一种太阳能吸热涂料的制作方法
【专利摘要】本发明的目的是提供一种太阳能吸热涂料,改进了现有太阳能吸收涂料涂层太阳能利用度低的缺点，不仅能把太阳能高效率的转换成热能,而且涂层的耐候性、保光保色性优良。
【专利说明】一种太阳能吸热涂料
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种太阳能吸热涂料，属于太阳能集热器领域。
【背景技术】
[0002]太阳能吸收涂层对太阳能利用的技术经济性能影响很大，为提高太阳能装置的效率、降低成本，各国太阳能科技工作者对研究、开发太阳能吸收涂层都十分重视，研制成多种涂层，有的已用于生产，取得了良好效果。[0003]电镀涂层是太阳能吸收材料的一种成熟技术，分为黑铬涂层或黑镍涂层，黑铬涂层的吸收比α和发射比ε分别为0.93—0.97和0.07—0.15，α / ε为6~13，具有优良的光谱选择性。黑铬涂层的热稳定性和抗高温性能也很好，适用于高温条件，在300°C能长期稳定工作。此外，黑铬涂层还具有较好的耐候性和耐蚀性。
[0004]但是，现在采用的电镀黑铬工艺，电流密度大(15~200A / dm2)，溶液导电性差，电镀时会产生大量的焦耳热，需要冷却和通风排气才能维持正常生产。另外，黑铬镀在非铜件上，需要先预镀铜，再镀光亮镍，最后镀黑铬，生产成本较高。
[0005]黑镍涂层大都是镍合金涂层，其组成随电镀液成份和沉积条件变化。黑镍的电镀液分为两类，即硫酸锌电镀液和含钥酸盐类电镀液。由第一类镀液获得的黑镍涂层，含镍40%~60%，含锌约为20%~30%。黑镍涂层的吸收比α可达0.93~0.96，热发射比ε为0.08~0.15, α / ε接近6~12，其吸收性能较好。黑镍涂层很薄，为了提高涂层与基体的结合力和耐蚀性，常采用中间涂层(如Ni，Cu，Cd)或双层镍涂层。由于黑镍涂层的热稳定性、耐蚀性较差，通常只适用于低温太阳能热利用。
[0006]随着科技的发展，也出现电化学表面转化涂料、真空镀涂层及涂料型涂层等技术，涂料型太阳吸收涂层是一种漫射的光学表面，由颜料和粘结剂两部分组成。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是提供一种太阳能吸收涂料，它改进现有太阳能吸收涂料涂层太阳能利用度低的缺点，不仅能把太阳能高效率的转换成热能，而且涂层的耐候性、保光保色性优良。本发明的太阳能吸收涂料，主要用于把太阳能(光)转变成热能，特别适用于太阳能热水器、暖房等。
[0008]本发明通过如下技术方案实现:
一种太阳能吸热涂料，其特征在于它是由以下原料制成:树脂、吸收剂、助剂和溶剂；所述的树脂为丙烯酸树脂；所述的吸收剂是由碳黑、氧化铬绿；所述的助剂包括分散剂、流平剂、增塑剂、偶联剂、防沉剂，其中，所述的分散剂为高分子型分散剂，所述的流平剂为硅油液，所述的增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯，所述的偶联剂为硅烷偶联剂，所述的防沉剂为有机膨润土 ；所述的溶剂包括丙酮、醋酸丁酯及二甲苯；
具体原料的重量份如下:
浓度为48% -53%的丙烯酸树脂为28-35份、碳黑为1.0-2.4份、搪瓷黑为4_9份、氧化铬绿为1.1-1.8份、700-900目的滑石粉为15-18份、700-900目的沉淀硫酸钡为8-11份、有机膨润土为0.6份、硅烷偶联剂为0.2-0.5份、高分子型分散剂为1.5-1.9份、浓度为0.5% -1.5%的硅油为0.1份、邻苯二甲酸二丁酯为2-5份、丙酮为6-8份、醋酸丁酯为8-10份、二甲苯为24.7-26.7份；
制备方法如下:
1)按上述比例称取原料；
2)偶联剂的稀释:将上述配方量的偶联剂加到容器中，再加入上述配方量一半的溶剂，搅匀备用；
3)吸收剂的预处理:将上述配方量的吸收剂加入到不锈钢桶中，在200-300转/分钟的转速下将稀释的偶联剂加入，加完后继续搅拌20-30分钟；
4)分散:将上述配方量分散剂、防沉剂及上述配方量60%的树脂和预处理的吸收剂高速混合，用球磨机或砂磨机进行分散，将漆浆细度分散至30um以下，将漆浆接入到干净的容器中备用；
5 )调漆:将漆浆在高速搅拌下，依次将上述配方量的增塑剂、流平剂、和剩余的上述配方量40%的树脂及上述剩余的一半溶剂加入，搅拌30-40分钟，即得调好的漆液；
6)包装:将调制好的漆液用100目丝絹进行过滤，将过滤后的漆液装入容器中，密封即可。
[0009]本发明的有益效果是:本发明的树脂采用耐候性和保光保色性优良的丙烯酸树月旨；它们之间的配比严格限定使涂料具有良好的热稳定性和耐候性，保证涂层对太阳能具有优良的吸收性能；沉淀硫酸钡和滑石粉，提高涂层的理化性能，降低涂料成本；助剂为P104S分散剂，邻苯二甲酸二丁酯增塑剂，有机膨润土防沉剂，硅油流平剂，溶剂为二甲苯、丙酮和醋酸丁酯，涂料的细度限制在30um以下保证涂料具有较强的附着力。本发明的涂料耐候性、保光保色性优良，主要用于把太阳能(光)转变成热能，特别适用于太阳能热水器、暖房等领域。
[0010]【具体实施方式】
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但下述实施例不用于限制本发明的实施范围。
[0011]本发明的太阳能吸收涂料，其特征在于它是由以下原料制成:树脂、吸收剂、助剂和溶剂；所述的树脂为丙烯酸树脂；所述的吸收剂是由碳黑、搪瓷黑、氧化铬绿调配成黑色；所述的助剂包括分散剂、流平剂、增塑剂、偶联剂、防沉剂，其中，所述的分散剂为高分子型分散剂，所述的流平剂为硅油液，所述的增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯，所述的偶联剂为硅烷偶联剂，所述的防沉剂为有机膨润土，所述的溶剂包括丙酮、醋酸丁酯及二甲苯；
实施例1
取浓度为50%的丙 烯酸树脂28kg、碳黑1.0 kg、工业级搪瓷黑4kg、工业级氧化铬绿(Cr203) 1.1 kg、800目的滑石粉(3Mg0.4Si02.H20) 15 kg、800目的沉淀硫酸钡(BaS04) 8kg、工业级有机膨润土 0.6kg、浓度为95%的KH-550硅烷偶联剂(H2N.(CH2) 3.Si(0C2H5)3)0.2 kg、P104S分散剂1.5 kg、浓度为1%的硅油液0.1 kg、工业级邻苯二甲酸二丁酯(C16H2204)2 kg、工业级丙酮(C3H60)6 kg、工业级醋酸丁酯(C6H1202)8 kg、工业级二甲苯(C8H10)24.7kg。[0012]制造方法:
1)偶联剂的稀释:将上述配方量的偶联剂加到容器中，再加入上述配方量一半的溶剂，搅匀备用；
2)吸收剂的预处理:将上述配方量的吸收剂加入到不锈钢桶中，在200-300转/分钟的转速下将稀释的偶联剂加入，加完后继续搅拌20-30分钟；
3)分散:将上述配方量的分散剂、防沉剂及上述配方量60%的树脂和预处理的吸收剂高速混合，用球磨机或砂磨机进行分散，将漆浆细度分散至30um以下，将漆浆接入到干净的容器中备用；
4)调漆:将漆浆在高速搅拌下，依次将上述配方量的增塑剂、流平剂、和剩余的上述配方量40%的树脂及上述剩余的一半溶剂加入，搅拌30-40分钟，即得调好的漆液；
5)包装:将调制好的漆液用100目丝絹进行过滤，将过滤后的漆液装入容器中，密封即可。
[0013]实施例2
取浓度为50%的丙烯酸树脂35kg、色素用碳黑2.4kg、工业级搪瓷黑9kg、工业级氧化铬绿1.8 kg、800目的滑石粉18kg、800目的沉淀硫酸钡Ilkg、工业级有机膨润土0.6kg、浓度为95%的KH-550硅烷偶联剂0.5kg、P104S分散剂1.9kg、浓度为1%的硅油液0.1kg、工业级邻苯二甲酸二丁酯5kg、工业级丙酮8 kg、工业级醋酸丁酯10kg、工业级二甲苯26.7kg。
[0014]制造方法:同实施例1。
[0015]实施例3
取浓度为50%的丙烯酸树脂31kg`、碳黑1.8kg、工业级搪瓷黑6kg、工业级氧化铬绿1.5kg、800目的滑石粉16kg、800目的沉淀硫酸钡9 kg、工业级有机膨润土 0.6 kg、浓度为95%的KH-550硅烷偶联剂0.4 kg、P104S分散剂1.7 kg、浓度为1%的硅油液0.1 kg、工业级邻苯二甲酸二丁酯3kg、工业级丙酮7 kg、工业级醋酸丁酯9 kg、工业级二甲苯25.7kg。
[0016]制造方法:同实施例1。
[0017]本发明的涂料的细度限制在30um以下为优选值；所述的涂料的涂层用作太阳能的吸收。所述丙烯酸树脂的浓度在45%-55%范围内均可，浓度为50%为最佳值；所述硅油的浓度在0.5%-1.5%范围内均可，浓度为1%为最佳值，所述滑石粉和沉淀硫酸钡颗粒均在700-900目的范围内均可、800目为最佳值；所述的分散剂只要是高分子型分散剂均可，所述的偶联剂只要是硅烷偶联剂均可；所述的碳黑也可以是其它碳黑，优选色素用碳黑；所述的搪瓷黑、氧化铬绿、氧化铁红、硫化鎘、钴蓝、有机膨润土、邻苯二甲酸二丁酯、丙酮、醋酸丁酯、二甲苯它们还可以是其它级，本发明优选工业级。
【权利要求】
1.一种太阳能吸热涂料，其特征在于它是由以下原料制成:树脂、吸收剂、助剂和溶剂；所述的树脂为丙烯酸树脂；所述的吸收剂是由碳黑、氧化铬绿；所述的助剂包括分散剂、流平剂、增塑剂、偶联剂、防沉剂，其中，所述的分散剂为高分子型分散剂，所述的流平剂为硅油液，所述的增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯，所述的偶联剂为硅烷偶联剂，所述的防沉剂为有机膨润土 ；所述的溶剂包括丙酮、醋酸丁酯及二甲苯； 原料的重量份如下:浓度为48% -53%的丙烯酸树脂为28-35份、碳黑为1.0-2.4份、搪瓷黑为4-9份、氧化铬绿为1.1-1.8份、700-900目的滑石粉为15-18份、700-900目的沉淀硫酸钡为8-11份、有机膨润土为0.6份、硅烷偶联剂为0.2-0.5份、高分子型分散剂为1.5-1.9份、浓度为0.5% -1.5%的硅油为0.1份、邻苯二甲酸二丁酯为2-5份、丙酮为6-8份、醋酸丁酯为8-10份、二甲苯为24.7-26.7份。
2.根据权利要去I所述的一种太阳能吸热涂料，其特征在于其制备方法如下: 1)偶联剂的稀释:将上述配方量的偶联剂加到容器中，再加入上述配方量一半的溶剂，搅匀备用； 2)吸收剂的预处理:将上述配方量的吸收剂加入到不锈钢桶中，在200-300转/分钟的转速下将稀释的偶联剂加入，加完后继续搅拌20-30分钟； 3)分散:将上述配方量的分散剂、防沉剂及上述配方量60%的树脂和预处理的吸收剂高速混合，用球磨机或砂磨机进行分散，将漆浆细度分散至30um以下，将漆浆接入到干净的容器中备用； 4)调漆:将漆浆在高速搅拌下，依次将上述配方量的增塑剂、流平剂、和剩余的上述配方量40%的树脂及上述剩余的一半溶剂加入，搅拌30-40分钟，即得调好的漆液； 5)包装:将调制好的漆液用100目丝絹进行过滤，将过滤后的漆液装入容器中，密封即可。
【文档编号】C09D133/00GK103740203SQ201310734753
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年12月27日 优先权日:2013年12月27日
【发明者】陆美玲, 孟沪生, 吴胜 申请人:广西超星太阳能科技有限公司