CN108441007A - 一种平板太阳能吸热涂料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种平板太阳能吸热涂料，按重量分数配比由以下组分制成：成膜剂44‑87份，丙烯酸酯13‑24份，二氧化钛3‑6份，有机膨润土1‑3份，成膜助剂13‑25份，聚氨酯树脂11‑25份，吸光剂44‑63份，环氧树脂6‑8份，溶剂23‑47份，铁锰黑颜料4‑8份，助剂6‑23份，纳米硬磁铁氧体3‑6份，丙酮6‑8份。本发明的优点在于：本发明的涂料经过试验证明涂料进行涂布后吸收可见光与红外光性能高，导热性高。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能领域，特别涉及一种平板太阳能吸热涂料。
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
本发明要解决的技术问题是提供一种具有高吸收率、高导热率、低辐射率、高稳定性的平板太阳能吸热涂料。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种平板太阳能吸热涂料，其创新点在于：按重量分数配比由以下组分制成：
成膜剂44-87份，丙烯酸酯13-24份，二氧化钛3-6份，有机膨润土1-3份，成膜助剂13-25份，聚氨酯树脂11-25份，吸光剂44-63份，环氧树脂6-8份，溶剂23-47份，铁锰黑颜料4-8份，助剂6-23份，纳米硬磁铁氧体3-6份，丙酮 6-8 份。
进一步的，所述紫外光照射的波长为200nm-400nm。
进一步的，所述成膜剂为改性酪素-明胶。
进一步的，所述吸光剂为钴蓝粉、钴锰铜氧化物调配成黑色；或者使用氧化铬绿粉、硒硫化镉粉、氧化铁红粉调配成红色；或者使用硫化铅与钴蓝粉调配成蓝色。
进一步的，所述成膜助剂为乙二醇丁醚、丙二醇苯醚、十二碳醇酯和邻苯二甲酸二丁酯中一种或几种。
进一步的，所述溶剂为乙酸、无水醋酸丁酯、丙三醇、四氢呋喃-氧化丙烯共聚二醇和聚氨酯聚醚多元醇中的一种或几种。
本发明的优点在于：本发明的涂料经过试验证明涂料进行涂布后吸收可见光与红外光性能高，导热性高，防水性强，耐高温，耐腐蚀，稳定性能高，发射率低，透射率高，涂层附着力强，密度高，是理想的太阳能吸热涂料，具有极大的推广价值。
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锰黑颜料使涂料具有鲜艳的颜色、附着力，还在其中添加了锌粉作为吸收剂，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
下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
本发明的平板太阳能吸热涂料按重量分数配比由以下组分制成：
成膜剂44份，丙烯酸酯13份，二氧化钛3份，有机膨润土1份，成膜助剂13份，聚氨酯树脂11份，吸光剂44份，环氧树脂6份，溶剂23份，铁锰黑颜料4份，助剂6份，纳米硬磁铁氧体3份，丙酮 6份。
上述配方中，紫外光照射的波长为200nm-400nm，成膜剂为改性酪素-明胶，吸光剂为钴蓝粉、钴锰铜氧化物调配成黑色；或者使用氧化铬绿粉、硒硫化镉粉、氧化铁红粉调配成红色；或者使用硫化铅与钴蓝粉调配成蓝色，成膜助剂为乙二醇丁醚、丙二醇苯醚、十二碳醇酯和邻苯二甲酸二丁酯中一种或几种，溶剂为乙酸、无水醋酸丁酯、丙三醇、四氢呋喃-氧化丙烯共聚二醇和聚氨酯聚醚多元醇中的一种或几种。
实施例2
本发明的平板太阳能吸热涂料按重量分数配比由以下组分制成：
成膜剂87份，丙烯酸酯24份，二氧化钛6份，有机膨润土3份，成膜助剂25份，聚氨酯树脂25份，吸光剂63份，环氧树脂8份，溶剂47份，铁锰黑颜料8份，助剂23份，纳米硬磁铁氧体6份，丙酮 8 份。
上述配方中，紫外光照射的波长为200nm-400nm，成膜剂为改性酪素-明胶，吸光剂为钴蓝粉、钴锰铜氧化物调配成黑色；或者使用氧化铬绿粉、硒硫化镉粉、氧化铁红粉调配成红色；或者使用硫化铅与钴蓝粉调配成蓝色，成膜助剂为乙二醇丁醚、丙二醇苯醚、十二碳醇酯和邻苯二甲酸二丁酯中一种或几种，溶剂为乙酸、无水醋酸丁酯、丙三醇、四氢呋喃-氧化丙烯共聚二醇和聚氨酯聚醚多元醇中的一种或几种。
实施例3
本发明的平板太阳能吸热涂料按重量分数配比由以下组分制成：
成膜剂63份，丙烯酸酯19份，二氧化钛4份，有机膨润土2份，成膜助剂19份，聚氨酯树脂18份，吸光剂53份，环氧树脂7份，溶剂35份，铁锰黑颜料6份，助剂15份，纳米硬磁铁氧体4份，丙酮 7份。
上述配方中，紫外光照射的波长为200nm-400nm，成膜剂为改性酪素-明胶，吸光剂为钴蓝粉、钴锰铜氧化物调配成黑色；或者使用氧化铬绿粉、硒硫化镉粉、氧化铁红粉调配成红色；或者使用硫化铅与钴蓝粉调配成蓝色，成膜助剂为乙二醇丁醚、丙二醇苯醚、十二碳醇酯和邻苯二甲酸二丁酯中一种或几种，溶剂为乙酸、无水醋酸丁酯、丙三醇、四氢呋喃-氧化丙烯共聚二醇和聚氨酯聚醚多元醇中的一种或几种。
本发明的涂料经过试验证明涂料进行涂布后吸收可见光与红外光性能高，导热性高，防水性强，耐高温，耐腐蚀，稳定性能高，发射率低，透射率高，涂层附着力强，密度高，是理想的太阳能吸热涂料，具有极大的推广价值。
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锰黑颜料使涂料具有鲜艳的颜色、附着力，还在其中添加了锌粉作为吸收剂，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。
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 (6)
1.一种平板太阳能吸热涂料，其特征在于：按重量分数配比由以下组分制成：
成膜剂44-87份，丙烯酸酯13-24份，二氧化钛3-6份，有机膨润土1-3份，成膜助剂13-25份，聚氨酯树脂11-25份，吸光剂44-63份，环氧树脂6-8份，溶剂23-47份，铁锰黑颜料4-8份，助剂6-23份，纳米硬磁铁氧体3-6份，丙酮 6-8 份。
2.根据权利要求1所述的平板太阳能吸热涂料，其特征在于：所述紫外光照射的波长为200nm-400nm。
3.根据权利要求1所述的平板太阳能吸热涂料，其特征在于：所述成膜剂为改性酪素-明胶。
4.根据权利要求1所述的平板太阳能吸热涂料，其特征在于：所述吸光剂为钴蓝粉、钴锰铜氧化物调配成黑色；或者使用氧化铬绿粉、硒硫化镉粉、氧化铁红粉调配成红色；或者使用硫化铅与钴蓝粉调配成蓝色。
5.根据权利要求1所述的平板太阳能吸热涂料，其特征在于：所述成膜助剂为乙二醇丁醚、丙二醇苯醚、十二碳醇酯和邻苯二甲酸二丁酯中一种或几种。
6.根据权利要求1所述的平板太阳能吸热涂料，其特征在于：所述溶剂为乙酸、无水醋酸丁酯、丙三醇、四氢呋喃-氧化丙烯共聚二醇和聚氨酯聚醚多元醇中的一种或几种。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109627863A (zh) * | 2018-11-15 | 2019-04-16 | 安徽兆拓新能源科技有限公司 | 一种太阳能平板集热器用吸热涂料 |
| WO2020118472A1 (zh) * | 2018-12-09 | 2020-06-18 | 张维维 | 一种平板太阳能吸热涂料 |
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2018
- 2018-01-26 CN CN201810075821.XA patent/CN108441007A/zh active Pending
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