CN103614055B

CN103614055B - 一种陶瓷太阳能涂层制造方法及其产品

Info

Publication number: CN103614055B
Application number: CN201310596281.7A
Authority: CN
Inventors: 陈昆列; 黄桂通; 王毅; 周燕; 王晓娇
Original assignee: FOSHAN HUASHENGCHANG CERAMIC Co Ltd; Foshan Dongpeng Ceramic Co Ltd; Guangdong Dongpeng Holdings Co Ltd; Guangdong Dongpeng Ceramic Co Ltd
Current assignee: Donghua Foshan New Material Co., Ltd.; Foshan Dongpeng Ceramic Co Ltd; Guangdong Dongpeng Holdings Co Ltd
Priority date: 2013-11-21
Filing date: 2013-11-21
Publication date: 2016-06-15
Anticipated expiration: 2033-11-21
Also published as: CN103614055A

Abstract

本发明提供一种陶瓷太阳能涂层制造方法及其产品,其包括如下步骤：称料；混料粉碎；过筛喷雾干燥；压制、烧制和粉碎；在丙酮、醋酸丁酯或二甲苯等溶剂中加入硅烷偶联剂中以稀释偶联剂后，再倒入压制、烧制和粉碎后的黑色陶瓷颗粒中进行搅拌，边搅拌边依次加入增塑剂、流平剂、分散剂、防沉剂及聚碳酸酯，加完后继续搅拌均匀，制得太阳能吸收涂层漆，并过100目丝绢进行过滤，然后将漆液装入容器中密封。本发明的方法制得的太阳能吸热涂层为液体状，使用时在可喷涂到所有金属、陶瓷、玻璃等材质的太阳能光热产品上，使用范围广，且其太阳能吸收剂为陶瓷颗粒耐光性极高，使涂料具有良好的热稳定性。采用该涂料生产的太阳能集热器板芯，能解决现有的各种太阳能集热器涂层耐候性差、易剥落，工艺复杂、成本高、污染大等问题，使其生产加工更简便，生产成本更低廉。

Description

一种陶瓷太阳能涂层制造方法及其产品

技术领域

本发明涉及太阳能涂层技术，尤其涉及一种陶瓷太阳能涂层制造方法及其产品。

背景技术

目前的金属平板型太阳能集热器所用吸热涂层是采用水性的丙烯酸树脂做为粘结剂混合吸热涂料后喷涂在集热器表面的，但喷涂涂料红外发射率偏高，导致集热器保温性能差，同时，粘结剂在高温下可能溶解，导致吸热涂层耐候性差，附着性较差，易发生剥落，降低吸热性能。

阳极氧化涂层类涂层在生产过程中会导致铜管结构易遭破坏，从而降低吸热效率。

磁控溅射涂层在由于产品其耐候性能不理想，时间久会出现性能衰减甚至涂层脱落。

电镀黑铬工艺生产的涂层需要先在镀件上打底层，如镀覆铜、镍层来增加附着力，然后才能镀黑铬，对工艺要求较高，如果工艺设计和生产控制不当，容易造成环境污染，污水处理成本偏高。

发明内容

本发明的目的在于提出一种陶瓷太阳能涂层的制造方法，使用该方法制得的陶瓷太阳能涂层，其具有较好的耐侯性，吸热效率不衰减，且使用方便。

一种陶瓷太阳能涂层的制造方法，其包括如下步骤：

步骤1）称料；按照基料和添加剂中各种原料的比例称取原料；

步骤2）混料粉碎；将步骤1后的原料按比例加入清水然后入球磨机湿法粉碎球磨制得泥浆；

步骤3）过筛喷雾干燥；将步骤2制得的泥浆依次经过目数逐渐增加的三个筛网后进行喷雾干燥造粒得到粉料；

步骤4）压制、烧制和粉碎：将步骤3后的粉料压制成生坯后干燥入窑烧成后，得到黑瓷薄板，经破碎、粉碎和筛分后，得到黑色陶瓷颗粒。

步骤5）在丙酮、醋酸丁酯或二甲苯等溶剂中加入硅烷偶联剂中以稀释偶联剂后，再倒入步骤4后的所述黑色陶瓷颗粒中进行搅拌，边搅拌边依次加入增塑剂、流平剂、分散剂、防沉剂及聚碳酸酯，加完后继续搅拌均匀，制得太阳能吸收涂层漆，并过100目丝绢进行过滤，然后将漆液装入容器中密封。

所述步骤1中的所述基料主要包括黑泥、高岭土、抗脆剂和钒钛矿渣，其中所述各组分质量比为黑泥7－15%、高岭土2－8%、抗脆剂10－20%和钒钛矿渣60－80%，所述各组分之和为100%；所述陶瓷色料用量为所述基料质量的10－20%，所述添加剂由甲基和减水剂组成；其中所述甲基的用量为所述基料质量的0-0.5%，所述减水剂的用量为所述基料质量的0.1%-0.8%。

所述步骤1中的所述基料主要包括黑泥、高岭土、氧化铝粉、烧高岭土、钾长石粉、长石粉和陶瓷色料，其中所述各组分含量为黑泥10－15%、高岭土2－10%、氧化铝粉8－15%、烧高岭土8－15%、钾长石粉30－38%、长石粉23－30%，所述以上各组分之和为100%，所述陶瓷色料含量为所述以上各组分之和的10－20%；所述添加剂甲基、减水剂组成；其中所述甲基的用量为所述基料质量的0-0.5%，所述减水剂的用量为所述基料质量的0.1%-0.8%。

所述步骤2中的所述清水用量至少为所述基料质量的40－80%。

所述步骤3中的筛网目数为6－200目。

所述步骤4中的烧成为入隧道窑烧成，烧成温度为1200－1250℃；烧成周期为20－28小时。

所述步骤4中的所述黑色陶瓷颗粒粒度为小于30μm。

所述步骤5中的所述各组分质量百分比为：聚碳酸树脂20-35%，溶剂30-50%，黑色陶瓷颗粒20-35%，增塑剂1-3%，流平剂0.01-1.0%，分散剂3-5%，防沉剂0.5-2.5%，硅烷偶联剂1-3%。

所述步骤5中的所述固化剂为：异氰酸酯类固化剂；所述稀释剂为醋酸丁酯和二甲苯混合溶剂，所述醋酸丁酯与二甲苯的质量比为1:1；所述溶剂为：酯类和酮类，酯类和苯类；所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛脂；所述流平剂为硅油、聚二甲基硅氧烷或聚醚聚酯改性有机硅氧烷中的一种或多种组合；所述分散剂为多胺类或醇胺类有机化合物；所述防沉剂为气相二氧化硅；所述硅烷偶联剂为kh550、kh560或钛酸酯偶联剂中的一种或多种组合。

根据上述的一种陶瓷太阳能涂层的制造方法所制得的产品。

本发明的方法制得的太阳能吸热涂层为液体状，使用时在可喷涂到所有金属、陶瓷、玻璃等材质的太阳能光热产品上，使用范围广，且其太阳能吸收剂为陶瓷颗粒耐光性极高，使涂料具有良好的热稳定性。采用该涂料生产的太阳能集热器板芯，能解决现有的各种太阳能集热器涂层耐候性差、易剥落，工艺复杂、成本高、污染大等问题，使其生产加工更简便，生产成本更低廉。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例1

本实施例的一种陶瓷太阳能涂层的制造方法，其包括如下步骤：

步骤1）称料；按照表1中各种原料的比例称取原料；

步骤2）混料粉碎；将步骤1后的原料按比例加入质量为所述基料质量的50%的清水然后入球磨机湿法粉碎球磨制得泥浆；

步骤3）过筛喷雾干燥；将步骤2制得的泥浆依次经过12目、60目和120目筛后进行喷雾干燥造粒得到粉料；

步骤4）压制、烧制、粉碎：将步骤3后的粉料压制成生坯后干燥入辊道窑烧成后，得到黑瓷薄板，经破碎、粉碎和筛分后，得到粒度大小为小于30μm的黑色陶瓷颗粒。

步骤5）在醋酸丁酯和二甲苯混合溶剂中加入硅烷偶联剂kh550中以稀释偶联剂后，再倒入步骤4后的所述黑色陶瓷颗粒中进行搅拌，边搅拌边依次加入增塑剂邻苯二甲酸二辛脂、流平剂硅油、分散剂醇胺类有机化合物、防沉剂气相二氧化硅及聚碳酸酯，加完后继续搅拌均匀，制得太阳能吸收涂层漆，并过100目丝绢进行过滤，然后将漆液装入容器中密封。

本实施例中所述钒钛矿渣是吸收太阳光的主体材料,所述高岭土、黑泥、抗脆剂：形成太阳能吸收涂层的骨架,所述高岭土、黑泥、抗脆剂将钒钛矿渣紧紧包裹起来形成太阳能的吸收涂层，经过施釉和烧成，以陶瓷结合的方式牢固的附着在集热板的表面。

本实施例中，醋酸丁酯是成膜物质，和二甲苯为混合溶剂混合后起稀释作用，硅烷偶联剂在黑色陶瓷颗粒和有机添加剂的界面之间架起“分子桥”，把黑色陶瓷颗粒和有机溶剂两种性质悬殊的材料连接在一起提高太阳能涂层材料的性能和增加粘接强度的作用，增塑、流平、防沉剂相应起增强太阳能涂层漆柔韧性、成膜平整性和存放不分层沉淀的作用。

本实施例的方法制得的太阳能吸热涂层为液体状，使用时在可喷涂到所有金属、陶瓷或玻璃等材质的太阳能光热产品上，使用范围广，且其太阳能吸收剂为陶瓷颗粒耐光性极高，使涂料具有良好的热稳定性。采用该涂料生产的太阳能集热器板芯，能解决现有的各种太阳能集热器涂层耐候性差、易剥落，工艺复杂、成本高和污染大等问题，使其生产加工更简便，生产成本更低廉。

实施例2

与实施例1不同，本实施例按照下述配方表进行配料。

黑泥	高岭土	氧化铝	烧高岭土	钾长石	长石粉	甲基	减水剂	陶瓷色料
									13	7	10	10	33	27	0.05	0.20	15

本实施中的陶瓷色料含量为黑泥、高岭土、氧化铝、烧高岭土、钾长石和长石粉总质量的百分数。

与实施例1不同，本实施的所述步骤4是将步骤3后的粉料压制成生坯后干燥入隧道窑在1200度烧成24小时后，得到黑瓷薄板，经破碎、粉碎和筛分后，得到粒度大小为小于30μm的有色陶瓷颗粒。

根据装饰场合的需求，本实施例中选用的陶瓷色料不仅仅限于黑色陶瓷色料，还可以选用红色、蓝色等。

本实施例中所述陶瓷色料是起吸收太阳能光的材料,所述黑泥、高岭土、氧化铝粉、烧高岭土形成陶瓷太阳能涂层的骨架,所述钾长石粉、长石粉起到助熔作用。所述骨架将所述陶瓷色料紧紧包裹起来形成太阳能的吸收涂层，经过施釉和烧成，以陶瓷结合的方式牢固的附着在集热板的表面。

本实施例的方法制得的太阳能吸热涂层为液体状，使用时在可喷涂到所有金属、陶瓷、玻璃等材质的太阳能光热产品上，使用范围广，且其太阳能吸收剂为陶瓷颗粒耐光性极高，使涂料具有良好的热稳定性。采用该涂料生产的太阳能集热器板芯，能解决现有的各种太阳能集热器涂层耐候性差、易剥落，工艺复杂、成本高和污染大等问题，使其生产加工更简便，生产成本更低廉。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种陶瓷太阳能涂层的制造方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1)称料；按照基料和添加剂中各种原料的比例称取原料；

步骤2)混料粉碎；将步骤1后的原料按比例加入清水然后入球磨机湿法粉碎球磨制得泥浆；

步骤3)过筛喷雾干燥；将步骤2制得的泥浆依次经过目数逐渐增加的三个筛网后进行喷雾干燥造粒得到粉料；

步骤4)压制、烧制和粉碎：将步骤3后的粉料压制成生坯后干燥入窑烧成后，得到黑瓷薄板，经破碎、粉碎和筛分后，得到黑色陶瓷颗粒；

步骤5)在醋酸丁酯和二甲苯的混合溶剂中加入硅烷偶联剂中以稀释偶联剂后，再倒入步骤4后的所述黑色陶瓷颗粒中进行搅拌，边搅拌边依次加入增塑剂、流平剂、分散剂、防沉剂及聚碳酸酯，加完后继续搅拌均匀，制得太阳能吸收涂层漆，并过100目丝绢进行过滤，然后将漆液装入容器中密封；

其中，所述步骤1中的基料主要包括黑泥、高岭土、氧化铝粉、烧高岭土、钾长石粉、长石粉和陶瓷色料，其中所述各组分质量含量为黑泥10－15％、高岭土2－10％、氧化铝粉8－15％、烧高岭土8－15％、钾长石粉30－38％、长石粉23－30％，所述以上各组分之和为100％，所述陶瓷色料含量为所述以上各组分质量之和的10－20％；所述添加剂由甲基和减水剂组成；其中所述甲基的用量为所述基料质量的0-0.5％，所述减水剂的用量为所述基料质量的0.1％-0.8％；

所述步骤5中的所述各组分质量百分比为：聚碳酸树脂20-35％，溶剂30-50％，黑色陶瓷颗粒20-35％，增塑剂1-3％，流平剂0.01-1.0％，分散剂3-5％，防沉剂0.5-2.5％，硅烷偶联剂1-3％。

2.根据权利要求1所述的一种陶瓷太阳能涂层的制造方法，其特征在于：所述步骤2中的所述清水用量为所述基料质量的40－80％。

3.根据权利要求1所述的一种陶瓷太阳能涂层的制造方法，其特征在于：所述步骤3中的筛网目数为6－200目。

4.根据权利要求1所述的一种陶瓷太阳能涂层的制造方法，其特征在于：所述步骤4干燥后的生坯送入隧道窑烧成，烧成温度为1200－1250℃；烧成周期为20－28小时。

5.根据权利要求1所述的一种陶瓷太阳能涂层的制造方法，其特征在于：所述步骤4中的所述黑色陶瓷颗粒粒度为小于30μm。

6.根据权利要求1所述的一种陶瓷太阳能涂层的制造方法，其特征在于：所述醋酸丁酯与二甲苯的质量比为1:1；所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛脂；所述流平剂为硅油、聚二甲基硅氧烷或聚醚聚酯改性有机硅氧烷中的一种或多种组合；所述分散剂为多胺类或醇胺类有机化合物；所述防沉剂为气相二氧化硅；所述硅烷偶联剂为kh550或kh560中的一种或两种组合。

7.根据权利要求1所述的一种陶瓷太阳能涂层的制造方法所制得的产品。