一种太阳能选择性吸热涂料制造技术

本发明专利技术公布了一种太阳能选择性吸热涂料，将吸光剂与成膜剂、溶剂和助剂利用球磨的方法分散均匀后，再加成膜助剂混合，即可得到太阳能选择性吸热涂料；各原料按照重量份数比计为：成膜剂50-100份；成膜助剂10-30份；吸光剂35-55份；溶剂20-50份；助剂10-30份；成膜助剂为丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯等；成膜剂的制备方法为：将按照重量比酪素：明胶为5-10：2-3进行混合加水，再15℃-22℃浸泡后，移至常温后再加丙烯酸甲酯和六甲基二硅氧烷按照重量份比为1-2:1-3的混合液，再搅拌后经过紫外光照射10-15 min后，得到改性酪素-明胶。本发明专利技术通过对成膜剂进行改性后作为制备本申请涂料的重要原料，能使制成的涂料在室外条件下具有良好的耐候性和防水性，且制备工艺简单易懂，还保证吸热涂料的吸热效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及吸热材料，尤其涉及一种太阳能选择性吸热涂料。
技术介绍
能源利用在人类社会发展中占有举足轻重的地位，但过度的开发资源和低效率的资源利用，使人类面临着严峻的考验。众所周知，太阳能是一种来源最丰富和可广泛获取的可再生能源，对解决能源危机和环境问题具有重大的作用，且太阳能以独具的储量无限性、存在的普遍性、开发利用的清洁性，使其成为了各国竞相研究的热点。我国蕴藏着丰富的太阳能资源，太阳能利用前景广阔，目前已是世界上太阳能热水器的第一使用国和生产国。太阳能光热应用是人类利用太阳能最简单、最直接、最有效的方法之一，但由于太阳能到达地球后能量密度较小又不连续，因此，为大规模的开发利用带来了困难。长期以来，如何将低品位的太阳能转换成高品位的热能，并对太阳能进行富集，以便最大限度地利用太阳能，成为研究的热门话题。在现有的光热应用技术当中，选择性吸收涂层技术被公认为是其中较为核心的技术，它对提高太阳能热转换效率，大规模推广太阳能光热应用起着至关重要的作用。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。现在的太阳能吸热涂料，专门针对太阳能涂料的耐候性和防水性的研究比比皆是，现今利用纳米材料作为吸热材料的原料，能提高涂层的耐候性和吸热效率，例如中国专利CN102286243A，但是成本极高；也有利用改变颜料的配方来改善制备成的涂料的耐候性能，例如中国专利CN102134428B，但其制备的工艺流程复杂，要求较高。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的在于：针对上述存在的问题，提供一种太阳能涂料，通过将对成膜剂进行改性后作为制备本申请涂料的重要原料，不仅能使得制成的涂料在室外条件下具有良好的耐候性和防水性，且制备的工艺简单易懂，并且能保证吸热涂料的吸热效率，具有极大的推广价值。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种太阳能选择性吸热涂料，包括成膜剂、吸光剂、成膜助剂、溶剂和助剂，将吸光剂与成膜剂、溶剂和助剂利用球磨的方法分散均匀后，再加入成膜助剂混合均匀，即可得到太阳能选择性吸热涂料；所述成膜剂、吸光剂、成膜助剂、溶剂和助剂按照重量份数比计为：成膜剂50-100份；成膜助剂10-30份；吸光剂35-55份；溶剂20-50份；助剂10-30份；所述成膜助剂为丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇苯醚、苯甲醇中的一种或几种；所述成膜剂为改性酪素-明胶；所述成膜剂的制备方法为：将按照重量比酪素：明胶为5-10：2-3进行混合，然后加入水，在温度为15℃-22℃条件下浸泡一段时间后，移至常温后再加入丙烯酸甲酯和六甲基二硅氧烷按照重量份比为1-2:1-3的混合液，反应一段时间后，冷却至常温，再搅拌后经过紫外光照射10-15min后，得到改性酪素-明胶。在本专利技术中，进一步地，所述浸泡的时间为10-15min；所述反应的时间为5-15min，反应的温度为70℃-80℃。在本专利技术中，进一步地，所述紫外光照射的波长为200nm-400nm。在本专利技术中，进一步地，所述成膜剂的制备方法为：所述搅拌的速度为50-100r/min；所述搅拌的时间为1-5min。在本专利技术中，进一步地，所述加入水的重量为酪素与明胶总重量的1/10-1/5。在本专利技术中，进一步地，所述吸光剂为钴蓝粉、氧化锰粉与搪瓷黑调配成黑色；或者使用氧化铬绿粉、硒硫化镉粉、氧化铁红粉调配成红色；或者使用氧化铬绿粉、铅白粉与钴蓝粉调配成绿色。在本专利技术中，进一步地，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。在本专利技术中，进一步地，所述助剂为增塑剂、偶联剂、流平剂、润湿剂和消泡剂，增塑剂、偶联剂、流平剂、润湿剂和消泡剂的重量比为2-3:3-5:3-5:2-5:1-3。进一步地，所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯。进一步地，所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、金属复合偶联剂、磷酸酯偶联剂、硼酸酯偶联剂中的一种或者至少两种的混合物。进一步地，所述流平剂为EFKA3570、EFKA3580、YCK-1360、BYK-333和TEGOGlide100中一种或至少二种混配。进一步地，所述润湿剂为聚硅氧烷、聚醚改性的聚二甲基聚硅氧烷和聚酯改性的聚二甲基硅氧烷中的一种。进一步地，所述消泡剂为聚氧乙烯氧丙烯甘油、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚或聚氧丙烯。在本申请中涉及的原料与器材均能在市面上采购得到。本与现有技术相比较，本专利技术具有的有益效果为：1、本专利技术通过将改性后的成膜剂，即为改性酪素-明胶与吸光剂、溶剂和助剂利用球磨的方法分散均匀，再加上成膜助剂混合均匀后，得到太阳能选择性吸热涂料。该原料制备出来的吸热涂料利用球磨的方法能使得原料充分分散，无需再添加分散剂，进而降低制备成本；先后利用化学改性、物理改性将酪素和明胶进行改性，得到的改性酪素-明胶作为吸热涂料原料中的成膜剂，能使得制备出来的吸热涂料在-30℃下不断裂，延伸性增强，耐寒性能、耐热性能显著改善，且降低了着火的可能性，通过化学反应，控制反应的温度，能使得改性酪素-明胶在适合的温度下反应，避免反应过慢，增加制备的时间或者反应过快，改性过火出现结块的问题，且在反应过程中将六甲基二硅氧烷段引入酪素、明胶结构中，同时封闭了及性强对谁敏感的氨基，羧基和羟基等基团上，降低了改性后的酪素-明胶的亲水性，提高了成膜的防水性能。2、本专利技术选的吸光剂可以调配出多种颜色，可以使用钴蓝粉、氧化锰粉与搪瓷黑调配成黑色；或者使用氧化铬绿粉、硒硫化镉粉、氧化铁红粉调配成红色；或者使用氧化铬绿粉、铅白粉与钴蓝粉调配成绿色；增加了涂料的多色性，解决了色彩单一，装饰性差的问题，使得本申请制备出来的涂料适用于多种环境下，具有较大的推广性；且调配成黑色、红色、蓝色或者绿色都使用了短波区颜色与长波区颜色相结合，能够显著提高太阳光的吸收率。3、本专利技术中选用的溶剂是专门针对本申请中的成膜剂（改性酪素-明胶）设计的，能够快速将成膜本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能选择性吸热涂料，包括成膜剂、吸光剂、成膜助剂、溶剂和助剂，其特征在于，将吸光剂与成膜剂、溶剂和助剂利用球磨的方法分散均匀后，再加入成膜助剂混合均匀，即可得到太阳能选择性吸热涂料；所述成膜剂、吸光剂、成膜助剂、溶剂和助剂按照重量份数比计为：成膜剂50‑100份；成膜助剂10‑30份；吸光剂35‑55份；溶剂20‑50份；助剂10‑30份；所述成膜助剂为丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇苯醚、苯甲醇中的一种或几种；所述成膜剂为改性酪素‑明胶；所述成膜剂的制备方法为：将按照重量比酪素：明胶为5‑10：2‑3进行混合，然后加入水，在温度为15℃‑22℃条件下浸泡一段时间后，移至常温后再加入丙烯酸甲酯和六甲基二硅氧烷按照重量份比为1‑2:1‑3的混合液，反应一段时间后，冷却至常温，再搅拌后经过紫外光照射10‑15 min后，得到改性酪素‑明胶。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能选择性吸热涂料，包括成膜剂、吸光剂、成膜助剂、溶剂和助剂，其特征在
于，将吸光剂与成膜剂、溶剂和助剂利用球磨的方法分散均匀后，再加入成膜助剂混合均
匀，即可得到太阳能选择性吸热涂料；所述成膜剂、吸光剂、成膜助剂、溶剂和助剂按照重量
份数比计为：成膜剂50-100份；成膜助剂10-30份；吸光剂35-55份；溶剂20-50份；助剂10-30
份；所述成膜助剂为丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇苯醚、苯甲醇中的一种或几种；
所述成膜剂为改性酪素-明胶；所述成膜剂的制备方法为：将按照重量比酪素：明胶为5-10：
2-3进行混合，然后加入水，在温度为15℃-22℃条件下浸泡一段时间后，移至常温后再加入
丙烯酸甲酯和六甲基二硅氧烷按照重量份比为1-2:1-3的混合液，反应一段时间后，冷却至
常温，再搅拌后经过紫外光照射10-15min后，得到改性酪素-明胶。
2.根据权利要求2所述一种太阳能选择性吸热涂料，其特征在于，所述浸泡的时间为
10-15min；所述反应的时间为5-15min，反应的温度为70℃-80℃。
3.根据权利要求2所述一种太...

【专利技术属性】
技术研发人员：丘秋燕，马佳乐，马昭键，蒙献芳，周帆，周子茜，周腾飞，
申请(专利权)人：广西超星太阳能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45