CN107603424A - 一种壁挂太阳能热水器吸热涂料及其制备工艺 - Google Patents

Abstract

一种壁挂太阳能热水器吸热涂料，由以下原料制备而成：酚醛环氧树脂60‑80份、聚氨酯树脂20‑30份、聚酯树脂12‑14份、炭黑6‑8份、二氧化锰3‑5份、硅藻土6‑8份、钛白粉2‑4份、铅粉3‑5份、氯化钙5‑7份、锌粉1‑3份、磺化石墨烯5‑7份、磷酸二氢铵5‑7份、二甲基硅油2‑4份、脆化膨润土5‑7份、硅溶胶50‑60份、去离子水120‑130份。本发明的有益效果为：本发明加工工艺简单，科学规范，且配方合理，制备后的吸热涂料，在集热器表面涂覆使用，保证了吸热率的高效，且固化效果强，粘接性能强，不易脱落变色，便于长久使用，使用效果明显。

Description

一种壁挂太阳能热水器吸热涂料及其制备工艺

技术领域

本发明涉及太阳能加工技术领域，具体涉及一种壁挂太阳能热水器吸热涂料及其制备工艺。

背景技术

太阳能热水器是将太阳光能转化为热能的加热装置，将水从低温加热到高温，以满足人们在生活、生产中的热水使用。太阳能热水器按结构形式分为真空管式太阳能热水器和平板式太阳能热水器，主要以真空管式太阳能热水器为主，占据国内95％的市场份额。真空管式家用太阳能热水器是由集热管、储水箱及支架等相关零配件组成，把太阳能转换成热能主要依靠真空集热管，真空集热管利用热水上浮冷水下沉的原理，使水产生微循环而得到所需热水。

现如今，太阳能热水器针对于不同的使用环境有这不同的造型设计，平板式、真空管式是现如今，最为广泛的产品，目前由于城市建筑多为高层住宅，因此在实际的太阳能研发中，壁挂式太阳能是最为普及的太阳能方案之一，壁挂式太阳能在实际的使用中，由于集热器集热原理，热量均有集热器的板体收集，而由于光能的不稳定性能，因此在集热器上进行吸热涂料的涂刷可以最大限度的收集热量，但是在现有技术中，并没有此种效果显著的涂料研发，因此在实际的使用中，存在很大的弊端。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种原料配方配比合理，加工工艺科学规范，吸热效率高的壁挂太阳能热水器吸热涂料及其制备工艺。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种壁挂太阳能热水器吸热涂料，其特征在于，由以下原料制备而成：

酚醛环氧树脂60-80份、聚氨酯树脂20-30份、聚酯树脂12-14份、炭黑6-8份、二氧化锰3-5份、硅藻土6-8份、钛白粉2-4份、铅粉3-5份、氯化钙5-7份、锌粉1-3份、磺化石墨烯5-7份、磷酸二氢铵5-7份、二甲基硅油2-4份、脆化膨润土5-7份、硅溶胶50-60份、去离子水120-130份；

上述原料的优选组分为：酚醛环氧树脂70份、聚氨酯树脂25份、聚酯树脂13份、炭黑7份、二氧化锰4份、硅藻土7份、钛白粉3份、铅粉4份、氯化钙6份、锌粉2份、磺化石墨烯6份、磷酸二氢铵6份、二甲基硅油3份、脆化膨润土6份、硅溶胶55份、去离子水125份；

上述原料中脆化膨润土制备方法为：

①、将膨润土原料研磨后，获得细料；

②、将膨润土原料总量2-3％的工业盐均匀撒于膨润土原料表面或混合于燃料煤中；

③、将膨润土原料与燃料煤分别送入间接煅烧炉的煅烧室和燃烧室，间接对膨润土原料进行加热煅烧，煅烧温度800-850℃，煅烧时间50-60min；

④、当经过高温煅烧的膨润土原料进入温度为200-300℃的降温段时通入氧气，氧气流量为3-5ml/min，通氧时间为3-5min；

⑤、煅烧后的膨润土经冷却、检验后，再经破碎、筛分后即可得到；

制备上述壁挂太阳能热水器吸热涂料的方法，其特征在于，包括下述步骤：

1)将原料中的酚醛环氧树脂、聚氨酯树脂和聚酯树脂与水全部投入搅拌釜中，升温至80-100℃，然后控制搅拌速度为2000-2500r/min，搅拌50-60min后，获得乳液备用；

2)将原料中的炭黑、二氧化锰、硅藻土、钛白粉、铅粉、氯化钙、锌粉、磺化石墨烯和脆化膨润土放入球磨机中，开启球磨，至颗粒细度为15-25um后，取出获得基料，备用；

3)将原料中的磷酸二氢铵、二甲基硅油和硅溶胶进行合并后，搅拌复配均匀，获得物料，备用；

4)将上述步骤1、步骤2和步骤3中的所有原料进行合并后，投放至真空搅拌釜中，控制温度120-130℃，转速3000-3500r/min，持续搅拌20-30min后，出料即可得到。

本发明中，制备的吸热涂料在进行集热器表面涂覆，涂膜干燥后能形成连续性的涂层，涂层具有良好的延伸率及断裂强度，耐酸、耐碱性好，耐候性优异、且吸热率搞，施工方便、无环境污染，作为集热器表面吸热涂料使用，是一种较理想的材料。

本发明的有益效果为：本发明加工工艺简单，科学规范，且配方合理，制备后的吸热涂料，在集热器表面涂覆使用，保证了吸热率的高效，且固化效果强，粘接性能强，不易脱落变色，便于长久使用，使用效果明显。

附图说明

图1为本发明集热板的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

实施例1

一种壁挂太阳能热水器吸热涂料，由以下原料制备而成：

酚醛环氧树脂60kg、聚氨酯树脂20kg、聚酯树脂12kg、炭黑6kg、二氧化锰3kg、硅藻土6kg、钛白粉2kg、铅粉3kg、氯化钙5kg、锌粉1kg、磺化石墨烯5kg、磷酸二氢铵5kg、二甲基硅油2kg、脆化膨润土5kg、硅溶胶50kg、去离子水120kg；

上述原料中脆化膨润土制备方法为：

①、将膨润土原料研磨后，获得细料；

②、将膨润土原料总量3％的工业盐均匀撒于膨润土原料表面或混合于燃料煤中；

③、将膨润土原料与燃料煤分别送入间接煅烧炉的煅烧室和燃烧室，间接对膨润土原料进行加热煅烧，煅烧温度850℃，煅烧时间60min；

④、当经过高温煅烧的膨润土原料进入温度为300℃的降温段时通入氧气，氧气流量为5ml/min，通氧时间为5min；

⑤、煅烧后的膨润土经冷却、检验后，再经破碎、筛分后即可得到；

制备上述壁挂太阳能热水器吸热涂料的方法，包括下述步骤：

1)将原料中的酚醛环氧树脂、聚氨酯树脂和聚酯树脂与水全部投入搅拌釜中，升温至100℃，然后控制搅拌速度为2500r/min，搅拌60min后，获得乳液备用；

2)将原料中的炭黑、二氧化锰、硅藻土、钛白粉、铅粉、氯化钙、锌粉、磺化石墨烯和脆化膨润土放入球磨机中，开启球磨，至颗粒细度为25um后，取出获得基料，备用；

3)将原料中的磷酸二氢铵、二甲基硅油和硅溶胶进行合并后，搅拌复配均匀，获得物料，备用；

4)将上述步骤1、步骤2和步骤3中的所有原料进行合并后，投放至真空搅拌釜中，控制温度130℃，转速3500r/min，持续搅拌30min后，出料即可得到。

实施例2

如图1所述，作为本发明另一个实施例，一种高吸热的太阳能集热器，包括框架体3，安装于框架体3内部的连接铜管5，连接铜管5上加盖有一层中空钢化玻璃4，所述的框架体3上设置有进液口1和出液口6，所述的中空钢化玻璃4外壁设置密集的颗粒体2，所述的中空钢化玻璃4外壁涂刷有吸热涂料，通过中空钢化玻璃的作用进行吸热，并且在连接铜管内的吸热将内部的液体介质加温处理，实现温度转换，颗粒体的作用，实现的吸热涂料的充分贴合，更加紧固；

所述的吸热涂料由以下原料制备而成：

酚醛环氧树脂70kg、聚氨酯树脂25kg、聚酯树脂13kg、炭黑7kg、二氧化锰4kg、硅藻土7kg、钛白粉3kg、铅粉4kg、氯化钙6kg、锌粉2kg、磺化石墨烯6kg、磷酸二氢铵6kg、二甲基硅油3kg、脆化膨润土6kg、硅溶胶55kg、去离子水125kg；

上述原料中脆化膨润土制备方法为：

①、将膨润土原料研磨后，获得细料；

②、将膨润土原料总量2％的工业盐均匀撒于膨润土原料表面或混合于燃料煤中；

③、将膨润土原料与燃料煤分别送入间接煅烧炉的煅烧室和燃烧室，间接对膨润土原料进行加热煅烧，煅烧温度800℃，煅烧时间50min；

④、当经过高温煅烧的膨润土原料进入温度为200℃的降温段时通入氧气，氧气流量为3ml/min，通氧时间为3min；

⑤、煅烧后的膨润土经冷却、检验后，再经破碎、筛分后即可得到；

制备上述壁挂太阳能热水器吸热涂料的方法，其特征在于，包括下述步骤：

1)将原料中的酚醛环氧树脂、聚氨酯树脂和聚酯树脂与水全部投入搅拌釜中，升温至80℃，然后控制搅拌速度为2000r/min，搅拌50min后，获得乳液备用；

2)将原料中的炭黑、二氧化锰、硅藻土、钛白粉、铅粉、氯化钙、锌粉、磺化石墨烯和脆化膨润土放入球磨机中，开启球磨，至颗粒细度为15um后，取出获得基料，备用；

3)将原料中的磷酸二氢铵、二甲基硅油和硅溶胶进行合并后，搅拌复配均匀，获得物料，备用；

4)将上述步骤1、步骤2和步骤3中的所有原料进行合并后，投放至真空搅拌釜中，控制温度120℃，转速3000r/min，持续搅拌20min后，出料即可得到。

以下为本发明中，制备的壁挂太阳能热水器吸热涂料的性能指标：

其中：

A为未采用吸热涂料进行涂覆的太阳能集热器样品涂料；

B为采用某公司生产的吸热涂料进行涂覆的太阳能集热器样品涂料；

C为采用本发明制备的吸热涂料进行涂覆的太阳能集热器样品涂料。

由此可见，本申请中生产的吸热涂料，其各项性能指标均高出常规涂料标准，且在进行相应的使用时，在进行集热器表面涂刷，实际的干燥时间高于现有技术中涂料0.5h，耐洗刷次数高于常规置至少12300次，并且同等光照、同等需水量升温至60℃所用时间只需要2h，高于为涂刷涂料的样本3.5h，高于现有技术中涂料2.2h，因此可以清晰的反应出，本申请中涂料的吸热效率。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种壁挂太阳能热水器吸热涂料，其特征在于，由以下原料制备而成：酚醛环氧树脂60-80份、聚氨酯树脂20-30份、聚酯树脂12-14份、炭黑6-8份、二氧化锰3-5份、硅藻土6-8份、钛白粉2-4份、铅粉3-5份、氯化钙5-7份、锌粉1-3份、磺化石墨烯5-7份、磷酸二氢铵5-7份、二甲基硅油2-4份、脆化膨润土5-7份、硅溶胶50-60份、去离子水120-130份。

2.根据权利要求1所述的一种壁挂太阳能热水器吸热涂料，其特征在于：酚醛环氧树脂70份、聚氨酯树脂25份、聚酯树脂13份、炭黑7份、二氧化锰4份、硅藻土7份、钛白粉3份、铅粉4份、氯化钙6份、锌粉2份、磺化石墨烯6份、磷酸二氢铵6份、二甲基硅油3份、脆化膨润土6份、硅溶胶55份、去离子水125份。

3.根据权利要求1所述的一种壁挂太阳能热水器吸热涂料，其特征在于：所述的脆化膨润土制备方法为：

①、将膨润土原料研磨后，获得细料；

②、将膨润土原料总量2-3％的工业盐均匀撒于膨润土原料表面或混合于燃料煤中；

③、将膨润土原料与燃料煤分别送入间接煅烧炉的煅烧室和燃烧室，间接对膨润土原料进行加热煅烧，煅烧温度800-850℃，煅烧时间50-60min；

④、当经过高温煅烧的膨润土原料进入温度为200-300℃的降温段时通入氧气，氧气流量为3-5ml/min，通氧时间为3-5min；

⑤、煅烧后的膨润土经冷却、检验后，再经破碎、筛分后即可得到。

4.应用上述权利要求1或2中壁挂太阳能热水器吸热涂料的方法，其特征在于，包括下述步骤：

1)将原料中的酚醛环氧树脂、聚氨酯树脂和聚酯树脂与水全部投入搅拌釜中，升温至80-100℃，然后控制搅拌速度为2000-2500r/min，搅拌50-60min后，获得乳液备用；

2)将原料中的炭黑、二氧化锰、硅藻土、钛白粉、铅粉、氯化钙、锌粉、磺化石墨烯和脆化膨润土放入球磨机中，开启球磨，至颗粒细度为15-25um后，取出获得基料，备用；

3)将原料中的磷酸二氢铵、二甲基硅油和硅溶胶进行合并后，搅拌复配均匀，获得物料，备用；

4)将上述步骤1、步骤2和步骤3中的所有原料进行合并后，投放至真空搅拌釜中，控制温度120-130℃，转速3000-3500r/min，持续搅拌20-30min后，出料即可得到。