CN105860809A - 一种吸热率高的太阳能吸热涂料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种吸热率高的太阳能吸热涂料，由以下重量份配比的原料制成：聚氨酯树脂10‑20份，聚酯树脂10‑20份，氧化铜3‑5份，纳米氧化铁1‑3份，纳米氮化钛1‑3份，紫黑色纳米铜粉2‑4份，二氧化锰1‑3份，乙醇10‑20份，固态硅酸钠粘结剂2‑4份，硒硫化镉1‑2份，甲基异丁酮4‑6份，环己酮2‑4份，去离子水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。

Description

一种吸热率高的太阳能吸热涂料

技术领域

本发明涉及光热太阳能技术领域，具体是一种吸热率高的太阳能吸热涂料。

背景技术

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。

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——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。

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)的跃迁。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0.3～2.5μm 光子的能量相对应的能级跃迁，才具有较好的选择吸收性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有高导热率、低辐射率、高稳定性的吸热率高的太阳能吸热涂料。

本发明解决技术问题的技术方案是：

一种吸热率高的太阳能吸热涂料，由以下重量份配比的原料制成：

聚氨酯树脂10-20份，聚酯树脂10-20份，氧化铜3-5份，纳米氧化铁1-3份，纳米氮化钛1-3份，紫黑色纳米铜粉2-4份，二氧化锰1-3份，乙醇10-20份，固态硅酸钠粘结剂2-4份，硒硫化镉1-2份，甲基异丁酮4-6份，环己酮2-4份，去离子水10-20份。

上述吸热率高的太阳能吸热涂料，优选地，由以下重量份配比的原料制成：

聚氨酯树脂15份，聚酯树脂15份，氧化铜4份，纳米氧化铁2份，纳米氮化钛2份，紫黑色纳米铜粉3份，二氧化锰2份，乙醇15份，固态硅酸钠粘结剂3份，硒硫化镉1.5份，甲基异丁酮5份，环己酮3份，去离子水15份。

上述吸热率高的太阳能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）将聚氨酯树脂、聚酯树脂、乙醇、固态硅酸钠粘结剂、硒硫化镉、甲基异丁酮和环己酮加入投料罐内搅拌，按顺序投料每次投料间隔5-8min，全部投料结束再搅拌30-35min后停止搅拌，备用；

（3）将氧化铜、纳米氧化铁、纳米氮化钛、紫黑色纳米铜粉、二氧化锰和去离子水加入到容器中，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20-25min，备用；

（4）将步骤（3）制得的混合漆液送入研磨机，开始研磨，研磨至细度为80-100目，备用；

（5）将步骤（4）调制好的漆液用180-200目丝绢进行过滤，将过滤后的漆液装入容器中，密封即可。

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；特别是涂料中加入了紫黑色纳米铜粉使涂料具有鲜艳的颜色、附着力，还在其中添加了氧化铜、纳米氧化铁、纳米氮化钛和二氧化锰作为吸收剂，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，适于大范围推广应用。

具体实施方式

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。

实施例1

一种吸热率高的太阳能吸热涂料，由以下重量份配比的原料制成：

聚氨酯树脂10kg，聚酯树脂10kg，氧化铜3kg，纳米氧化铁1kg，纳米氮化钛1kg，紫黑色纳米铜粉2kg，二氧化锰1kg，乙醇10kg，固态硅酸钠粘结剂2kg，硒硫化镉1kg，甲基异丁酮4kg份，环己酮2kg，去离子水10kg。

上述吸热率高的太阳能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）将聚氨酯树脂、聚酯树脂、乙醇、固态硅酸钠粘结剂、硒硫化镉、甲基异丁酮和环己酮加入投料罐内搅拌，按顺序投料每次投料间隔5min，全部投料结束再搅拌30min后停止搅拌，备用；

（3）将氧化铜、纳米氧化铁、纳米氮化钛、紫黑色纳米铜粉、二氧化锰和去离子水加入到容器中，在200转/min的转速下将步骤（2）制成的产品加入，加完后继续搅拌20min，备用；

（4）将步骤（3）制得的混合漆液送入研磨机，开始研磨，研磨至细度为80目，备用；

（5）将步骤（4）调制好的漆液用180目丝绢进行过滤，将过滤后的漆液装入容器中，密封即可。

实施例2

一种吸热率高的太阳能吸热涂料，由以下重量份配比的原料制成：

聚氨酯树脂15kg，聚酯树脂15kg，氧化铜4kg，纳米氧化铁2kg，纳米氮化钛2kg，紫黑色纳米铜粉3kg，二氧化锰2kg，乙醇15kg，固态硅酸钠粘结剂3kg，硒硫化镉1.5kg，甲基异丁酮5kg，环己酮3kg，去离子水15kg。

上述吸热率高的太阳能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）将聚氨酯树脂、聚酯树脂、乙醇、固态硅酸钠粘结剂、硒硫化镉、甲基异丁酮和环己酮加入投料罐内搅拌，按顺序投料每次投料间隔6min，全部投料结束再搅拌32min后停止搅拌，备用；

（3）将氧化铜、纳米氧化铁、纳米氮化钛、紫黑色纳米铜粉、二氧化锰和去离子水加入到容器中，在250转/min的转速下将步骤（2）制成的产品加入，加完后继续搅拌22min，备用；

（4）将步骤（3）制得的混合漆液送入研磨机，开始研磨，研磨至细度为90目，备用；

（5）将步骤（4）调制好的漆液用190目丝绢进行过滤，将过滤后的漆液装入容器中，密封即可。

实施例3

一种吸热率高的太阳能吸热涂料，由以下重量份配比的原料制成：

聚氨酯树脂20kg，聚酯树脂20kg，氧化铜5kg，纳米氧化铁3kg，纳米氮化钛3kg，紫黑色纳米铜粉4kg，二氧化锰3kg，乙醇20kg，固态硅酸钠粘结剂4kg，硒硫化镉2kg，甲基异丁酮6kg，环己酮4kg，去离子水20kg。

上述吸热率高的太阳能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）将聚氨酯树脂、聚酯树脂、乙醇、固态硅酸钠粘结剂、硒硫化镉、甲基异丁酮和环己酮加入投料罐内搅拌，按顺序投料每次投料间隔8min，全部投料结束再搅拌35min后停止搅拌，备用；

（3）将氧化铜、纳米氧化铁、纳米氮化钛、紫黑色纳米铜粉、二氧化锰和去离子水加入到容器中，在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25min，备用；

（4）将步骤（3）制得的混合漆液送入研磨机，开始研磨，研磨至细度为100目，备用；

（5）将步骤（4）调制好的漆液用200目丝绢进行过滤，将过滤后的漆液装入容器中，密封即可。

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。

Claims (3)

1.一种吸热率高的太阳能吸热涂料，其特征在于：由以下重量份配比的原料制成：

聚氨酯树脂10-20份，聚酯树脂10-20份，氧化铜3-5份，纳米氧化铁1-3份，纳米氮化钛1-3份，紫黑色纳米铜粉2-4份，二氧化锰1-3份，乙醇10-20份，固态硅酸钠粘结剂2-4份，硒硫化镉1-2份，甲基异丁酮4-6份，环己酮2-4份，去离子水10-20份。

2.根据权利要求1所述的吸热率高的太阳能吸热涂料，其特征在于：由以下重量份配比的原料制成：

聚氨酯树脂15份，聚酯树脂15份，氧化铜4份，纳米氧化铁2份，纳米氮化钛2份，紫黑色纳米铜粉3份，二氧化锰2份，乙醇15份，固态硅酸钠粘结剂3份，硒硫化镉1.5份，甲基异丁酮5份，环己酮3份，去离子水15份。

3.根据权利要求1所述的吸热率高的太阳能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）将聚氨酯树脂、聚酯树脂、乙醇、固态硅酸钠粘结剂、硒硫化镉、甲基异丁酮和环己酮加入投料罐内搅拌，按顺序投料每次投料间隔5-8min，全部投料结束再搅拌30-35min后停止搅拌，备用；

（3）将氧化铜、纳米氧化铁、纳米氮化钛、紫黑色纳米铜粉、二氧化锰和去离子水加入到容器中，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20-25min，备用；

（4）将步骤（3）制得的混合漆液送入研磨机，开始研磨，研磨至细度为80-100目，备用；

（5）将步骤（4）调制好的漆液用180-200目丝绢进行过滤，将过滤后的漆液装入容器中，密封即可。