ISO 22785-62026 油漆和清漆 塑料和复合材料涂层 第6部分抗石屑试验标准立项发展报告

油漆和清漆塑料和复合材料涂层第6部分：抗石屑试验标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Paintsandvarnishes—Coatingsonplasticsandcomposites—Part6:Stone-chipresistancetesting摘要随着汽车工业、轨道交通及航空航天领域对轻量化材料的广泛应用，塑料和复合材料基材上的涂层体系已成为现代高端制造业表面防护与装饰的关键技术。然而，在实际服役环境中，高速碎石冲击对涂层造成的机械损伤——即石屑破坏——严重影响产品的耐腐蚀性能与外观品质，已成为制约涂层质量提升的核心瓶颈之一。在此背景下，国际标准化组织（ISO）适时发布了ISO22785-6:2026《油漆和清漆塑料和复合材料涂层第6部分：抗石屑试验》，填补了面向塑料及复合材料基材涂层抗石屑性能测试标准的国际空白。本标准确立了基于冲击能量控制的试验方法体系，明确了试验装置的技术参数、试样制备规范、冲击介质的技术要求及结果评价方法，并建立了适应不同服役场景的多级试验程序。本报告系统梳理了该标准的立项背景、技术内容、关键创新点及其行业应用价值，并对标准实施与未来修订方向进行了展望。该标准的发布将为涂层质量评估提供统一的国际技术依据，有力推动相关产业的技术升级与国际贸易便利化。关键词：油漆和清漆；塑料和复合材料；涂层；抗石屑试验；国际标准；ISO22785-6Keywords:Paintsandvarnishes;plasticsandcomposites;coatings;stone-chipresistancetesting;internationalstandards;ISO22785-6一、引言1.1立项背景与研究意义近年来，全球汽车产业正在经历以轻量化、电动化和智能化为核心的深刻变革。塑料和纤维增强复合材料因其优异的比刚度、比强度以及显著的减重效果，被越来越多地应用于汽车保险杠、侧裙板、发动机罩盖、车顶模块及电池包外壳等关键部件。与此同时，轨道交通车辆的车体组件、航空器的整流罩与舵面结构，以及工程机械的驾驶室外壳等，也在广泛采用塑料和复合材料构件。据统计，当前乘用车中塑料及复合材料的使用量已占整车质量的15%至20%，且在持续增长之中。然而，在车辆高速行驶过程中，路面飞溅的碎石、砂砾等异物对涂层表面造成的冲击损伤——即石屑破坏（stone-chipdamage）——成为涂层体系面临的最为严酷的机械载荷形式之一。石屑冲击可导致涂层产生剥落、崩裂、裂纹扩展甚至涂层与基材的界面失效，进而引发基材暴露、水分渗入和腐蚀蔓延。对于塑料和复合材料基材而言，其较低的表面硬度和不同于金属基材的弹性模量，使得涂层的抗石屑行为呈现出与金属基材涂层截然不同的失效机制。然而，长期以来，国际标准化体系中缺乏专门针对塑料和复合材料基材涂层抗石屑性能的测试方法标准，各企业和研究机构多参考金属基材涂层试验方法（如ISO20567-1）或各自制定企业标准，导致试验结果可比性差、质量判定口径不一。在此产业背景下，ISO/TC35（色漆和清漆技术委员会）启动了ISO22785系列标准的编制工作，其中第6部分聚焦于塑料和复合材料涂层的抗石屑试验。该标准的发布填补了国际标准体系的空白，为相关行业提供了统一的试验技术依据。1.2标准基本信息ISO22785-6:2026《油漆和清漆塑料和复合材料涂层第6部分：抗石屑试验》由国际标准化组织（ISO）于2026年7月2日正式发布，归类于涂料和清漆领域，标准状态为现行有效。该标准采用电子版加密PDF格式发行，售价355.0元，适用于涂层质量检验机构、涂料生产企业、汽车及零部件制造商、第三方检测机构和科研院所等单位使用。标准的发布标志着塑料和复合材料涂层石屑试验方法在国际层面实现了统一和规范化。二、标准技术内容概述2.1适用范围本标准适用于涂覆于塑料和复合材料基材表面的单层或多层涂层体系的抗石屑性能评价，涵盖热塑性塑料、热固性塑料及各类纤维增强复合材料（包括玻璃纤维增强复合材料、碳纤维增强复合材料等）基材。标准适用于涂层干膜厚度在20μm至500μm范围内的试样，既可用于涂层配方研发阶段的筛选评价，也可用于产品质量的一致性控制和工艺验证。2.2试验原理本标准规定的试验方法基于受控冲击能量的模拟原理。通过标准化的试验装置将规定粒度和硬度的冲击介质（标准碎石）以设定的动能和入射角度反复冲击涂层表面，在受控条件下加速模拟实际服役环境中石屑对涂层造成的损伤。试验后，通过评价涂层表面的损伤形态、损伤面积、涂层剥离程度及基材暴露情况等指标，对涂层的抗石屑性能进行定量或半定量评定。2.3试验装置与关键参数标准对试验装置作出了详细的技术规定。冲击装置采用压缩空气作为动力源，通过精密调压阀和储压罐实现稳定可控的发射压力。喷射系统配备标准喷嘴，通过气压调节实现碎石加速；碎石以设定的速度和角度冲击试样表面；试验箱体设置有试样夹具、碎石回收系统和粉尘防护装置。在入射角度方面，标准规定了典型的冲击角度（如45°和54°），可根据涂层的实际服役工况选择。试验温度条件涵盖标准环境温度（23℃±2℃）和低温条件（-20℃±2℃），分别模拟常温服役和寒冷气候下的使用环境。标准还规定了试验持续时间，通常分为多个冲击周期，以便观察涂层损伤的渐进过程。2.4冲击介质的技术要求标准对冲击介质——即标准碎石——的材质、粒径分布和硬度等提出了明确的技术指标。冲击介质采用天然碎石或人造刚玉，要求颗粒形状近似多面体，具有锐利的棱角。标准规定了粒径范围（通常为4mm至8mm），碎石应满足规定的级配分布要求，确保试验结果的重复性和再现性。此外，标准还对碎石的表面清洁度和含水率进行了限制，避免因介质状态差异导致试验结果偏离。2.5试样制备与状态调节标准对试样基材和涂层试板的制备进行了规范。推荐基材为与实际构件一致或等效的塑料或复合材料板材，试样尺寸通常为100mm×100mm或根据标准规定执行。涂层体系应按产品规定的工艺进行施涂，并在标准环境条件下进行固化。涂装后的试板在规定温湿度条件下进行至少16小时的状态调节后方可进行试验。2.6结果评定方法试验结果的评定采用综合分级体系，主要评定维度包括：（1）涂层表面损伤面积占冲击区域总面积的比例；（2）损伤形态特征，包括点状剥落、片状崩落和裂纹扩展等；（3）基材暴露程度，即涂层被完全去除后露出基材的面积比例。标准给出了等级评定参照图版和文字描述，将抗石屑性能分为0至5级（或类似分级体系），其中0级表示无可见损伤，等级越高表示损伤越严重。对于有特殊要求的应用场景，标准还允许采用图像分析法对损伤面积进行定量计算。2.7试验报告标准对试验报告的内容和格式进行了规范，要求试验报告至少包含以下信息：试验依据的标准编号、试样标识与涂层体系描述、基材类型与表面处理方式、试验条件（冲击角度、温度、压力等）、碎石批次与粒径分布、评定结果及等级、试验过程中的异常现象等。此外，标准还建议报告应包含试验人员信息和试验日期等可追溯性信息。三、标准的关键技术创新点3.1针对塑料及复合材料基材的专门适配ISO22785-6:2026在试验方法设计上充分考虑了塑料及复合材料基材的力学特性。相较于金属基材，塑料的弹性模量低、表面硬度低且导热性差，涂层在冲击载荷下的应力波传播行为和能量吸收机制存在显著差异。该标准在冲击能量的设定范围、评价维度和损伤判定准则方面进行了专门的优化调整，确保了试验方法对塑料及复合材料基材的适用性和灵敏度。3.2多级试验程序标准首次引入了多级试验程序的概念，允许使用者根据涂层的使用工况和性能要求，选择不同的冲击能量等级和试验循环次数。这一设计增强了标准的适用灵活性，既满足了高耐石屑性能要求的高端涂层（如汽车原厂漆）的区分度需求，也兼顾了一般工业涂层的基本性能筛选。3.3与涂层失效模式分析的结合该标准强调了试验后对涂层失效模式的分析要求，鼓励试验人员通过光学显微镜或扫描电子显微镜对冲击损伤区域的截面形貌进行观察，以识别涂层内部裂纹的萌生位置、扩展路径及界面失效特征。这一技术导向为涂层失效机理的研究和涂层配方优化提供了有力的试验支持。四、标准实施应用价值4.1对涂料制造企业的价值对于涂料生产企业而言，ISO22785-6:2026提供了一套统一的配方筛选和性能验证工具。在新型树脂体系的开发过程中，技术人员可利用该标准快速评估不同配方体系的抗石屑性能差异，从而加速高性能涂层的研发迭代。同时，统一的试验方法也为企业产品质量的批次一致性监控提供了可靠的技术手段。4.2对汽车及零部件制造商的价值汽车整车及零部件制造商是抗石屑试验标准最直接和最核心的用户群体。在零部件涂装质量验收环节，ISO22785-6:2026可作为供货协议中约定的检验方法，确保供应商交付的涂装零部件满足抗石屑性能要求。在材料替代和轻量化方案论证阶段，该标准可用于不同基材-涂层体系组合的性能横向对比，为设计选型提供量化数据支撑。4.3对第三方检测与认证机构的价值统一采用ISO22785-6:2026有助于检测机构建立标准化的试验能力和规范的试验流程，从而提高检测数据的可比性和公信力。不同实验室间的检测结果可实现有效的互认，减少重复检测的成本和时间，促进国际贸易中的技术壁垒消除。4.4标准间的协调与配套ISO22785-6:2026的发布并非孤立事件，它与国际标准化体系中多部相关标准形成了良好的协调配套关系。在涂料的通用试验方法层面，该标准与ISO1513（试样的检查和准备）、ISO1514（试验板的标准底材）等基础标准相衔接，实现了从试样准备到性能测试的全流程标准化衔接。在耐候性和耐久性评价层面，它与ISO11507（人工老化）、ISO11997（循环腐蚀试验）等标准共同构成了涂层环境耐久性评价的标准簇。在与金属基材涂层试验标准的配套方面，ISO22785-6与ISO20567-1在方法原理上保持了一致性——两者的试验装置和碎石规格具有兼容性，但前者在冲击能量参数选择、试样夹具设计及损伤评价准则方面针对塑料基材进行了专门适配，从而形成了覆盖金属基材和塑料基材的全谱系抗石屑试验标准矩阵。这种多层次的标准协同，为用户提供了从单一性能测试到综合耐久性评估的完整技术方案。五、主要起草单位介绍5.1单位概况ISO22785-6:2026国际标准的主要起草工作由国际标准化组织ISO/TC35（色漆和清漆技术委员会）下设的WG12工作组承担，其中德国联邦材料研究与测试研究所（BAM）发挥了关键性的技术引领作用。5.2BAM的标准化工作背景德国联邦材料研究与测试研究所（BAM）是德国联邦经济事务和能源部下属的权威材料科学技术机构，成立于1871年，拥有超过150年的材料研究与测试历史。BAM的核心使命是提升化学品、材料结构及技术进步中的安全性，并在材料工程、材料科学和化学安全领域开展前沿研究。在标准化方面，BAM是德国标准化学会（DIN）的重要技术支撑机构，长期深度参与ISO和欧洲标准化委员会（CEN）多个技术委员会的标准化工作。5.3抗石屑试验技术积累BAM在涂层抗石屑试验技术领域具有深厚的研究积累。其表面技术部门在涂层失效分析领域拥有国际领先的科研能力和试验装备水平，建有涵盖多种冲击试验方法（包括碎石冲击、弹丸冲击和落球冲击）的综合性试验平台。BAM的研究人员系统分析了不同基材（包括金属、热塑性塑料和纤维增强复合材料）上涂层的石屑冲击损伤机制，积累了大量的失效模式数据库，为标准中试验参数优化和评定准则的制定提供了坚实的科学依据。此外，BAM还主导了多项涂层抗石屑性能的实验室间比对试验，为标准试验方法的精密度验证和重复性确认建立了可靠的统计基础。5.4贡献与展望在ISO22785-6:2026的编制过程中，BAM的专家团队在方法框架设计、技术参数拟定和标准文本起草等方面发挥了核心作用。未来，BAM将继续参与ISO/TC35的相关标准化工作，推动涂层试验方法标准的持续完善和更新迭代，为全球涂料行业的健康发展提供有力的标准化技术支撑。六、结论与展望ISO22785-6:2026《油漆和清漆塑料和复合材料涂层第6部分：抗石屑试验》的发布实施，是国际涂层试验标准化领域的一项重要成果。该标准从试验原理、装置要求、介质规范、试样制备到结果评定构建了完整的试验方法体系，有效填补了塑料和复合材料基材涂层抗石屑性能国际标准缺失的空白。标准的发布将为汽车、轨道交通、航空航天等高端制造领域提供统一的涂层质量评价工具，对推动轻量化材料涂装技术的进步和国际贸易便利化产生深远影响。展望未来，随着多材料混合车身结构的普及和涂层新技术的持续涌现，抗石屑试验标准将面临新的技术需求。可能的修订方向包括：引入数字化图像处理和人工智能辅助的自动化损伤评级方法以提升评定效率和客观性，增加针对新能源电池包壳体涂层等新型应用场景的专用试验程序，以及补充环境因素耦合条件下（如冻融循环后、紫外老化后）的抗石屑性能评价方法。此外，加强与其他涂层耐久性试验标准（如耐腐蚀试验、耐化学品试验等）的协同配合，构建多因子耦合的综合性能评价体系，也是未来的重要发展方向。可以预见，ISO22785-6:2026将在推动全球涂层质量提升和技术进步中发挥日益重要的作用。参考文献[1]ISO22785-6:2026,Paintsandvarnishes—Coatingsonplasticsandcomposites—Part6:Stone-ch