1) 讲到选择反光膜应该综合考虑性能，耐候性和价钱等多方面因素，并明确提出选择耐候性能更好的产品，从长远来说是更经济的。
2) 介绍了各级别反光膜适用的位置和道路
3) 介绍了驾驶者在阅读标志牌的过程中观测角的变化，并指出随着观测角的增大，交通标志的亮度应该保持相对稳定，而前后亮度相差太大的反光膜不适合用于制作交通标志，同时也指出，即使驾驶不同类型的车辆，也应该保持稳定的反光亮度 反光膜是由多层不同性能材料组成的层结构，不同的反光膜，其组成的层结构也是不同的。
图1是最早出现的玻璃珠反光膜的基本结构图，由图中可以看出，反光膜一般都是由表层（保护膜）、反射层（功能层）、基层（承载层）、胶粘层和底层（保护层）等多层不同物质组成的膜结构物体。反光膜的表层一般是由是透光性和耐候性能良好的树脂薄膜，反射层根据不同类型的反光膜其组成材料也各不相同，有微小玻璃珠、微棱镜或金属反光镀层等，基层多为树脂有机化合物制成的薄膜，胶粘层一般是环氧树脂胶，底层是厚纸做的保护层。
表4是各种反光膜的结构图，由此可见反光膜的种类不同，它的组成材料和结构也是各不相同。
反光膜的首要作用，就是改善交通标志的表面性能，使之能适应全天候状态的交通需要，提高道路安全运行条件。
由于不同种类的反光膜的反光性能存在差异，所以在具体应用到交通标志的制作时，就需要根据标志的设置功能和目的，进行相应的规范。研究这种应用规范的科学，被世界各国通安全工程专业人士，看作是交通控制与安全技术的重要组成部分。
交通控制与安全技术，已经发展了上百年。从人类第一部交通标志标准在1908年问世于英国以来，世界上很多国家都持续投入了大量的科研技术资源，来分析和掌握逆反射技术在交通安全领域的作用和价值。在这方面，走在最前列的，是欧美等发达国家，他们的研究成果，在很多方面，帮助中国在短短的10多年时间里，走过了从无到有的过程——中国的交通标志反光技术研究起步于20世纪80年代末，以交通标志国家标准GB5768和交通标志用反光材料国家标准GB18833为主要技术规范。在很多方面，这些标准还处在大量完善和发展的阶段，相关的科学应用方法和效果研究结论等，需要大量的时间和实践。
