一种太阳能防火吸热涂料的制作方法

文档序号:12299710阅读:482来源:国知局

本发明涉及太阳能领域,具体涉及一种太阳能防火吸热涂料。



背景技术:

太阳能(solarenergy),是指太阳的热辐射能(参见热能传播的三种方式:辐射),主要表现就是常说的太阳光线。在现代一般用作发电或者为热水器提供能源。自地球上生命诞生以来,就主要以太阳提供的热辐射能生存,而自古人类也懂得以阳光晒干物件,并作为制作食物的方法,如制盐和晒咸鱼等。在化石燃料日趋减少的情况下,太阳能已成为人类使用能源的重要组成部分,并不断得到发展。太阳能的利用有光热转换和光电转换两种方式,太阳能发电是一种新兴的可再生能源。广义上的太阳能也包括地球上的风能、化学能、水能等。

太阳能吸热涂料对提高太阳能吸收有很好的效果,通过在低辐射材质铝,铜,不锈钢上涂装吸热涂层,根据所涂涂层厚度,辐射系数可达28%-49%,对太阳能的吸收率可达到90%,吸热效应优异。

太阳能吸收涂层主要分为光谱选择性吸收涂层和高吸收率吸收涂层,光谱选择性吸热涂层是一种具有对可见-近红外光高吸收,对红外光高反射的特种涂层,即它能有效地吸收太阳能,而受热后自身长波造成的热损失很小,广泛应用于太阳能光热转换,如太阳能热水器、太阳能发电等。太阳能吸热涂层担负着接收并吸收太阳能量的重要作用,影响着整个太阳能吸热系统的稳定性及效率的高低。太阳能吸热涂料是一种功能性涂料,其中良好的吸热性能和防水性能是必要的条件。其中石墨烯,尤其是磺化石墨烯有着优异的导热性,碳材料的磺化处理对提高其性能与应用范围有着重要作用,但是传统方法过程复杂,大部分需要在特殊条件下或者采用有毒还原试剂,难以实现产业化并对环境造成了极大的污染,所以如何简单、低廉环保的制备高质量磺化石墨烯是当前所需克服的难点之一;同时由于太阳能电池板长期暴露在外,具有良好的防火性也是必要条件。



技术实现要素:

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足,提供一种太阳能防火吸热涂料。

为解决上述技术问题,本发明的技术方案为:

一种太阳能防火吸热涂料,包括以下原料:硅丙乳液、改性磺化石墨烯、钇稳定氧化锆粉、sic粉、超细铁粉、硅溶胶、去离子水、流平剂、润湿剂、氯化橡胶、氯乙烯树脂、三聚氰胺、乙二醇乙醚、阻燃剂、增塑剂;在室温下将上述固体粉料和液态原料在磨砂机上磨浆90min-120min使其均匀混合,即得所述的太阳能吸热涂料。

进一步的,所述阻燃剂为十溴联苯醚。

进一步的,所述增塑剂为对苯二甲酸酯。

进一步的,所述太阳能吸热涂料包括以下重量份数的原料:硅丙乳液100份、改性磺化石墨烯4份、钇稳定氧化锆粉1-15份、sic粉1-15份、超细铁粉1-25份、硅溶胶0-10份、去离子水0-50份、流平剂0-2份、润湿剂0-2份、氯化橡胶30份,氯乙烯树脂20份,三聚氰胺20份,乙二醇乙醚10份、阻燃剂0-5份、增塑剂0-3份。

进一步的,所述改性磺化石墨烯的制备方法为:将氧化石墨通过反复离心,依次用5%hcl溶液和去离子水洗涤至中性,所得试样在60℃真空干燥箱中充分干燥,然后研磨成粉末;取300mg上述步骤所得氧化石墨(go)置于真空烘箱中,抽真空至压力小于1pa,在190℃下保持5h,得到产物预还原氧化石墨(go);

取1g对氨基苯磺酸晶体加入10ml的2%氢氧化钠溶液中,在热水浴中温热使之溶解后冷却至室温,再加入0.4g亚硝酸钠,溶解后,在搅拌下将该混合物溶液分批滴入装有20ml冰水和2ml浓盐酸的烧杯中,使温度保持在5℃以下,当出现有对氨基苯磺酸重氮盐的细粒状白色沉淀后,继续搅拌反应15min,得到产物对氨基苯磺酸重氮盐;

将对氨基苯磺酸重氮盐分次加入30ml预还原氧化石墨(10mg/ml)的悬浮液中,在冰浴下强烈搅拌4h后用去离子水洗涤至中性,最后得到磺化氧化石墨,所得试样在60℃真空干燥箱中充分干燥,保存备用;

取200mg上述步骤得到的磺化氧化石墨加入50ml去离子水中,超声分散1h,然后加入150mg葡萄糖,再将混合物转移到四口烧瓶中并升温至95℃,搅拌反应10min后,加入0.5ml氨水,在此条件下反应2h;最后,用去离子水洗涤至中性,所得产物在60℃下真空干燥。

所述改性磺化石墨烯的制备成本低,方法简单,没有使用传统有毒(联氨)或者价格昂贵(硼氢化钠)的还原试剂,用料环保;且含有此改性磺化石墨烯的涂料,大大提高了使用该涂料太阳能电池板的吸热效率,同时具有极好的防火、耐油性,可大范围推广使用。

本发明的有益效果为:(1)本发明中改性磺化石墨烯的制备成本低,方法简单,用料环保,没有使用传统有毒(联氨)或者价格昂贵(硼氢化钠)的还原试剂;(2)该涂料中所用的改性磺化石墨烯大大提高了最终太阳能电池板涂层的吸热效率;(3)该涂料膨胀系数高、无烟、无毒、附着力强,具有极好的防火、耐油性。

具体实施方式

为使对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识,用以较佳的实施例配合详细的说明,说明如下:

一种太阳能防火吸热涂料,包括以下原料:硅丙乳液、改性磺化石墨烯、钇稳定氧化锆粉、sic粉、超细铁粉、硅溶胶、去离子水、流平剂、润湿剂、氯化橡胶、氯乙烯树脂、三聚氰胺、乙二醇乙醚、阻燃剂、增塑剂;在室温下将上述固体粉料和液态原料在磨砂机上磨浆90min-120min使其均匀混合,即得所述的太阳能吸热涂料。

所述阻燃剂为十溴联苯醚;所述增塑剂为对苯二甲酸酯。

其中,所述太阳能吸热涂料包括以下重量份数的原料:硅丙乳液100份、改性磺化石墨烯4份、钇稳定氧化锆粉1-15份、sic粉1-15份、超细铁粉1-25份、硅溶胶0-10份、去离子水0-50份、流平剂0-2份、润湿剂0-2份、氯化橡胶30份,氯乙烯树脂20份,三聚氰胺20份,乙二醇乙醚10份、阻燃剂0-5份、增塑剂0-3份。

所述改性磺化石墨烯的制备方法为:将氧化石墨通过反复离心,依次用5%hcl溶液和去离子水洗涤至中性,所得试样在60℃真空干燥箱中充分干燥,然后研磨成粉末;取300mg上述步骤所得氧化石墨(go)置于真空烘箱中,抽真空至压力小于1pa,在190℃下保持5h,得到产物预还原氧化石墨(go);

取1g对氨基苯磺酸晶体加入10ml的2%氢氧化钠溶液中,在热水浴中温热使之溶解后冷却至室温,再加入0.4g亚硝酸钠,溶解后,在搅拌下将该混合物溶液分批滴入装有20ml冰水和2ml浓盐酸的烧杯中,使温度保持在5℃以下,当出现有对氨基苯磺酸重氮盐的细粒状白色沉淀后,继续搅拌反应15min,得到产物对氨基苯磺酸重氮盐;

将对氨基苯磺酸重氮盐分次加入30ml预还原氧化石墨(10mg/ml)的悬浮液中,在冰浴下强烈搅拌4h后用去离子水洗涤至中性,最后得到磺化氧化石墨,所得试样在60℃真空干燥箱中充分干燥,保存备用;

取200mg上述步骤得到的磺化氧化石墨加入50ml去离子水中,超声分散1h,然后加入150mg葡萄糖,再将混合物转移到四口烧瓶中并升温至95℃,搅拌反应10min后,加入0.5ml氨水,在此条件下反应2h;最后,用去离子水洗涤至中性,所得产物在60℃下真空干燥。

所述改性磺化石墨烯的制备成本低,方法简单,没有使用传统有毒(联氨)或者价格昂贵(硼氢化钠)的还原试剂,用料环保;且含有此改性磺化石墨烯的涂料,大大提高了使用该涂料太阳能电池板的吸热效率,同时具有极好的防火、耐油性,可大范围推广使用。

本发明的有益效果为:(1)本发明中改性磺化石墨烯的制备成本低,方法简单,用料环保,没有使用传统有毒(联氨)或者价格昂贵(硼氢化钠)的还原试剂;(2)该涂料中所用的改性磺化石墨烯大大提高了最终太阳能电池板涂层的吸热效率;(3)该涂料膨胀系数高、无烟、无毒、附着力强,具有极好的防火、耐油性。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

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