FR2469436A1 - Alkyd-urethane paints contg. molybdenum di:sulphide or ferric oxide - used esp. for coating solar collectors, have excellent IR absorption properties - Google Patents
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Abstract
Description
L'invention a pour objet une peinture a base de bisulfure de molybdène ou d'oxyde ferrique et les capteurs solaires revêtus de ladite peinture. The subject of the invention is a paint based on molybdenum disulphide or ferric oxide and the solar collectors coated with said paint.
Le secteur de la technique considere est celui des peintures et vernis, plus particulièrement ceux captant le rayonnement infra-rouge et celui des recupérateurs d'énergie, notamment solaire. The technical sector considered is that of paints and varnishes, more particularly those that capture infrared radiation and that of energy recuperators, especially solar.
On sait qu'une peinture opaque,ou un vernis, transparent ou incolore, est constitué essentiellement d'un liant, substance de base donnant naissance à un film recouvrant la surface à peindre, éventuellement pour rendre fluide le liant, d'un solvant, qui s'évapore, et éventuellement d'additifs tels que pigment, adjuvants charge ... ajoutant ou renforçant des proprietes à la peinture. It is known that an opaque paint, or a varnish, transparent or colorless, consists essentially of a binder, basic substance giving rise to a film covering the surface to be painted, possibly to make the binder fluid, of a solvent, which evaporates, and possibly additives such as pigment, charge additives ... adding or reinforcing properties to the paint.
On sait deja que de nombreuses ameliorations aux peintures courantes ont ete apportées ces dernières années, en particulier pour faciliter l'applicationS accelcrer le sechage, augmenter la resistance mecanique à la corrosion ou encore diversifier l'aspect esthetique du film. obtenu apres application. We already know that many improvements to current paints have been made in recent years, in particular to facilitate application. Speed up drying, increase mechanical resistance to corrosion or even diversify the aesthetic appearance of the film. obtained after application.
On connaît notamment des peintures a base d'alkydes, résines polyesters modifiées a l'huile offrant une grande diversité d'emploi, pouvant'réagir avec. de nombreux produits. On a étudié de nombreuses modifications des alkydes et-en particulier celle apportée en présence d'isocyanates : on obtient alors des alkyde-uréthannes.Ceux-ci rentrent notamment dans la composition d'encres d'imprimerie et de peintures. Are known in particular paints based on alkyds, polyester resins modified with oil offering a great diversity of use, being able to react with. many products. Numerous modifications of the alkyds have been studied, and in particular that made in the presence of isocyanates: alkyd urethanes are then obtained, which are used in particular in the composition of printing inks and paints.
On connaît aussi des capteurs solaires dont la face exposee au soleil est recouverte d'un revêtement destiné à capter les rayons solaires. Ce revêtement doit en outre résister à l'action destructrice du milieu exterieur et à celle des rayons, notamment des U.V. Solar collectors are also known whose face exposed to the sun is covered with a coating intended to capture the sun's rays. This coating must also resist the destructive action of the external environment and that of the rays, in particular UV rays.
On a cherché une nouvelle peinture aux propriétés nouvelles et dont l'application aux capteurs apporte une solution à la corrosion de la face avant extérieure du capteur avec une capacité nouvelle de capter les I.R. We looked for a new paint with new properties, the application of which to the sensors provides a solution to the corrosion of the external front face of the sensor with a new ability to capture the I.R.
Pour atteindre cet objectif, la peinture selon l'invention renferme les constituants suivants dont les pourcentages sont indiqués en poids de constituant rapporté au poids total de ladite peinture
- entre 60 et 70 , préférentiellement 65 % d'un premier constituant pris dans le groupe suivant : MoS2, Fe203;
- entre 30 et 40 %, préférentiellement 35 % d'un second constituant comportant au moins un alkyde uréthanne. To achieve this objective, the paint according to the invention contains the following constituents, the percentages of which are indicated by weight of constituent relative to the total weight of said paint.
- between 60 and 70, preferably 65% of a first constituent taken from the following group: MoS2, Fe203;
- between 30 and 40%, preferably 35% of a second constituent comprising at least one urethane alkyd.
PréférentiellementD le premier constituant est une poudre anhydre, pour permettre une meilleure homogénéité dans les alkydes-uréthannes;et ainsi obtenir un mélange parfait et un produit aux propriétés uniformes sur toute la surface du feuil. Preferably, the first constituent is an anhydrous powder, to allow better homogeneity in the alkyd-urethanes; and thus to obtain a perfect mixture and a product with uniform properties over the entire surface of the film.
lesdits alkyde-uréthannes sont préparés à partir d'alkydes et d'uréthannes, dans les proportions respectives suivantes
- entre 20 et 25 % d'au moins un uréthanne,
- entre 10 et 15 % d'au moins un alkyde.said alkyd urethanes are prepared from alkyds and urethanes, in the following respective proportions
- between 20 and 25% of at least one urethane,
- between 10 and 15% of at least one alkyd.
Dans un mode de réalisation, le second constituant comporte en outre les composants usuels d'un vernis associés auxdits alkyde-uréthannes etse présente ainsi sous la forme d'une émulsion mate et incolore. In one embodiment, the second constituent further comprises the usual components of a varnish associated with said alkyd-urethanes and is thus presented in the form of a matt and colorless emulsion.
En vue de son emploi, la peinture doit être diluée dans au moins 20 Z d'un diluant pris préférentiellement dans le groupe suivant. : ladite spirit, trichloréthylène, essence de térébenthine le- pourcentage étant exprimé en poids de diluant rapporté au poids de ladite peinture avant dilution. In view of its use, the paint must be diluted in at least 20% of a diluent preferably taken from the following group. : said spirit, trichlorethylene, turpentine the percentage being expressed by weight of diluent relative to the weight of said paint before dilution.
Dans une application de cette peinture, un capteur solaire comporte une face exposée au soleil, revêtue d'une couche de peinture ayant la composition précitée. In an application of this paint, a solar collector has a face exposed to the sun, coated with a layer of paint having the aforementioned composition.
Dans une réalisation particulière, un capteur est plan et ladite couche de peinture est d'au moins 8 11, c'est-a-dire d'épaisseur suffisante pour capter les calories et protéger la face avant dudit capteur. In a particular embodiment, a sensor is planar and said layer of paint is at least 8 11, that is to say of sufficient thickness to capture calories and protect the front face of said sensor.
Dans une réalisation préférentielle, on dispose a proximité de ladite face avant et parallèlement a celle-ci une vitre, la distance entre celles-ci étant d'au plus 8mm et préférentiellement comprise entre 3 et 5mm. In a preferred embodiment, there is close to said front face and parallel thereto a window, the distance between them being at most 8mm and preferably between 3 and 5mm.
Cette mesure permet, outre la protection, en particulier d'éviter des phénomènes de réfringence, nuisiblesauxbons résultats de l'appareil.This measure allows, in addition to protection, in particular to avoid refractive phenomena, detrimental to the good results of the device.
Le résultat de l'invention est un produit nouveau constitué par une peinture à base de MoS2 ou Fe2O3 et une application aux capteurs solaires de cette peinture. The result of the invention is a new product consisting of a paint based on MoS2 or Fe2O3 and an application to solar collectors of this paint.
Les avantages principaux de l'invention sont de fournir un revêtement ayant la nouvelle propriété de capter les calories lors d'un rayonnement solaire et de résister à de très hautes températures, de l'ordre de 500"C, provoquées par l'échauffement de la face avant du capteur sous le soleil. The main advantages of the invention are to provide a coating having the new property of capturing calories during solar radiation and of withstanding very high temperatures, of the order of 500 "C, caused by the heating of the front of the sensor under the sun.
Un autre avantage est le prix de revient peu élevé d'une telle peinture, l'épaisseur de la couche étant en outre minime et suffisante pour des résultats satisfaisants. Another advantage is the low cost price of such a paint, the thickness of the layer being moreover minimal and sufficient for satisfactory results.
L'amélioration d'un capteur solaire par cette appliEation-n'apporte donc pas d'augmentation marquée de son coût. The improvement of a solar collector by this application therefore does not bring a marked increase in its cost.
Une application de l'invention est la fabrication des capteurs solaires. An application of the invention is the manufacture of solar collectors.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre, accompagnée des dessins annexés, où
- la figure unique est une coupe d'un capteur -Ç solaire portant la peinture selon l'invention. Other characteristics and advantages of the invention will be better understood on reading the description which follows, accompanied by the appended drawings, where
- The single figure is a section through a solar collector bearing the paint according to the invention.
Les pourcentages indiqués dans la présente description se réfèrent aux poids de constituant rapporté au poids total de la composition. The percentages indicated in the present description refer to the weight of the constituent relative to the total weight of the composition.
La peinture selon l'invention a pour principale caractéristique de renfermer un constituant capable de capter les calories provenant d'un rayonnement solaire frappant un corps revêtu de ladite peinture. The main characteristic of the paint according to the invention is that it contains a constituent capable of capturing the calories coming from solar radiation striking a body coated with said paint.
Ce constituant est pris dans le groupe suivant : bisulfure de molybdène et oxyde ferrique. Ce constituant est utilisé dans l'état de pureté fourni dans le commerce. Il est préférentiellement pris sous forme de poudre anhydre. This constituent is taken from the following group: molybdenum disulphide and ferric oxide. This constituent is used in the state of purity supplied on the market. It is preferably taken in the form of an anhydrous powder.
On adjoint, en outre, un constituant pour conférer à la peinture une résistance à l'action destructive des U.V. et éviter le craquèlement rapide, la mise en copeaux du film. In addition, a constituent is added to give the paint resistance to the destructive action of UV rays and to prevent rapid cracking and shaving of the film.
Dans ce but, on prend au moins un alkydeùréthanne. On sait que ce second constituant provient d'alkydes et d'isocyanates (urethannes) selon la réaction suivante
RNCO + HO - alkyde y
alkyde
Cette réaction donne des produits plus résistants à l'eau et à l'abras ion.For this purpose, we take at least one alkydeùrethanne. We know that this second constituent comes from alkyds and isocyanates (urethanes) according to the following reaction
RNCO + HO - alkyd y
alkyd
This reaction produces products that are more resistant to water and abrasion.
le second constituant est préférentiellement réalise sous forme de vernis renfermant des alkyde-uréthannes accompagnés des solvants et éventuels colorants ou pigments composant usuels et connus des fabricants de peintures et vernis. Il se présente alors comme une émulsion, de préférence mate et incolore. Une fois dilué, il est facile à étendre, sèche rapidement et le feuil ainsi obtenu résiste au vieillissement sans se découper ou rouler en copeaux. the second constituent is preferably produced in the form of a varnish containing alkyd-urethanes accompanied by the solvents and any dyes or pigments that are usual and known by the manufacturers of paints and varnishes. It then appears as an emulsion, preferably matt and colorless. Once diluted, it is easy to spread, dries quickly and the resulting film resists aging without cutting or chipping.
On prépare une telle peinture en mélangeant peu à peu la poudre du premier constituant dans le second constituant, en agitant. On obtient alors un produit de teinte gris bleuté trop consistant pour être étalé tel quel. Il doit, avant emploi, être rendu fluide pour permettre l'application en couche très fine de l'ordre delO p, dans l'application ci-après, exemple non limitatif, plus généralement d'une epaisseur comprise entre 8 et 12p. Such a paint is prepared by gradually mixing the powder of the first constituent into the second constituent, with stirring. This gives a product of bluish gray color too consistent to be spread as is. Before use, it must be made fluid to allow application in a very thin layer of the order delO p, in the application below, non-limiting example, more generally with a thickness of between 8 and 12p.
Lorsque l'on désire utiliser la peinture ainsi constituée, on la mélange à un diluant convenant aux compositions a base d'alkyde-uréthannes.On utilise préférentiellement le white spirit, le trichloréthylène, l'essence de térebenthine, par exemple à raison d'au moins 20 % de diluant. When it is desired to use the paint thus formed, it is mixed with a diluent suitable for compositions based on alkyd-urethanes. White spirit, trichlorethylene, essence of terebenthine are preferably used, for example at at least 20% thinner.
La composition de la peinture selon l'invention est la suivante
- entre 60 et 70 % de bisulfure de molybdène ou oxyde ferrique;
entre 30 et 40 % d'au moins un alkyde-uréthanne.The composition of the paint according to the invention is as follows
- between 60 and 70% of molybdenum disulphide or ferric oxide;
between 30 and 40% of at least one alkyd-urethane.
Dans un exemple de réalisation préférentielle, on prend une peinture de composition ci-après
- 65 Z de MoS2 ou Fe2O3 pur,
- 20 Z d'uréthannes,
- 15 % d'alkydes.In a preferred embodiment example, a painting of composition is taken below
- 65 Z of pure MoS2 or Fe2O3,
- 20 Z of urethanes,
- 15% of alkyds.
Cette peinture résiste à une très forte température, telle que 450"C. This paint withstands a very high temperature, such as 450 "C.
Une composition à 60 Z du premier constituant capte moins bien que le rayonnement solaire : en plein soleil et mistral, un capteur plan, dont la face exposée au soleil est recouverte d'un film de 10 de cette composition, monte au plus à 900C, alors que, toutes choses égales par ailleurs, un capteur pour lequel on a pris une peinture à 65 % vajusqu a + 1450C,
Une peinture à 700C de MoS2 ou Fe2O3 est plus fragile que les pré cédentes et nécessite davantage de protection. Elle risque, à la longue, de se fissurer ou décoller en lambeaux.A composition at 60 Z of the first constituent captures less well than solar radiation: in full sun and mistral, a flat collector, whose face exposed to the sun is covered with a film of 10 of this composition, rises at most to 900C, whereas, all other things being equal, a sensor for which we have taken a paint at 65% vajusqu a + 1450C,
A 700C paint of MoS2 or Fe2O3 is more fragile than the previous ones and requires more protection. It may, in the long run, crack or take off in shreds.
On va décrire ci-après une réalisation particulière dans une application de ladite peinture
Celle-ci,offrant la propriété de capter les rayons solaires avec une bonne capacité, peut être appliquée sur la face avant d'un capteur exposé au soleil.We will describe below a particular embodiment in an application of said paint
This, offering the property of capturing the sun's rays with good capacity, can be applied to the front face of a sensor exposed to the sun.
Apportant l'avantage usuel de protéger cette surface des agressions extérieures, elle ajoute en plus l'intérêt d'améliorer les résultats d'un tel capteur, sans en augmenter considérablement le prix. Une telle application vaut pour un capteur de n'importe quel type. On a choisi, ici, de montrer une réalisation de capteur-plan solaire. Bringing the usual advantage of protecting this surface from external aggressions, it also adds the advantage of improving the results of such a sensor, without considerably increasing the price. Such an application applies to a sensor of any type. We have chosen, here, to show an embodiment of a solar collector-plane.
Selon un mode de réalisation, représenté en coupe sur la figure unique, le capteur se compose d'un boîtier 1 comportant un fond la comportant des cannelures longitudinales lb d'une section droite trapézoidale et des parois latérales le, de telle sorte que le boîtier est d'une forme générale parallélépipédique et est ouvert à sa partie supérieure. According to one embodiment, shown in section in the single figure, the sensor consists of a housing 1 comprising a bottom la comprising longitudinal grooves lb of a trapezoidal cross section and side walls le, so that the housing is generally rectangular in shape and is open at the top.
Sur ce boîtier 1 est disposée une plaque 2 qui obture en totalité l'ouverture du boîtier 1. Cette plaque peut être réalisée soit à partir d'une plaque en acier galvanisé, soit d'une plaque en acier inoxydable. On this housing 1 is disposed a plate 2 which completely closes the opening of the housing 1. This plate can be produced either from a galvanized steel plate, or from a stainless steel plate.
Cette plaque comporte une face avant exposée au soleil 2a, une face arrière 2b. La face exposée au soleil 2a est enduite d'une couche de peinture selon l'invention, la face arrière 2b est mise au contact d'un serpentin 3, disposé dans le boîtier 1 et noyé dans un isolant 4, par exemple de la laine de verre ou de la vermiculite ou tout autre isolant pouvant supporter une temperature d'au moins 1500C. This plate has a front face exposed to the sun 2a, a rear face 2b. The face exposed to the sun 2a is coated with a layer of paint according to the invention, the rear face 2b is brought into contact with a coil 3, placed in the housing 1 and embedded in an insulator 4, for example wool glass or vermiculite or any other insulator capable of withstanding a temperature of at least 1500C.
Dans le serpentin 3 circule un fluide caloporteur tel que de l'eau ou un gaz, lequel fluide monte en température sous l'effet des rayons solaires. In the coil 3 circulates a heat transfer fluid such as water or a gas, which fluid rises in temperature under the effect of the sun's rays.
Au-dessus de la plaque 2 et à proximité de celle-ci, est disposée une vitre 5. Celle-ci est parallèle à ladite plaque et est à une distance de celle-ci d' au plus 8mm, de préférence entre 3 et 5mm. Cette vitre est enchâssée dans un cadre composé de fer en L, lequel cadre est fixe au boîtier 1. Above the plate 2 and close to the latter, a window 5 is arranged. The latter is parallel to the said plate and is at a distance therefrom of at most 8 mm, preferably between 3 and 5 mm. . This window is embedded in a frame made of L-shaped iron, which frame is fixed to the housing 1.
Le capteur comporte en outre une jambe de force 7 réglable en longueur pour permettre l'orientation du capteur. Cette jambe de force 7 est articulée sur le fond cannelé du boîtier et est destinée à être piquée dans le sol. The sensor further comprises a strut 7 adjustable in length to allow the orientation of the sensor. This strut 7 is articulated on the grooved bottom of the housing and is intended to be pricked into the ground.
Le capteur peut comporter, à sa partie située du côté du sol, deux ou plusieurs pieds 8 effilés pour être piqués dans le sol. The sensor may comprise, at its part located on the ground side, two or more feet 8 that are tapered to be poked into the ground.
On capte ainsi le maximum de radiations en réalisant un excellent "corps noir" et en évitant des phénomènes de réfringence nuisibles au bon fonctionnement de l'appareil. We thus capture the maximum of radiation by achieving an excellent "black body" and avoiding refractive phenomena harmful to the proper functioning of the device.
Dans une réalisation particulière, on prend une vitre de verre courant, préférentiellement d'une teinte vert bronze et d'épaisseur 3mm,uneplaque ou d'acier inosydable/galvanisé de 5/10mm d'épaisseur, recouverte d'une couche de peinture de îOu sur sa face avant, un serpentin rempli d'eau de diamètres intérieur-exterieur 10-12mm et de la laine de verre disposée à l'arrière du serpentin sur une profondeur minimale de 45mm ou maximale de 100mm, l'arrière 7 du capteur étant crénelé comme représenté sur la figure. In a particular embodiment, take a standard glass pane, preferably of a bronze green tint and thickness 3mm, a plate or stainless steel / galvanized 5 / 10mm thick, covered with a layer of paint. îOr on its front side, a coil filled with water of inside-outside diameters 10-12mm and glass wool placed at the rear of the coil to a minimum depth of 45mm or maximum of 100mm, the rear 7 of the sensor being castellated as shown in the figure.
Ce serpentin est relié à une réserve d'eau qui se trouve portée à une température + élevée selon les conditions atmosphériques. Cette réserve constitue un mode d'approvisionnement en eau chaude pouvant aller jusqu's remplacer le chauffe-eau traditionnel et constituer un chauffage d'appoint des pièces d'un appartement
On a expérimenté le capteur plan tel que spécifié dans la réalisation particulière ei-dessus et obtenu les résultats suivants
90 C# #130 C le 30.08.1979 +130 C à l6h. par beau temps
90 C# #130 C le 19.09.1979
#145 C plein soleil et mistral le 21.09.1979
4115 C le 25.09.1979, par mistral force 8, température exté
rieure = + 170C = l'eau de la chaudière est à 88"C. This coil is connected to a water reserve which is brought to a higher temperature according to atmospheric conditions. This reserve constitutes a mode of supply of hot water which can go as far as replacing the traditional water heater and constituting an auxiliary heating of the rooms of an apartment.
We tested the planar sensor as specified in the particular embodiment above and obtained the following results
90 C # # 130 C on 08/30/1979 +130 C at 6 p.m. when the weather is nice
90 C # # 130 C on 19.09.1979
# 145 C full sun and mistral on 09.21.1979
4115 C on 25.09.1979, by mistral force 8, outside temperature
lower = + 170C = the boiler water is at 88 "C.
Bien entendu, un tel capteur pourrait avoir pour fluide caloporteur de l'air, par exemple, qui permettrait un chauffage par air pulsé chaud, lthi- ver, et pourrait servir à la climatisation l'été en lui annexant un échangeur frigorifique de type connu. Of course, such a sensor could have air heat transfer fluid, for example, which would allow heating by hot forced air, lthiver, and could be used for air conditioning in summer by annexing a refrigerant exchanger of known type. .
Bien entendu, sans sortir du cadre de l'invention, la peinture et les capteurs solaires qui viennent d'être décrits pourront être remplacés par l'Homme de.l'Art par des peintures et capteurs solaires remplissant la même fonction. Of course, without departing from the scope of the invention, the paint and the solar collectors which have just been described could be replaced by the Man of the art by paints and solar collectors fulfilling the same function.
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR7928027A FR2469436A1 (en) | 1979-11-09 | 1979-11-09 | Alkyd-urethane paints contg. molybdenum di:sulphide or ferric oxide - used esp. for coating solar collectors, have excellent IR absorption properties |
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FR7928027A FR2469436A1 (en) | 1979-11-09 | 1979-11-09 | Alkyd-urethane paints contg. molybdenum di:sulphide or ferric oxide - used esp. for coating solar collectors, have excellent IR absorption properties |
Publications (1)
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FR2469436A1 true FR2469436A1 (en) | 1981-05-22 |
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Family Applications (1)
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FR (1) | FR2469436A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115819996A (en) * | 2022-11-08 | 2023-03-21 | 武汉科技大学 | Functionalized molybdenum disulfide and preparation method thereof, photo-thermal coating and application thereof |
-
1979
- 1979-11-09 FR FR7928027A patent/FR2469436A1/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115819996A (en) * | 2022-11-08 | 2023-03-21 | 武汉科技大学 | Functionalized molybdenum disulfide and preparation method thereof, photo-thermal coating and application thereof |
CN115819996B (en) * | 2022-11-08 | 2024-05-14 | 武汉科技大学 | Functionalized molybdenum disulfide, preparation method thereof, photo-thermal coating and application thereof |
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