研究报告及专论
学术论文
收稿日期：2016-08-30
作者简介：刘彬（1985-），女，工程师。主要研究方向：汽车涂装材料技术及防腐蚀工艺。E-mail：tcliub@dfmc。
刘 彬
（东风汽车公司技术中心，湖北武汉430058）
摘要：介绍了2种汽车抗石击涂料的抗石击性能试验方法及其评价方法，并探讨其优缺点。
关键词：抗石击涂料；抗石击性能试验；抗石击性能评价
+
中图分类号：TQ437.4 文献标识码：A 文章编号：1001-5922（2018）01-0054-04
汽车在行驶过程中，会溅起路面的泥
沙、碎石，击打在汽车涂层表面，造成汽车
表面涂层的破坏，从而导致钢板被腐蚀。目
奇瑞qq汽车前，各汽车主机厂普遍采用抗石击涂料对车
体下部、底盘、轮罩等易被砂石击打部位进
行保护，以缓冲砂石造成的强力冲击，提高
底板抗腐蚀性能，同时还能起到隔音减振的
[1]
作用，改善乘坐舒适性。
抗石击涂料的抗石击性能检测是对抗石
击涂层力学性能的综合评价，是抗石击涂料
最重要的性能指标。但是，目前国内各大汽
车主机厂还没有统一的试验方法及评价方
法，国家尚未出台相应的标准进行规范。
本文以PVC抗石击涂料为同一试验对象，f150
介绍了目前国内汽车行业使用较多的2种抗石
击涂料抗石击性能试验方法、评价方法及其
优缺点。
1 试验对象
抗石击涂料主要由传统沥青系涂料发展
到PVC系涂料再到水性丙烯酸抗石击涂料。随
着相关环保法规的出台，沥青系抗石击涂料
已很少使用，PVC抗石击涂料是目前使用比较
广泛的涂料，水性丙烯酸抗石击涂料作为新
[2]
型涂料已开始在汽车行业推广使用。
PVC涂料经过不断地应用和改进，在汽车
抗石击领域发挥了巨大的作用。通过添加或
者改变不同物质组分可以满足不同的实际需
求，如：在PVC抗石击涂料中添加气象白炭黑
（主要成分SiO），可以提高PVC抗石击涂料
2
的屈服强度；在涂料中添加空心玻璃微珠可
以降低PVC抗石击涂料密度，实现轻量化；采
用增塑剂DINP（邻苯二甲酸二异壬酯）取代
增塑剂DOP（邻苯二甲酸二辛酯），可以使
PVC抗石击涂料更环保。
本试验采用添加了气象白炭黑和空心玻
璃微珠的PVC抗石击涂料作为试验对象。
2 抗石击性能试验原理
抗石击性能试验是通过抗石击仪，在可
以控制的温度条件下、一定的时间内将特定
规格的钢丸或碎石以一定的压力或速度撞击
在抗石击涂层表面。石击结束后，用胶带去
除松散层，露出样板上残留的石击点痕迹，
通过分析抗石击涂层的破坏程度来判断抗石
击性能；或者以抗石击涂层被击穿的时间、
剥落面积来判断抗石击性能。
钢丸或碎石被压缩空气以一定的角度喷
射在抗石击涂层表面。抗石击涂层的破坏程
度由喷射角度、喷射压力、钢丸的质量、冲
击持续时间等共同决定。
3 抗石击性能试验及评价方法
目前，国内抗石击涂料的抗石击性能试
验及评价方法主要借鉴国外标准，其中ISO
20567—1《漆和清漆涂层的耐石击性的测
宝马7系报价定第1部分：多次冲击试验》标准主要用来做
油漆涂层抗石击性能试验，部分企业也参考
该标准做抗石击涂料的抗石击性能试验，部
分欧系车抗石击涂料性能试验采用该标准。
抗石击涂料抗石击性能试验方法标准主要有
以下2种。
美国汽车工程协会（SAE）制定的SAE
[3]
J400“汽车表面涂层的抗碎石测试”，多
被美国通用、福特等汽车公司采用。日系汽
车采用的抗石击试验方法与SAE J400相似，
但在碎石规格、试验温度和评价方法等方面
又有所不同，所以日本工业标准（JIS）的射
石法也比较常用。
法国标致雪铁龙集团（PSA）制定有专用[4]的抗石击涂料的抗石击性能试验标准，该标准主要用于抗石击涂料、塑料、橡胶等材料的抗石击性能测试。
3.1 采用SAE标准抗石击性能试验及评价
方法
3.1.1 SAE标准抗石击性能试验方法
美国汽车工程协会（SAE）制定的SAE J400“汽车表面涂层的抗碎石测试”和日本工业标准（JIS）的射石法试验方法，见表1。
表1 SAE抗石击试验方法
Tab.1 SAE methods for stone chip resistance test
SAE体系
试验条件及
方法喷射材料喷射量碎石尺寸/mm 喷射压力/MPa 测试面与喷射碎石夹角环境条件JIS射石法道路碎石1-7号500 g×5次5～120.5±0.0245°、90°常温或（-30±3）℃
JIS连续磨损法道路碎石1-7号1 000 g×8次
3～60.06±0.005
75°常温或（-20±3）℃
SAE 水磨铺路石
1pt （9.53～15.86）0.48±0.02常温或（-30±3）℃
90°JIS低强度石击法道路碎石1-7号
50 g 6～80.06±0.00520°、45°常温或（-20±3）℃
石击前样品处理石击后试板处理胶带粘附力/（N/25 mm ）
涂料在电泳板上刮涂规定厚度烘干
用胶带去除松脱涂层
12.7
3.1.2 SAE标准试验结果
用同一种抗石击涂料，制作成不同膜厚
的试验样板，采用SAE标准做抗石击试验，试验结果见表2。
表2 抗石击试验结果
Tab.2 Results of stone chip resistance test
锂电池首次充电
附图
样板编号123涂层膜厚/μm 250～255300～304352～3562击穿剥离面积/cm 0.04
无击穿剥离
无击穿剥离
通过试验方法介绍及试验结果分析可知，试验结果会受到喷设压力、喷射次数、喷射流量、喷射角度以及碎石的新旧程度等因素的影响。
SAE 标准试验结果评价主要依据石击点尺寸和剥离面积的计算，依据计算出的石击后的剥离面积评价抗石击等级。该试验方法的优点是：受石击面积大，可以模拟车辆行驶过程中的路面石击情况，可以利用图像处理或面积测量仪器测量剥离面积，消除人为评价误差。缺点是：抗石击强度比较低，对较厚的抗石击涂层，规定的测量频次内无法击穿，抗石击性能具体值无法准确测量。
对于较厚的抗石击涂层，使用该方法测量抗石击性能，可以通过增加喷射次数、喷设压力、喷射流量、改变喷射角度等试验条件将其击穿，再通过换算得到一个相对的抗石击性能值，从而提高此种测试的普适性，每一个条件的变化对抗石击性能值的影响有待进一步研究。
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3.2 采用PSA 标准抗石击性能试验及评价方法
3.2.1 PSA标准抗石击性能试验方法
法国雪铁龙集团制定有专用的抗石击涂料的抗石击性能试验标准，试验方法见表3
。
表3 PSA抗石击试验方法
Tab.3 PSA method for stone chip resistance test
试验条件 试验方法
喷射材料 喷射量/（kg/min）
钢砂型号 喷射压力/MPa 测试面与喷射碎石夹角
环境条件 石击前样品处理
PSA体系喷丸法
经钢丸破碎机后呈棱角状钢丸
2.6±0.05
Wheelabrator Allevard GP14 型
0.3±0.0590°（24±4）℃
涂料在电泳板上刮涂规定厚度烘干
3.2.2 PSA标准试验结果
用同一种抗石击涂料，制作成不同膜厚
的试验样板，采用PSA 标准做抗石击试验，试
验结果见表4。
表4 抗石击试验结果
Tab.4 Results of stone chip resistance test
附图
样板编号123涂层膜厚/μm
击穿时间/s 2继续喷丸60 s击穿面积/cm 250～255300～304352～356256331417 1.16
0.95
0.86
通过试验方法介绍及试验结果分析可知，试验结果会受到喷设压力、喷射时间、喷射流量、喷射角度以及钢丸的新旧程度等因素的影响。
PSA 标准试验结果主要评价抗石击涂料击穿时间、击穿后再石击60 s 后涂膜的剥离面积，通过剥离面积的测算来评价特性值级别。该试验方法的优点是：石击强度大，受石击面积小，连续石击直至击穿，剥离面积可以用仪器测得，可以很明确地知道抗石击涂料的抗石击性能，也可以对比多种材料的抗石击性能。缺点是：石击主要集中在一点，不能模拟车辆行驶过程中的路面石击情况。
4 结论
目前，无论是抗石击涂料供应商还是各汽车生产主机厂，都是根据抗石击涂料应用的实际情况，选择适合的方法做抗石击性能试验。抗石击涂料的抗石击性能试验检测非常重要，我国急需制定相应的国家标准。参考文献
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[2]李富强，张爱平，李丹彤，等.底抗石击防护胶在汽车上的应用[J ].粘接,2015,36(2):55-58.
[3]SAE J400:Test for Chip Resistance of Surface Coatings [S ].
[4]PSA 抗石击标准:Produits antigravillonnage plastiques -caoutchoucs resistance au grenaillage [S ].
（下转43页）
油价今日或迎来下调 加满一箱或少花5.5元Study of parameters of heating curing of an epoxy resin system
SU Hang, WANG Chong, DUAN Zheng-cai, GUO Shao-hua, RAN An-guo
(Hanzhong Aircraft Company of AVIC Aircraft Co., Ltd., Hanzhong, Shaanxi 723215, China)
Abstract：The parameters of heating curing of the 850S epoxy resin system were studied based on the curing degree reflected indirectly by the surface hardness of cured resin casting. At the same time the curing state of the resin casting must be investigated when the method was used. The results show that 50℃/4 h and 55℃/4 h are appropriate parameters of heating curing of the 850S epoxy resin system.
Key words：
850S epoxy resin system; heating curing parameter; surface hardness
明虽然55 ℃的固化温度已接近爆聚温度点60 ℃，但仍然是可以采用的固化温度。
3 结论
（1）对于850S 树脂体系来说，50 ℃/4 h 或55 ℃/4 h 均为合适的固化参数，在实际应用中可选择固
化温度为（50～55）℃、固化时间为4 h 的工艺。
（2）在采用浇注体的表面硬度间接反映树脂体系的固化度时，必须同时考查浇注体的状态，如果加温后树脂浇注体发生软化，说明这种树脂体系的交联度还较低。
理想l7（3）55 ℃/4 h 固化的850S 树脂体系层压板的纵向弯曲强度比室温固化72 h 的有较大提升，说明55 ℃的固化温度是可以采用的固
化温度。参考文献
[1]杜善义.先进复合材料与航空航天[J ].复合材料学报,2007,24(1):1-12.
[2]益小苏，张明，安学峰，等.先进航空树脂基复合材料研究与应用进展[J ].工程塑料应用,2009,37(10):72-78.
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[6]赵玉庭.复合材料聚合物基体[M ].武汉：武汉理工大学出版社,1992,96-97.
Test and evaluation method for stone chip resistance performance of stone chip-resistant
coating
LIU Bin
(Technical Cente of Dongfeng Motor Corporation, Wuhan, Hubei 430058, China)
Abstract：At present, there are many methods to evaluate the stone chip resiatance of coatings at home and abroad, the automobile factories use different evaluation methods for it. This article introduced two kinds of test and evaluation methods for stone chip resistance and discussed their advantages and disadvantages.
Key words：stone chip-resistant coating; stone chip resistance test; evaluation of stone chip resistance
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