一种耐候性高的太阳能吸热涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐候性高的太阳能吸热涂料，包括以下重量份的原料：丙烯酸酯乳液20～40份、聚酰亚胺树脂15～25份、丙二醇单甲醚7～13份、包膜纳米粉煤灰4～8份、碳化硅5～9份、氧化锌2～4份、分散剂1～3份、吸热剂6～9份、消泡剂2～3份、附着力促进剂2～4份、有机溶剂35～50份。本发明专利技术所述的吸热涂料具有很好的耐冲击性、耐弯曲性、耐蚀性、耐老化性和耐盐雾性，太阳能吸收率大于93％，辐射率小于5％，可作为太阳能集热器吸热部件的选择性吸热涂层。

【技术实现步骤摘要】
一种耐候性高的太阳能吸热涂料及其制备方法
本专利技术属于太阳能
，具体涉及一种耐候性高的太阳能吸热涂料及其制备方法。
技术介绍
人类生存环境的恶化和能源的日益短缺是当今世界面临的两个重大问题，利用新型可再生能源是解决上述问题的根本出路，其中太阳能因其清洁、取之不尽、用之不竭的优点成为新能源的首选。太阳能选择性吸收涂层对太阳可见光和近红外范围的辐射有较高的吸收率（α），而自身红外辐射率较低，即具有低发射率（ε），是太阳能热利用技术中的关键技术，对提高集热器效率至关重要。授权公告号CN102286243B公开了一种种以纳米尖晶石型黑色颜料为吸光剂制备太阳能选择性吸热涂料的方法，属于太阳能热利用领域。该方法是将纳米级尖晶石型颜料与树脂、溶剂、助剂利用球磨的方法分散均匀，再加入固化剂，得到太阳能选择性吸热涂料。但是所述吸热涂料粘结性差。
技术实现思路
本专利技术提供了一种耐候性高的太阳能吸热涂料及其制备方法，解决了
技术介绍
中的问题，本专利技术所述的吸热涂料具有很好的耐冲击性、耐弯曲性、耐蚀性、耐老化性和耐盐雾性，太阳能吸收率大于93％，辐射率小于5％，可作为太阳能集热器吸热部件的选择性吸热涂层。为了解决现有技术存在的问题，采用如下技术方案：一种耐候性高的太阳能吸热涂料，包括以下重量份的原料：丙烯酸酯乳液20～40份、聚酰亚胺树脂15～25份、丙二醇单甲醚7～13份、包膜纳米粉煤灰4～8份、碳化硅5～9份、氧化锌2～4份、分散剂1～3份、吸热剂6～9份、消泡剂2～3份、附着力促进剂2～4份、有机溶剂35～50份。优选的，所述耐候性高的太阳能吸热涂料，包括以下重量份的原料：丙烯酸酯乳液25～35份、聚酰亚胺树脂18～23份、丙二醇单甲醚9～12份、包膜纳米粉煤灰5～7份、碳化硅6～8份、氧化锌2.1～3.6份、分散剂1.4～2.3份、吸热剂7～8份、消泡剂2.2～2.8份、附着力促进剂2.7～3.3份、有机溶剂40～45份。优选的，所述耐候性高的太阳能吸热涂料，包括以下重量份的原料：丙烯酸酯乳液30份、聚酰亚胺树脂20份、丙二醇单甲醚11份、包膜纳米粉煤灰6份、碳化硅7份、氧化锌3份、分散剂2份、吸热剂7.5份、消泡剂2.4份、附着力促进剂2.8份、有机溶剂44份。优选的，所述吸热剂为生物炭、二氧化锰、氧化铜粉末及氧化钴的混合物，所述生物炭、二氧化锰、氧化铜粉末及氧化钴的质量比为2:1:2:1。优选的，所述生物炭的制备方法如下：（1）将玉米秸秆通过粉碎机粉碎成长度小于3cm的小段，在限氧条件下，以15℃/min的速度升温到400℃，恒温保持10min，冷却至室温；（2）将步骤（1）所得的产物放入冰醋酸溶液中浸泡5小时后，取出水洗，然后烘干，粉碎，即得所述生物炭。优选的，所述包膜纳米粉煤灰的制备方法如下：（1）将粉煤灰用酒精进行球磨分散处理5h，再向其中加入相当于其重量3%的烷基糖苷、2%的磷酸三甲苯酯和8%的去离子水，于70℃恒温水浴中搅拌加热60min，得分散液；（2）向分散液里面加入相当于其重量15%的浓度为25%的硫酸铝溶液，同时加入适量氨水调节pH值为9-10，经过滤、洗涤、干燥处理后，在520℃温度下烧结2h，自然冷却至室温，磨粉，研磨成纳米粉末即得所述包膜纳米粉煤灰。优选的，所述消泡剂为有机硅消泡剂。优选的，所述附着力促进剂为含羧基聚酯附着力促进剂。一种制备所述耐候性高的太阳能吸热涂料的方法，包括以下步骤：（1）按上述配方称取丙烯酸酯乳液、聚酰亚胺树脂、丙二醇单甲醚、包膜纳米粉煤灰、碳化硅、氧化锌、分散剂、吸热剂、消泡剂、附着力促进剂、有机溶剂，备用；（2）将丙烯酸酯乳液、聚酰亚胺树脂、丙二醇单甲醚和有机溶剂混合，超声波分散均匀，得混合物A；（3）向混合物A中先加入分散剂，高速分散均匀，然后加入包膜纳米粉煤灰、碳化硅、氧化锌及吸热剂，研磨分散1～2小时，得混合物B；（4）将消泡剂、附着力促进剂加入至混合物B中，高速分散20～30分钟，然后进行脱气处理，即得所述耐候性高的太阳能吸热涂料。优选的，所述步骤（4）中脱气处理的时间为1小时。本专利技术与现有技术相比，其具有以下有益效果：（1）本专利技术采用丙烯酸酯乳液、聚酰亚胺树脂、丙二醇单甲醚、包膜纳米粉煤灰、碳化硅、氧化锌、分散剂、吸热剂、消泡剂、附着力促进剂、有机溶剂作为原料，原料之间相互协同作用，制备出的吸热涂料具有很好的耐冲击性、耐弯曲性、耐蚀性、耐老化性和耐盐雾性；（2）本专利技术采用的聚酰亚胺树脂具有良好的耐热稳定性和附着力，以其为粘结剂，用于太阳能吸热涂层，可极大地提高涂层的耐候性和附着力，和氧化锌、碳化硅协同作用，制备的太阳能吸热涂料，具有较高的太阳能吸收率和较低的发射率，因此可以保证太阳能集热器较高的光热转换效率。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。实施例1本实施例涉及一种耐候性高的太阳能吸热涂料，包括以下重量份的原料：丙烯酸酯乳液20份、聚酰亚胺树脂15份、丙二醇单甲醚7份、包膜纳米粉煤灰4份、碳化硅5份、氧化锌2份、分散剂1份、吸热剂6份、消泡剂2份、附着力促进剂2份、有机溶剂35份。其中，所述吸热剂为生物炭、二氧化锰、氧化铜粉末及氧化钴的混合物，所述生物炭、二氧化锰、氧化铜粉末及氧化钴的质量比为2:1:2:1。其中，所述生物炭的制备方法如下：（1）将玉米秸秆通过粉碎机粉碎成长度小于3cm的小段，在限氧条件下，以15℃/min的速度升温到400℃，恒温保持10min，冷却至室温；（2）将步骤（1）所得的产物放入冰醋酸溶液中浸泡5小时后，取出水洗，然后烘干，粉碎，即得所述生物炭。其中，所述包膜纳米粉煤灰的制备方法如下：（1）将粉煤灰用酒精进行球磨分散处理5h，再向其中加入相当于其重量3%的烷基糖苷、2%的磷酸三甲苯酯和8%的去离子水，于70℃恒温水浴中搅拌加热60min，得分散液；（2）向分散液里面加入相当于其重量15%的浓度为25%的硫酸铝溶液，同时加入适量氨水调节pH值为9-10，经过滤、洗涤、干燥处理后，在520℃温度下烧结2h，自然冷却至室温，磨粉，研磨成纳米粉末即得所述包膜纳米粉煤灰。其中，所述消泡剂为有机硅消泡剂。其中，所述附着力促进剂为含羧基聚酯附着力促进剂。一种制备所述耐候性高的太阳能吸热涂料的方法，包括以下步骤：（1）按上述配方称取丙烯酸酯乳液、聚酰亚胺树脂、丙二醇单甲醚、包膜纳米粉煤灰、碳化硅、氧化锌、分散剂、吸热剂、消泡剂、附着力促进剂、有机溶剂，备用；（2）将丙烯酸酯乳液、聚酰亚胺树脂、丙二醇单甲醚和有机溶剂混合，超声波分散均匀，得混合物A；（3）向混合物A中先加入分散剂，高速分散均匀，然后加入包膜纳米粉煤灰、碳化硅、氧化锌及吸热剂，研磨分散1小时，得混合物B；（4）将消泡剂、附着力促进剂加入至混合物B中，高速分散20分钟，然后进行脱气处理，即得所述耐候性高的太阳能吸热涂料。其中，所述步骤（4）中脱气处理的时间为1小时。实施例2本实施例涉及一种耐候性高的太阳能吸热涂料，包括以下重量份的原料：丙烯酸酯乳液40份、聚酰亚胺树脂25份、丙二醇单甲醚13份、包膜纳米粉煤灰8份、碳化硅9份、氧化锌4份、分散剂3份、吸热剂9份、消泡剂3份、附着力促进剂4份、有机溶剂50本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐候性高的太阳能吸热涂料，其特征在于，包括以下重量份的原料：丙烯酸酯乳液20～40份、聚酰亚胺树脂15～25份、丙二醇单甲醚7～13份、包膜纳米粉煤灰4～8份、碳化硅5～9份、氧化锌2～4份、分散剂1～3份、吸热剂6～9份、消泡剂2～3份、附着力促进剂2～4份、有机溶剂35～50份。

【技术特征摘要】
1.一种耐候性高的太阳能吸热涂料，其特征在于，包括以下重量份的原料：丙烯酸酯乳液20～40份、聚酰亚胺树脂15～25份、丙二醇单甲醚7～13份、包膜纳米粉煤灰4～8份、碳化硅5～9份、氧化锌2～4份、分散剂1～3份、吸热剂6～9份、消泡剂2～3份、附着力促进剂2～4份、有机溶剂35～50份。2.根据权利要求1所述的耐候性高的太阳能吸热涂料，其特征在于，包括以下重量份的原料：丙烯酸酯乳液25～35份、聚酰亚胺树脂18～23份、丙二醇单甲醚9～12份、包膜纳米粉煤灰5～7份、碳化硅6～8份、氧化锌2.1～3.6份、分散剂1.4～2.3份、吸热剂7～8份、消泡剂2.2～2.8份、附着力促进剂2.7～3.3份、有机溶剂40～45份。3.根据权利要求1所述的耐候性高的太阳能吸热涂料，其特征在于，包括以下重量份的原料：丙烯酸酯乳液30份、聚酰亚胺树脂20份、丙二醇单甲醚11份、包膜纳米粉煤灰6份、碳化硅7份、氧化锌3份、分散剂2份、吸热剂7.5份、消泡剂2.4份、附着力促进剂2.8份、有机溶剂44份。4.根据权利要求1所述的耐候性高的太阳能吸热涂料，其特征在于，所述吸热剂为生物炭、二氧化锰、氧化铜粉末及氧化钴的混合物，所述生物炭、二氧化锰、氧化铜粉末及氧化钴的质量比为2:1:2:1。5.根据权利要求4所述的耐候性高的太阳能吸热涂料，其特征在于，所述生物炭的制备方法如下：（1）将玉米秸秆通过粉碎机粉碎成长度小于3cm的小段，在限氧条件下，以15℃/min的速度升温到400℃，恒温保持10min，冷却至室温；（2）将步骤（1）所得的产物放入冰醋酸溶液中浸泡5小时后，取出水...

【专利技术属性】
技术研发人员：白莉莉，
申请(专利权)人：合肥嘉仕诚能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34