集热涂料及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及集热涂料及其制备方法，属于资源回收领域。本发明要解决的技术问题是提供一种集热涂料及其制备方法。本发明集热涂料的制备方法，包括如下步骤：a、将聚乙烯醇、丙烯酸树脂溶解于水中，得粘结剂；其中，按质量比，聚乙烯醇:丙烯酸树脂:水＝7～12:2～7.5:81～90.5；b、在提钒尾渣中加入粘结剂，混合后于80～100℃中加入消泡剂、流平剂和交联剂，搅拌，即得；其中，按质量比，提钒尾渣:粘结剂:消泡剂:流平剂:交联剂＝10～15:80～90:1～2:1～2:1～2。本发明集热涂料具有制备工艺简单、成本低廉、原料广泛、集热性能好和产品应用领域广等优点，具备较好的推广应用价值。
【专利说明】集热涂料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及集热涂料及其制备方法，属于资源回收领域。
【背景技术】
[0002] 提钒尾渣为钒渣提钒后的残渣，我国每年生产五氧化二钒过程中产生的提钒尾渣 近40万吨，是非常宝贵的冶金二次资源。
[0003] 目前，国内外科技工作者主要采取湿法工艺提取提钒尾渣中的残钒、直接还原一 磁选工艺回收其中的铁以及火法与湿法工艺回收镓、铁。对于提钒尾渣的集热性能，从上个 世纪80年代起，曹树梁等以提钒尾渣为黑瓷素坯层，普通陶瓷为基体制备钒钛黑瓷，取得 了较好的研究成果。立体网状黑瓷层表面孔隙率可达到90%以上，阳光进入小孔后难以逃 逸，集热效率较高。陶瓷太阳板具有瓷器的共性，即强度大、硬度高、热稳定性好、不腐蚀、不 老化、不退色、无毒、无害、无放射性、吸水率〈〇. 5%、阳光吸收比0. 93、阳光吸收比不随使 用时间而衰减、可与建筑物同寿命。陶瓷太阳板采用大通道、直通式扁盒结构，流体在通道 内受到的阻力小、流速快，板面温度分布均匀，不易结垢，具有成本低、寿命长、效率高的特 点。但是此工艺制备出的钒钛黑瓷，工艺流程长，陶瓷烧制温度高，工艺难度大，质量重，强 度低，工艺成本高，因此一直未能大规模推广利用。
[0004] 因此，寻找一种制备工艺简单、成本低廉、且集热性能优异的集热涂料，是一个亟 待解决的问题。
【发明内容】
[0005] 本发明要解决的技术问题是提供一种集热涂料及其制备方法。
[0006] 本发明集热涂料的制备方法，包括如下步骤：
[0007] a、将聚乙烯醇、丙烯酸树脂溶解于水中，得粘结剂；其中，按质量比，聚乙烯醇：丙 烯酸树脂：水=7?12:2?7. 5:81?90. 5 ;
[0008] b、在提钒尾渣中加入粘结剂，混合后于80?100°C加入消泡剂、流平剂和交联剂， 搅拌，即得；其中，按质量比，提钒尾渣：粘结剂：消泡剂：流平剂：交联剂=10?15:80? 90:1 ?2:1 ?2:1 ?2〇
[0009] 进一步的，为了提高粘结剂粘性，所述a步骤中，粘结剂的pH为9?11，可以采用 常见的碱性物质来调节粘结剂的pH值，优选地，采用氢氧化钠调节pH值。
[0010] 进一步的，为了提高粘结剂的粘结性能，所述a步骤也可以是将聚乙烯醇溶液和 丙烯酸树脂溶液混合，制备得到粘结剂；其中，聚乙烯醇溶液浓度优选10?15wt%，丙烯 酸树脂溶液浓度优选10?25wt %，按质量比，聚乙烯醇溶液：丙烯酸树脂溶液=70? 80:20 ?30。
[0011] 进一步的，为了提高本发明集热涂料的集热性能，所述b步骤中搅拌时间为40? 60min〇
[0012] 进一步的，提钒尾渣作为本发明集热涂料的颜料，常用的提钒尾渣均适用于本 发明集热涂料的制备，为了提高集热涂料的集热性能，作为优选方案，所述提钒尾渣中 TFe32. 4wt %, Ti0212. 9wt %, Mn07. 84wt %, Si0214. 4wt %, Al2033. 2wt %, Ca02. 5wt %, Mg03. 57wt %，Na204. 6wt %，V2052. 08wt %，Cr203l. 96wt %。
[0013] 进一步的，为了制备集热涂料的颜料，使提钒尾渣在粘结剂中分散均匀，所述提钒 尾渔粒径小于74 μ m ;可以采用球磨得到粒径小于74 μ m的提f凡尾渔，球磨时间可根据原料 提钥;尾渔的粒径确定，通常球磨机中研磨30?60min即可。
[0014] 进一步的，b步骤中消泡剂、流平剂、交联剂可采用常见种类，如消泡剂可以是聚醚 类消泡剂、高碳醇类消泡剂、硅类消泡剂、聚醚改性硅类消泡剂、聚硅氧烷消泡剂中的至少 一种，硅类消泡剂、聚醚改性硅类消泡剂、聚硅氧烷消泡剂中的至少一种；所述流平剂为有 机硅型流平剂、丙烯酸酯型流平剂中的至少一种；所述交联剂为多元醇类、有机物类、有机 硅类、丙烯酸酯类交联剂中的至少一种。
[0015] 进一步的，本发明还公开了由上述方法制备得到的集热涂料。将本发明集热涂料 喷涂于白铁板上，白铁板厚度为2mm，并将其放在测温装置中进行温度测试，在室外温度为 25?32°C时，阳光直射条件下，底表面升温速率为4?6°C /min，底表面最高温度为70? 85。。。
[0016] 本发明有益效果：
[0017] 1、采用本发明方法利用提钒尾渣冶金二次资源，解决了其长期堆放带来的环境污 染，资源浪费等问题。
[0018] 2、本发明集热涂料可以喷涂在铁板、铝板、钛板、布料等多种基体上。
[0019] 3、本发明的制备提钒尾渣集热涂料的方法，具有制备工艺简单、成本低廉、原料广 泛、集热性能好和产品应用领域广等优点，具备较好的推广应用价值。
【具体实施方式】
[0020] 本发明集热涂料的制备方法，包括如下步骤：
[0021] a、将聚乙烯醇、丙烯酸树脂溶解于水中，得粘结剂；其中，按质量比，聚乙烯醇：丙 烯酸树脂：水=7?12:2?7. 5:81?90. 5 ;
[0022] b、在提钒尾渣中加入粘结剂，混合后于80?100°C加入消泡剂、流平剂和交联剂， 搅拌，即得；其中，按质量比，提钒尾渣：粘结剂：消泡剂：流平剂：交联剂=10?15:80? 90:1 ?2:1 ?2:1 ?2〇
[0023] 进一步的，为了提高粘结剂粘性，所述a步骤中，粘结剂的pH为9?11，可以采用 常见的碱性物质来调节粘结剂的pH值，优选地，采用氢氧化钠调节pH值。
[0024] 进一步的，为了提高粘结剂的粘结性能，所述a步骤也可以是将聚乙烯醇溶液和 丙烯酸树脂溶液混合，制备得到粘结剂；其中，聚乙烯醇溶液浓度优选10?15wt%，丙烯 酸树脂溶液浓度优选10?25wt %，按质量比，聚乙烯醇溶液：丙烯酸树脂溶液=70? 80:20 ?30。
[0025] 进一步的，为了提高本发明集热涂料的集热性能，所述b步骤中搅拌时间为40? 60min〇
[0026] 进一步的，提钒尾渣作为本发明集热涂料的颜料，常用的提钒尾渣均适用于本 发明集热涂料的制备，为了提高集热涂料的集热性能，作为优选方案，所述提钒尾渣中 TFe32. 4wt %, Ti0212. 9wt %, Mn07. 84wt %, Si0214. 4wt %, Al2033. 2wt %, Ca02. 5wt %, Mg03. 57wt %，Na204. 6wt %，V2052. 08wt %，Cr203l. 96wt %。
[0027] 进一步的，为了制备集热涂料的颜料，使提钒尾渣在粘结剂中分散均匀，所述提钒 尾渔粒径小于74 μ m ;可以采用球磨得到粒径小于74 μ m的提f凡尾渔，球磨时间可根据原料 提钥;尾渔的粒径确定，通常球磨机中研磨30?60min即可。
[0028] 进一步的，b步骤中消泡剂、流平剂、交联剂可采用常见种类，如消泡剂可以是聚醚 类消泡剂、高碳醇类消泡剂、硅类消泡剂、聚醚改性硅类消泡剂、聚硅氧烷消泡剂中的至少 一种，硅类消泡剂、聚醚改性硅类消泡剂、聚硅氧烷消泡剂中的至少一种；所述流平剂为有 机硅型流平剂、丙烯酸酯型流平剂中的至少一种；所述交联剂为多元醇类、有机物类、有机 硅类、丙烯酸酯类交联剂中的至少一种。
[0029] 进一步的，本发明还公开了由上述方法制备得到的集热涂料。将本发明集热涂料 喷涂于白铁板上，白铁板厚度为2mm，并将其放在测温装置中进行温度测试，在室外温度为 25?32°C时，阳光直射条件下，底表面升温速率为4?6°C /min，底表面最高温度为70? 85。。。
[0030] 下面结合实施例对本发明的【具体实施方式】做进一步的描述，并不因此将本发明限 制在所述的实施例范围之中。
[0031] 实施例1采用本发明制备提钒尾渣集热涂料
[0032] a、取浓度为10 %的聚乙烯醇溶液80kg，浓度为25 %的丙烯酸树脂溶液20kg，将两 者均匀混合，加入NaOH调节溶液pH值为9,搅拌30min，得粘结剂。
[0033] b、将10kg粒径小于74μπι的提钒尾渣加入87kg粘结剂中，并加热至80°C， 再加入消泡剂lkg，流平剂lkg，交联剂lkg，搅拌60min，得集热涂料；其中，提f凡尾渔中 TFe32. 4wt %, Ti0212. 9wt %, Mn07. 84wt %, Si0214. 4wt %, Al2033. 2wt %, Ca02. 5wt %, Mg03. 57wt %，Na204. 6wt %，V2052. 08wt %，Cr203l. 96wt %。
[0034] 将上述集热涂料喷涂于2mm厚的白铁板上，并将其放在测温装置中进行温度测 试，在室外温度为25°C时，阳光直射条件下，底表面升温速率为4°C /min，底表面最高温度 为70°C。本发明实施例所用聚乙烯醇型号为20 - 99(H)，云南云维股份有限公司；丙烯酸 树脂型号为HanwhaS - 20,广州文嘉化工有限公司；流平剂型号为3020,广州文嘉化工有限 公司；消泡剂型号为S-10 ;广州文嘉化工有限公司；交联剂型号为RX-20 ;广州文嘉化工有 限公司。
[0035] 实施例2采用本发明制备提钒尾渣集热涂料
[0036] a、取浓度为15wt %的聚乙烯醇溶液70kg，浓度为15wt %的丙烯酸树脂溶液30kg， 将两者均匀混合，加入NaOH调节溶液pH值为10,搅拌50min，得粘结剂。
[0037] b、将15kg粒径小于74μπι的提钒尾渣加入80kg粘结剂中，并加热至100°C， 再加入消泡剂2kg，流平剂lkg，交联剂2kg，搅拌40min，得集热涂料；其中，提f凡尾渔中 TFe32. 4wt %, Ti0212. 9wt %, Mn07. 84wt %, Si0214. 4wt %, Al2033. 2wt %, Ca02. 5wt %, Mg03. 57wt %，Na204. 6wt %，V2052. 08wt %，Cr203l. 96wt %。
[0038] 将上述集热涂料喷涂于2mm厚的白铁板上，并将其放在测温装置中进行温度测 试，在室外温度为30°C时，阳光直射条件下，底表面升温速率为4. 5°C /min，底表面最高温 度为75°C。
[0039] 实施例3采用本发明制备提钒尾渣集热涂料
[0040] a、取浓度为12wt %的聚乙烯醇溶液75kg，浓度为20wt %的丙烯酸树脂溶液25kg， 将两者均匀混合，加入NaOH调节溶液pH值为11，搅拌60min，得粘结剂。
[0041] b、将12kg粒径小于74μπι的提钒尾渣加入85kg粘结剂中，并加热至100°C， 再加入消泡剂lkg，流平剂lkg，交联剂lkg，搅拌50min，得集热涂料；其中，提f凡尾渔中 TFe32. 4wt %, Ti0212. 9wt %, Mn07. 84wt %, Si0214. 4wt %, Al2033. 2wt %, Ca02. 5wt %, Mg03. 57wt %，Na204. 6wt %，V2052. 08wt %，Cr203l. 96wt %。
[0042] 将上述集热涂料喷涂于2mm厚的白铁板上，并将其放在测温装置中进行温度测 试，在室外温度为32°C时，阳光直射条件下，底表面升温速率为5°C /min，底表面最高温度 为 85°C。
【权利要求】
1. 集热涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤： a、 将聚乙烯醇、丙烯酸树脂溶解于水中，得粘结剂；其中，按质量比，聚乙烯醇：丙烯酸 树脂：水=7?12:2?7. 5:81?90. 5 ; b、 在提钒尾渣中加入粘结剂，混合后于80?KKTC加入消泡剂、流平剂和交联剂，搅 拌，即得；其中，按质量比，提钒尾渣：粘结剂：消泡剂：流平剂：交联剂=10?15:80? 90:1 ?2:1 ?2:1 ?2〇
2. 根据权利要求1所述的集热涂料的制备方法，其特征在于：所述a步骤中，粘结剂的 pH为9?11。
3. 根据权利要求2所述的集热涂料的制备方法，其特征在于：所述a步骤采用氢氧化 钠调节pH值。
4. 根据权利要求1?3任一项所述的集热涂料的制备方法，其特征在于：所述a步骤将 聚乙烯醇溶液和丙烯酸树脂溶液混合，得粘结剂；其中，聚乙烯醇溶液浓度为10?15wt%， 丙烯酸树脂溶液浓度为10?25wt %，按质量比，聚乙烯醇溶液：丙烯酸树脂溶液=70? 80:20 ?30。
5. 根据权利要求1?4任一项所述的集热涂料的制备方法，其特征在于：所述b步骤 中揽拌时间为40?60min。
6. 根据权利要求1?5任一项所述的集热涂料的制备方法，其特征在于：所述提钒尾 渣中 TFe32. 4wt %，Ti0212. 9wt %，Mn07. 84wt %，Si0214. 4wt %，Α12033· 2wt %，Ca02. 5wt %， Mg03. 57wt %，Na204. 6wt %，V2052. 08wt %，Cr203l. 96wt %。
7. 根据权利要求1?6任一项所述的集热涂料的制备方法，其特征在于：所述提钒尾 渣粒径小于74 μ m。
8. 根据权利要求1?7任一项所述的集热涂料的制备方法，其特征在于：所述消泡剂 为硅类消泡剂、聚醚改性硅类消泡剂、聚硅氧烷消泡剂中的至少一种；所述流平剂为有机硅 型流平剂、丙烯酸酯型流平剂中的至少一种；所述交联剂为多元醇类、有机物类、有机硅类、 丙烯酸酯类交联剂中的至少一种。
9. 权利要求1?8任一项所述方法制备得到的集热涂料。
【文档编号】C09D7/12GK104194522SQ201410487391
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年9月22日 优先权日:2014年9月22日
【发明者】吴恩辉, 刘黔蜀, 侯静, 顾国良, 李军, 黄平, 廖世豪, 陈明江 申请人:攀枝花学院, 攀枝花市金达科技有限公司