CN100422252C - 一种塑胶太阳能集热管材料配方 - Google Patents
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Abstract
涉及一种用于太阳能集热管的多种组份塑胶材料的配方。其组份及按重量份的含量为：三元乙丙橡胶：100，聚烯烃：1～50，增容剂：2～30，传热剂：5～50，吸热剂：1～10，滑剂：0.5～5。三元乙丙橡胶使材质具有弹性，不易折断；聚烯烃能提高产品强度；增容剂使乙丙橡胶与聚烯烃更好地相溶；传热剂具有较高的传热性能；吸热剂炭黑使材料具有良好的吸热性，同时也可以提高材料的耐候性；滑剂便于加工成型。不仅具有良好的性能，能达到产品使用要求，而且加工方便，成本低廉，宜于推广应用。
Description
(1)技术领域
本发明涉及一种用于太阳能集热管的多种组份塑胶材料的配方。
(2)背景技术
已有的太阳能集热管大多采用玻璃或金属材料，CN1349076号专利申请提供一种新颖的聚光式玻璃真空太阳能集热管。包括玻璃真空集热管内胆、外层和反射板。CN1150236号专利申请公开了一种太阳能集热管，是由用镀锌钢管制成的芯管，其外侧分别设有用铝屑充填而成的烟丝结构层、换能吸收薄膜和有真空夹层的全透明玻璃管筒体所构成。其中换能吸收膜用铝箔制成，其外侧镀黑成为全黑吸收膜，吸收太阳辐射能转化为热能，其内侧仍保持其原来镜面状态，以防止芯管里材质的热能二次透射损失。常用的玻璃或金属材料太阳能集热管，由于集热管的结构及其制造工艺比较复杂，成本较高。而且玻璃集热管易碎，而金属材料集热管耐蚀性较差，影响其产品寿命。因此针对这种情况，大家都在开发一种耐蚀性较好，加工和使用又方便的塑胶太阳能集热管。目前国外生产的塑胶太阳能集热管，其主体是三元乙丙橡胶，运输和使用都很方便，但成本较高，且传热效率不高。国内有高密度聚乙烯太阳能集热管的相关专利CN87200237，但其耐热性差，传热效率也很低。
(3)发明内容
本发明的目的在于提供一种传热效率较高，成本低廉，且质地较软又能伸缩，便于加工、运输和使用的太阳能集热管的材料配方。
为此，本发明采用多种成分的塑胶组份。
本发明的组份及按重量份的含量为：
三元乙丙橡胶：100，聚烯烃：1～50，增容剂：2～30，传热剂：5--50，吸热剂：1～10，滑剂：0.5～5。
所说的聚烯烃可优选自聚乙烯和聚丙烯等中的至少1种。
所说的增容剂可优选自氯化聚乙烯和SBS树脂(苯乙烯与丁二烯的嵌段共聚物)等中的至少1种。
所说的传热剂可选自红泥、石英粉、碳酸钙粉、金属粉(例如铝粉，铜粉等)等中的至少1种。
所说的吸热剂可优选炭黑。
所说的滑剂可优选硬脂酸，硬脂酸盐(例如硬脂酸钠，硬脂酸钡，硬脂酸镁，硬脂酸锌，硬脂酸钙等)或低分子蜡类(例如低分子聚乙烯蜡等)。
三元乙丙橡胶使材质具有弹性，不易折断；聚烯烃能提高产品强度；增容剂使乙丙橡胶与聚烯烃更好地相溶；传热剂具有较高的传热性能；吸热剂炭黑使材料具有良好的吸热性，同时也可以提高材料的耐候性；滑剂便于加工成型。因此本发明不仅具有良好的性能，能达到产品使用要求，而且加工方便，成本低廉，宜于推广应用。
(4)具体实施方式
实施例1：
一种用于太阳能集热管的塑胶组份为：
三元乙丙橡胶100份，聚烯烃选用聚乙稀20份，增容剂选用氯化聚乙烯20份和SBS树脂30份，传热剂选用石英粉30份，滑剂选用硬脂酸1份和PE蜡1份，吸热剂选用炭黑3份。
实施例2：
一种用于太阳能集热管的塑胶组份为：
三元乙丙橡胶100份，聚烯烃选用聚丙稀20份，增容剂选用氯化聚乙烯20份，传热剂选用石英粉20份，滑剂选用硬脂酸1.5份，吸热剂选用炭黑2份。
经过对上述实施例1和2所得的太阳能集热管进行吸热和传热实验，其结果如下：
将实验所需要对比材料做成厚度为1mm，规格为15cm×15cm的测试片材，在晴天将实验片材水平放置在平滑干燥的木板上，然后在太阳光下暴晒，暴晒时间3h以上，在中午阳光最强时测试片材正反两面温度。现场测试时，天气晴朗，最高气温25℃，风级2～3级，测试片材在上午9:30开始实验，在日光下暴晒4h以后，于中午13:30测试。测试结果见下表：
| 片材 | 片材正面温度(℃) | 片材反面温度(℃) |
| A | 49.8 | 49.2 |
| B | 49.8 | 49.3 |
| C | 51.1 | 51.0 |
| D | 51.3 | 51.2 |
表中，A为台橡生产的TPV材料，B为新加坡进口的TPV材料，C为实施例1的开发材料，D为实施例2的开发材料。
实施例3：
一种用于太阳能集热管的塑胶组份为：
三元乙丙橡胶100份，聚烯烃选用聚乙稀50份，增容剂选用SBS树脂15份，传热剂选用铝粉5份，滑剂选用硬脂酸锌2份和PE蜡2份，吸热剂选用炭黑10份。
实施例4：
一种用于太阳能集热管的塑胶组份为：
三元乙丙橡胶100份，聚烯烃选用聚乙稀1份，增容剂选用氯化聚乙烯2份，传热剂选用铜粉10份，滑剂选用硬脂酸镁5份，吸热剂选用炭黑8份。
实施例5：
一种用于太阳能集热管的塑胶组份为：
三元乙丙橡胶100份，聚烯烃选用聚丙稀10份，增容剂选用氯化聚乙烯15份，传热剂选用铝粉5份和红泥10份，滑剂选用硬脂酸钙3份，吸热剂选用炭黑5份。
实施例6：
一种用于太阳能集热管的塑胶组份为：
三元乙丙橡胶100份，聚烯烃选用聚丙稀30份，增容剂选用SBS树脂30份，传热剂选用石英粉50份，滑剂选用低分子聚乙烯蜡0.5份，吸热剂选用炭黑1份。
实施例7：
将实施例1中的各组份即：三元乙丙橡胶100份，聚丙烯20份，氯化聚乙烯20份，SBS树脂30份，石英粉(800目)30份，硬脂酸1份，低分子聚乙烯蜡(分子量2000-3000)1份，炭黑3份等放入高速混合机中进行高速搅拌至90-100℃，然后卸入冷却缸冷却至60℃以下备用。
将上述冷却后的混合料放入平行双螺杆挤出造粒机进行造粒，造粒机各段温度如下：
| 模段 | 一段 | 二段 | 三段 | 四段 | 五段 | 六段 | 七段 | 八段 | 机头 | 物料 |
| 温度℃ | 70 | 80 | 90 | 100 | 110 | 110 | 115 | 115 | 125 | 140 |
将上述粒料放入平行单向双螺杆挤出机进行挤出成型。
Claims (8)
1. 一种塑胶太阳能集热管材料，其特征在于其组份及按重量份的含量为：
三元乙丙橡胶：100，聚烯烃：1～50，增容剂：2～30，传热剂：5～50，吸热剂：1～10，滑剂：0.5～5；所说的增容剂选自氯化聚乙烯和SBS树脂中的至少1种。
2. 如权利要求1所述的一种塑胶太阳能集热管材料，其特征在于所说的聚烯烃选自聚乙烯和聚丙烯中的至少1种。
3. 如权利要求1所述的一种塑胶太阳能集热管材料，其特征在于所说的传热剂选自红泥、石英粉、碳酸钙粉和金属粉中的至少1种。
4. 如权利要求3所述的一种塑胶太阳能集热管材料，其特征在于所说的金属粉选自铝粉或铜粉。
5. 如权利要求1所述的一种塑胶太阳能集热管材料，其特征在于所说的吸热剂选自炭黑。
6. 如权利要求1所述的一种塑胶太阳能集热管材料，其特征在于所说的滑剂选自硬脂酸，硬脂酸盐或低分子蜡类。
7. 如权利要求6所述的一种塑胶太阳能集热管材料，其特征在于所说的硬脂酸盐选自硬脂酸钠，硬脂酸钡，硬脂酸镁，硬脂酸锌或硬脂酸钙。
8. 如权利要求6所述的一种塑胶太阳能集热管材料，其特征在于所说的低分子蜡类选自低分子聚乙烯蜡。
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