一种中高温太阳能选择性吸热涂料的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种中高温太阳能选择性吸热涂料，由以下重量份配比的原料制成：氟硅树脂10?12份，硅丙乳液20?24份，石墨粉10?20份，二氧化钛12?18份，乙醇20?40份，聚乙烯吡咯烷酮2?9份，大豆油2?6份，高岭土5?10份，磺化石墨烯10?16份，铝?锆偶联剂1.5?3份，磷酸二氢铵2?8份，邻苯二甲酸二丁酯2?5份，丙酮6?8份，水10?20份。本发明产品制备的涂层具有高吸收率、高导热率、低辐射率、高稳定性，有效提高了吸热涂料对太阳能的转化率，且具有良好的耐候性和防水性特别适合于太阳能吸热器用的太阳能吸热涂料；此外，本发明的制备工艺简单，成本低廉，设备要求低，生产过程环保，易于工业化生产。
【专利说明】
一种中高温太阳能选择性吸热涂料
技术领域
[0001]本发明涉及光热太阳能技术领域，具体是一种中高温太阳能选择性吸热涂料。
【背景技术】
[0002]随着国内能源、环保问题，太阳能作为一种取之不尽的清洁能源越来越受到重视。太阳能吸热涂料是将光能转化成热能的涂料，将其直接涂刷基材的表面，帮助基材吸收太阳热量，现有的涂料通常包括以下组分:树脂、固化剂、吸收剂、溶剂、助剂。不同的助剂选择，会使涂料的光学性能有着很大的区别。
[0003]众所周知，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一一近红外光高吸收，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，用它制成的膜将太阳辐射能转化为热能，膜在室外条件下工作，必须具有良好的耐候性和防水性。
[0004]具有光谱选择性吸收特性的材料，必须是一种复合材料，即由吸收太阳光辐射和反射红外光谱两部分材料组成。吸收辐射是指当辐射通过物质时，其中某些频率的辐射被组成物质的粒子选择性地吸收，从而使辐射强度减弱的现象。吸收辐射的实质，是物质粒子发生由低能级(一般为基态)向高能级(激发态)的跃迀。在太阳光谱区，波长在0.3?2.5μm的太阳辐射强度最大，对该光谱区的光量子吸收是关键，因此，涂层材料中只有存在与波长0.3?2.5μηι光子的能量相对应的能级跃迀，才具有较好的选择吸收性。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种具有高吸收率、高导热率、低辐射率、高稳定性的中高温太阳能选择性吸热涂料。
[0006]本发明解决技术问题的技术方案是:
一种中高温太阳能选择性吸热涂料，由以下重量份配比的原料制成:
氟硅树脂10-12份，硅丙乳液20-24份，石墨粉10-20份，二氧化钛12-18份，乙醇20-40份，聚乙稀卩比略烧酮2_9份，大?油2_6份，尚岭土5_10份，横化石墨稀10-16份，招-错偶联剂1.5-3份，磷酸二氢铵2-8份，邻苯二甲酸二丁酯2-5份，丙酮6-8份，水10-20份。
[0007]—种中高温太阳能选择性吸热涂料，优选地，由以下重量份配比的原料制成:
氟硅树脂11份，娃丙乳液22份，石墨粉15份，二氧化钛15份，乙醇30份，聚乙烯吡咯烷酮5份，大豆油4份，高岭土 8份，磺化石墨烯13份，铝-锆偶联剂2份，磷酸二氢铵5份，邻苯二甲酸二丁酯3份，丙酮7份，水15份。
[0008]上述中高温太阳能选择性吸热涂料的制备方法如下:
(I)按上述重量份配比称取原料，备用； (2)将铝-锆偶联剂加入容器中，再加入磷酸二氢铵、邻苯二甲酸二丁酯和丙酮，搅匀备用；
(3)将石墨粉、二氧化钛和高岭土加入到容器中，在200-300转/min的转速下将步骤(2)制成的产品加入，加完后继续搅拌22-28min，备用；
(4)将氟硅树脂、硅丙乳液、乙醇、聚乙烯吡咯烷酮、大豆油、磺化石墨烯、磷酸二氢铵和水高速混合，用球磨机或砂磨机进行分散，将细度分散至20-30目，接入到干净的容器中备用；
(5)在高速搅拌下，依次将步骤(2)、(3)、(4)制得的产品加入，搅拌35-40min，即得调好的漆液，备用；
(6)将调制好的漆液用100-120目丝絹进行过滤，将过滤后的漆液装入容器中，密封即可。
[0009]本发明产品的优点在于:本发明太阳能吸热涂料制备的涂层具有高吸收率、高导热率、低福射率、尚稳定性，有效提尚了吸热涂料对太阳能的转化率，且具有良好的耐候性和防水性特别适合于太阳能吸热器用的太阳能吸热涂料;特别是添加了石墨粉和二氧化钛作为吸收剂，使涂料具有较高的太阳能吸热性能，因此该涂料提高热效率的比较显著。此夕卜，本发明的制备工艺简单，成本低廉，设备要求低，生产过程环保，易于工业化生产，适于大范围推广应用。
【具体实施方式】
[0010]以下结合实施例对本发明进一步说明，但本发明并不局限于这些实施例。
[0011]实施例1
一种中高温太阳能选择性吸热涂料，由以下重量份配比的原料制成:
氟硅树脂1kg，硅丙乳液20kg，石墨粉1kg，二氧化钛12kg，乙醇20kg，聚乙烯吡咯烷酮2kg，大豆油2kg，高岭土5kg，磺化石墨稀1kg，招-错偶联剂1.5kg，磷酸二氢钱2kg，邻苯二甲酸二丁酯2kg，丙酮6kg，水10kg。
[0012]上述中高温太阳能选择性吸热涂料的制备方法如下:
(1)按上述重量份配比称取原料，备用；
(2)将铝-锆偶联剂加入容器中，再加入磷酸二氢铵、邻苯二甲酸二丁酯和丙酮，搅匀备用；
(3)将石墨粉、二氧化钛和高岭土加入到容器中，在200转/min的转速下将步骤⑵制成的广品加入，加完后继续揽摔22min，备用；
(4)将氟硅树脂、硅丙乳液、乙醇、聚乙烯吡咯烷酮、大豆油、磺化石墨烯、磷酸二氢铵和水高速混合，用球磨机或砂磨机进行分散，将细度分散至20目，接入到干净的容器中备用；
(5)在高速搅拌下，依次将步骤(2)、(3)、(4)制得的产品加入，搅拌35min，即得调好的漆液，备用；
(6)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
一种中高温太阳能选择性吸热涂料，由以下重量份配比的原料制成:
氟硅树脂11kg，硅丙乳液22kg，石墨粉15kg，二氧化钛15kg，乙醇30kg，聚乙烯吡咯烷酮5kg，大豆油4kg，高岭土 8kg，磺化石墨稀13kg，招-错偶联剂2kg，磷酸二氢钱5kg，邻苯二甲酸二丁酯3kg，丙酮7kg，水15kg。
[0014]上述中高温太阳能选择性吸热涂料的制备方法如下:
(1)按上述重量份配比称取原料，备用；
(2)将铝-锆偶联剂加入容器中，再加入磷酸二氢铵、邻苯二甲酸二丁酯和丙酮，搅匀备用；
(3)将石墨粉、二氧化钛和高岭土加入到容器中，在250转/min的转速下将步骤(2)制成的广品加入，加完后继续揽摔25min，备用；
(4)将氟硅树脂、硅丙乳液、乙醇、聚乙烯吡咯烷酮、大豆油、磺化石墨烯、磷酸二氢铵和水高速混合，用球磨机或砂磨机进行分散，将细度分散至25目，接入到干净的容器中备用；
(5)在高速搅拌下，依次将步骤(2)、(3)、(4)制得的产品加入，搅拌38min，即得调好的漆液，备用；
(6)将调制好的漆液用110目丝絹进行过滤，将过滤后的漆液装入容器中，密封即可。
[0015]实施例3
一种中高温太阳能选择性吸热涂料，由以下重量份配比的原料制成:
氟硅树脂12kg，硅丙乳液24kg，石墨粉20kg，二氧化钛18kg，乙醇40kg，聚乙烯吡咯烷酮9kg，大豆油6kg，高岭土 1kg，磺化石墨稀16kg，招-错偶联剂3kg，磷酸二氢钱8kg，邻苯二甲酸二丁酯5kg，丙酮8kg，水20kg。
[0016]上述中高温太阳能选择性吸热涂料的制备方法如下:
(1)按上述重量份配比称取原料，备用；
(2)将铝-锆偶联剂加入容器中，再加入磷酸二氢铵、邻苯二甲酸二丁酯和丙酮，搅匀备用；
(3)将石墨粉、二氧化钛和高岭土加入到容器中，在300转/min的转速下将步骤⑵制成的广品加入，加完后继续揽摔28min，备用；
(4)将氟硅树脂、硅丙乳液、乙醇、聚乙烯吡咯烷酮、大豆油、磺化石墨烯、磷酸二氢铵和水高速混合，用球磨机或砂磨机进行分散，将细度分散至30目，接入到干净的容器中备用；
(5)将漆浆在高速搅拌下，依次将步骤(2)、(3)、(4)制得的产品加入，搅拌40min，即得调好的漆液，备用；
(6)将调制好的漆液用120目丝絹进行过滤，将过滤后的漆液装入容器中，密封即可。
[0017]以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
【主权项】
1.一种中高温太阳能选择性吸热涂料，其特征在于:由以下重量份配比的原料制成: 氟硅树脂I O-12份，硅丙乳液20-24份，石墨粉10-20份，二氧化钛12-18份，乙醇20-40份，聚乙稀卩比略烧酮2_9份，大?油2_6份，尚岭土5_10份，横化石墨稀10-16份，招-错偶联剂1.5-3份，磷酸二氢铵2-8份，邻苯二甲酸二丁酯2-5份，丙酮6-8份，水10-20份。2.根据权利要求1所述的中高温太阳能选择性吸热涂料，其特征在于:由以下重量份配比的原料制成: 氟硅树脂11份，硅丙乳液22份，石墨粉15份，二氧化钛15份，乙醇30份，聚乙烯吡咯烷酮5份，大豆油4份，高岭土 8份，磺化石墨烯13份，铝-锆偶联剂2份，磷酸二氢铵5份，邻苯二甲酸二丁酯3份，丙酮7份，水15份。3.根据权利要求1所述的中高温太阳能选择性吸热涂料的制备方法，其特征在于包括如下步骤: (1)按上述重量份配比称取原料，备用； (2)将铝-锆偶联剂加入容器中，再加入磷酸二氢铵、邻苯二甲酸二丁酯和丙酮，搅匀备用； (3)将石墨粉、二氧化钛和高岭土加入到容器中，在200-300转/min的转速下将步骤(2)制成的产品加入，加完后继续搅拌22-28min，备用； (4)将氟硅树脂、硅丙乳液、乙醇、聚乙烯吡咯烷酮、大豆油、磺化石墨烯、磷酸二氢铵和水高速混合，用球磨机或砂磨机进行分散，将细度分散至20-30目，接入到干净的容器中备用； (5)将漆浆在高速搅拌下，依次将步骤(2)、(3)、(4)制得的产品加入，搅拌35-40min，即得调好的漆液，备用； (6)将调制好的漆液用100-120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】C09D183/08GK105860720SQ201610448620
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年6月21日
【发明人】马昭键
【申请人】广西吉宽太阳能设备有限公司