يتطلب اختبار أداء المقاومة عالية درجة الحرارة للأسطح الصلبة الأكريليك تصميم مخطط تقييم متعدد الأبعاد مع خصائص المواد وسيناريوهات التطبيق الفعلية. في اختبارات الأداء الأساسية ، يعد المحتوى الصلب أحد المؤشرات الرئيسية. عادةً ما يتم تحديد نسبة المواد غير المتقلبة في الطلاء بواسطة طريقة تجفيف الفرن أو طريقة الطرد المركزي. تؤثر هذه المعلمة مباشرة على كثافة واستقرار الحراري للطلاء. على سبيل المثال ، بعد التجفيف في فرن درجة حرارة ثابتة عند 105 ℃ ± 2 ℃ لمدة ساعتين ووزن الكتلة المتبقية ، يمكن حساب المحتوى الصلب ويمكن تحديد ميل الانكماش في الحجم في درجات حرارة عالية.
يمكن أن يعكس اختبار الصلابة التغييرات في الخواص الميكانيكية للطلاء تحت بيئات درجات الحرارة العالية. اختبار صلابة القلم الرصاص واختبارات صلابة Rockwell هي أدوات شائعة الاستخدام. أثناء الاختبار ، يجب وضع العينة في فرن درجة حرارة قابل للتعديل ، والحفاظ عليه في درجة الحرارة المستهدفة لمدة 30 دقيقة ، ثم يتم إخراجها بسرعة. يجب إكمال قياس الصلابة في غضون 5 ثوان. على سبيل المثال ، من خلال إجراء اختبارات الخطوة في ثلاث نقاط درجة حرارة تبلغ 80 ℃ و 120 ℃ و 150 ℃ ، وتسجيل التغييرات في عمق الخدوش على سطح الطلاء ، يمكن قياس تأثير درجة الحرارة المرتفعة على مقاومة خدش الطلاء.
يقوم اختبار التصاق الحراري بتقييم الالتصاق العالي درجات الحرارة للطلاء عن طريق محاكاة ظروف العمل الفعلية. بعد تجفيف عينة الطلاء في بيئة قياسية ، أجري اختبار ارتفاع درجة حرارة التدريج عند ضغط 5BAR ووقت اتصال من ثانية واحدة. زادت درجة الحرارة تدريجياً من 100 درجة مئوية إلى 240 درجة مئوية في خطوات 10 درجة مئوية. لاحظ حالة التقشير للطلاء بعد التدفئة. تتضمن معايير التصنيف الذاتي ، والتصاق الطفيف ، والتقشير الذي يتطلب قوة خارجية ، وما إلى ذلك. يمكن أن يعكس هذا الاختبار مباشرة التغييرات في قوة الترابط بين الطلاء في درجات حرارة عالية.
يجب دمج اختبار الالتصاق مع طريقة الشبكة واختبار التأثير. تستخدم طريقة الشبكة سكين قطع 6 حافة لتشكيل شبكة 1 مم × 1 مم على سطح الطلاء ، ويتم الحكم على الالتصاق بين الطلاء والركيزة من خلال اختبار قشر الشريط 3M. لاختبار التأثير ، تم إسقاط مطرقة ثقيلة 500 جرام بحرية من ارتفاعات مختلفة للتأثير على الطلاء ، وتم تسجيل الارتفاع الحاسم لتكسير الطلاء. يجب إجراء كلا الاختبارين فورًا بعد الحفاظ عليه في درجة حرارة المحددة لمدة 30 دقيقة لتقييم تأثير درجة الحرارة المرتفعة على قوة التماسك للطلاء.
يمكن أن تتحقق اختبارات المقاومة الكيميائية من مقاومة التآكل في درجات حرارة عالية. تم غمر عينات الطلاء في محلول 5 ٪ من هيدروكسيد الصوديوم ، ومحلول H₂so₄ بنسبة 10 ٪ والعرق الاصطناعي ، وتم الاحتفاظ به في حمام ماء درجة حرارة ثابتة في 60 ℃ لمدة 72 ساعة لمراقبة الفقاعات ، وتغير اللون وتقشير الطلاء. يمكن لهذا الاختبار محاكاة التآكل الكيميائي في بيئة عالية درجة الحرارة وعالية الرطوبة وتقييم الفعالية الوقائية للطلاء في ظل ظروف العمل المعقدة.
يتطلب تحليل البنية المجهرية مساعدة من مجهر الإلكترون المسح. تعرض المقطع العرضي للطلاء بعد علاج درجات الحرارة العالية لعلاج رش الذهب ، ولوحظت المسامية ومورفولوجيا الكراك وظروف الواجهة عند 1000 إلى 5000 مرة. على سبيل المثال ، قد يكون للطلاء المعالجة عند 120 ℃ microcracks على مستوى 0.5-2μm ، في حين يمكن ملاحظة ظاهرة delamination البينية بعد العلاج عند 150 ℃. تؤثر هذه العيوب المجهرية بشكل مباشر على الاستقرار الحراري طويل الأجل للطلاء.
يمكن أن يحدد التحليل الميكانيكي الحراري الديناميكي تباين معامل الطلاء. تم استخدام معدات DMA للتسخين بمعدل 3 ℃/دقيقة في حدود -50 ℃ إلى 200 ℃ ، وتم تسجيل منحنيات معامل تخزين الطاقة ومعامل الخسارة. ينخفض معامل تخزين الطاقة من الطلاء الأكريليكي النموذجي بنسبة 30 ٪ -50 ٪ عند 80 ℃ ، وقد يحدث انتقال زجاجي عند 120 ℃. توفر هذه البيانات أساسًا نظريًا للحد الأعلى لدرجة حرارة تشغيل الطلاء.
يمكن أن يحدد التحليل الحراري الحراري درجة حرارة التحلل الحراري للطلاء. تم رفع درجة الحرارة من 10 ℃/min إلى 600 ℃ في جو النيتروجين ، وتم تسجيل منحنى فقدان الكتلة. تبدأ الطلاءات الأكريليك العادية في التحلل بشكل كبير عند 250 ℃ ، في حين أن الطلاءات الراتنج المعدلة قد تزيد من درجة حرارة التحلل إلى أعلى من 300 ℃. يرتبط هذا المؤشر مباشرة بمتانة درجة الحرارة العالية للطلاء.
يجب دمج التحقق العملي من التطبيق مع سيناريوهات محددة. على سبيل المثال ، في اختبار طلاء مقصورة محرك السيارات ، من الضروري محاكاة 100 دورات باردة وساخنة من -40 إلى 150 ℃ لمراقبة التغيرات في لمعان الطلاء. في اختبار طلاء الجدران الخارجي للمباني ، يلزم إجراء اختبارات مختلطة للخبز على درجة الحرارة العالية لمدة 500 ساعة لتقييم درجة مسحوق الطلاء. يمكن لهذه الاختبارات التحقق من درجة المطابقة بين بيانات المختبر وظروف العمل الفعلية.
يجب أن يتضمن تقرير الاختبار البيانات الأصلية وسجلات الصور وتحليل الفشل. على سبيل المثال ، بعد علاجها عند 120 ℃ ، انخفضت صلابة قلم رصاص لطلاء معين من 3 ساعات إلى 2 ساعة ، وانخفض التصاق بواسطة طريقة الشبكة من الصف 0 إلى الصف 2 ، وأظهرت SEM 0.8 ميكرومتر. يجب تقييم هذه البيانات بشكل شامل مع سيناريوهات التطبيق. لسيناريوهات التطبيق مع متطلبات صارمة ، يوصى بزيادة عدد اختبارات الدراجات الحرارية أو رفع درجة حرارة الاختبار.
