一種太陽能選擇性吸收涂料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種太陽能選擇性吸收涂料及其制備方法，涂料原料包括聚乙烯醇縮醛、硝酸纖維素酯、有機硅樹脂、氧化鋁溶膠、高嶺土、脂肪酰二乙醇胺、六偏磷酸鈉、聚氧乙烯蓖麻油、硬脂酸鋁、消泡劑、流平劑、二甲苯、N，N-二甲基乙酰胺和聚乙酸乙烯酯。制備方法為先將聚乙烯醇縮醛、硝酸纖維素酯、有機硅樹脂、氧化鋁溶膠、高嶺土、二甲苯和N，N-二甲基乙酰胺加入到研磨機中，研磨、出料；將制備得到的混合液移至反應釜中，在氨氣氛圍的條件下加熱并加入脂肪酰二乙醇胺、六偏磷酸鈉和聚氧乙烯蓖麻油，攪拌；最后將反應物加熱并加入剩余組分，攪拌，即得。本發(fā)明的涂料具有良好的耐高溫和耐候性，是新型高性能環(huán)境友好型功能涂料。
【專利說明】一種太陽能選擇性吸收涂料及其制備方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于太陽能材料【技術領域】，具體涉及一種太陽能選擇性吸收涂料及其制備 方法。

【背景技術】
[0002] 當今，正值我國因能源、資源的匱乏而大力提倡構建可持續(xù)發(fā)展、節(jié)約型社會，太 陽能涂料的推廣和應用有著重要意義。所謂太陽能涂料，也可稱之為太陽能選擇性吸收涂 料，是指對太陽光譜中能量集中的可見和近紅外波段有較大吸收，在中紅外和遠紅外波段 吸收較小的涂料。太陽能選擇性吸收涂層（涂料）技術類別主要有：磁控濺射技術；電化 學法；溶膠凝膠法；電鍍法；化學法；涂料法；氣相沉積法等。這幾種方法既有優(yōu)點也有缺 點，雖然它們能得到選擇性吸收性能優(yōu)良的涂層，但是高成本始終制約著其發(fā)展，若采用化 學電鍍技術，則還會污染環(huán)境?；诋斍巴苛霞夹g的快速發(fā)展及環(huán)境的制約，高性價比、低 成本的太陽能涂料將有望取代高成本的真空鍍膜、電鍍和磁控濺射技術。涂料型技術可大 大降低成本，并且施工方便，維護簡單，如果通過開發(fā)新型涂料技術以提高涂料對太陽能的 高效選擇性吸收率，同時研究提高涂料的耐候性和耐高溫性能，將使太陽能利用成本大幅 度降低，太陽能的利用會更加的普及。


【發(fā)明內容】

[0003] 本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術的不足而提供一種太陽能選擇性吸收涂料及其制 備方法，該涂料具有良好的耐高溫和耐候性，是新型高性能環(huán)境友好型功能涂料。
[0004] 一種太陽能選擇性吸收涂料，原料以重量份計包括：聚乙烯醇縮醛3?9份，硝酸 纖維素酯1?7份，有機硅樹脂2?8份，氧化鋁溶膠4?10份，高嶺土 2?9份，脂肪酰 二乙醇胺3?10份，六偏磷酸鈉1?7份，聚氧乙烯蓖麻油2?9份，硬脂酸鋁1?8份， 消泡劑4?12份，流平劑3?10份，二甲苯2?9份，N，N-二甲基乙酰胺3?10份，聚乙 酸乙烯酯1?7份。
[0005] 作為上述發(fā)明的進一步改進，所述太陽能選擇性吸收涂料，原料以重量份計包括： 聚乙烯醇縮醛5?8份，硝酸纖維素酯2?6份，有機硅樹脂3?7份，氧化鋁溶膠5?9 份，高嶺土 3?8份，脂肪酰二乙醇胺4?8份，六偏磷酸鈉2?6份，聚氧乙烯蓖麻油4? 7份，硬脂酸鋁3?7份，消泡劑5?10份，流平劑5?8份，二甲苯4?7份，N，N-二甲基 乙酰胺5?8份，聚乙酸乙烯酯3?6份。
[0006] 作為上述發(fā)明的進一步改進，所述消泡劑為松油醇、磷酸三丁酯或二甲基硅油中 的一種。
[0007] 作為上述發(fā)明的進一步改進，所述流平劑為醋酸丁酸纖維素或聚硅氧烷。
[0008] 上述太陽能選擇性吸收涂料的制備方法，包括以下步驟：
[0009] 步驟1，將聚乙烯醇縮醛、硝酸纖維素酯、有機硅樹脂、氧化鋁溶膠、高嶺土、二甲苯 和N，N-二甲基乙酰胺加入到研磨機中，研磨至混合液粒徑為300 μ m以下，出料；
[0010] 步驟2,將步驟1制備得到的混合液移至反應釜中，在氨氣氛圍的條件下加熱至 70?80°C，在攪拌的狀態(tài)下加入脂肪酰二乙醇胺、六偏磷酸鈉和聚氧乙烯蓖麻油，攪拌反 應40?50min，得到反應物；
[0011] 步驟3,將步驟2所得反應物加熱至50?60°C，在真空條件下加入硬脂酸鋁、消泡 齊U、流平劑和聚乙酸乙烯酯，攪拌反應，即得。
[0012] 作為上述發(fā)明的進一步改進，步驟2中攪拌反應的攪拌速度為400?500rpm。
[0013] 作為上述發(fā)明的進一步改進，步驟3中真空度為0. 08?0. IMPa。
[0014] 作為上述發(fā)明的進一步改進，步驟3中攪拌反應的攪拌速度為300?400rpm，攪拌 時間為20?30min。
[0015] 本發(fā)明的太陽能選擇性吸收涂料具有良好的耐高溫和耐候性，是新型高性能環(huán)境 友好型功能涂料。

【具體實施方式】
[0016] 實施例1
[0017] -種太陽能選擇性吸收涂料，原料以重量份計包括：聚乙烯醇縮醛3份，硝酸纖維 素酯1份，有機硅樹脂2份，氧化鋁溶膠4份，高嶺土 2份，脂肪酰二乙醇胺3份，六偏磷酸 鈉1份，聚氧乙烯蓖麻油2份，硬脂酸鋁1份，消泡劑4份，流平劑3份，二甲苯2份，N，N-二 甲基乙酰胺3份，聚乙酸乙烯酯1份。
[0018] 上述消泡劑為松油醇，流平劑為醋酸丁酸纖維素。
[0019] 上述太陽能選擇性吸收涂料的制備方法，包括以下步驟：
[0020] 步驟1，將聚乙烯醇縮醛、硝酸纖維素酯、有機硅樹脂、氧化鋁溶膠、高嶺土、二甲苯 和N，N-二甲基乙酰胺加入到研磨機中，研磨至混合液粒徑為200 μ m，出料；
[0021] 步驟2,將步驟1制備得到的混合液移至反應釜中，在氨氣氛圍的條件下加熱至 70°C，在攪拌的狀態(tài)下加入脂肪酰二乙醇胺、六偏磷酸鈉和聚氧乙烯蓖麻油，在攪拌速度為 400rpm條件下攪拌反應50min，得到反應物；
[0022] 步驟3,將步驟2所得反應物加熱至50°C，在真空為0. 08MPa條件下加入硬脂酸 鋁、消泡劑、流平劑和聚乙酸乙烯酯，在攪拌速度為300rpm條件下攪拌反應30min，即得。
[0023] 實施例2
[0024] -種太陽能選擇性吸收涂料，原料以重量份計包括：聚乙烯醇縮醛5份，硝酸纖維 素酯2份，有機硅樹脂3份，氧化鋁溶膠5份，高嶺土 3份，脂肪酰二乙醇胺4份，六偏磷酸 鈉2份，聚氧乙烯蓖麻油4份，硬脂酸鋁3份，消泡劑5份，流平劑5份，二甲苯4份，N，N-二 甲基乙酰胺5份，聚乙酸乙烯酯3份。
[0025] 上述消泡劑為磷酸三丁酯，流平劑為聚硅氧烷。
[0026] 上述太陽能選擇性吸收涂料的制備方法，包括以下步驟：
[0027] 步驟1，將聚乙烯醇縮醛、硝酸纖維素酯、有機硅樹脂、氧化鋁溶膠、高嶺土、二甲苯 和N，N-二甲基乙酰胺加入到研磨機中，研磨至混合液粒徑為250 μ m，出料；
[0028] 步驟2,將步驟1制備得到的混合液移至反應釜中，在氨氣氛圍的條件下加熱至 75°C，在攪拌的狀態(tài)下加入脂肪酰二乙醇胺、六偏磷酸鈉和聚氧乙烯蓖麻油，在攪拌速度為 450rpm條件下攪拌反應45min，得到反應物；
[0029] 步驟3,將步驟2所得反應物加熱至55°C，在真空為0. 09MPa條件下加入硬脂酸 鋁、消泡劑、流平劑和聚乙酸乙烯酯，在攪拌速度為350rpm條件下攪拌反應25min，即得。
[0030] 實施例3
[0031] 一種太陽能選擇性吸收涂料，原料以重量份計包括：聚乙烯醇縮醛7份，硝酸纖維 素酯3份，有機硅樹脂5份，氧化鋁溶膠7份，高嶺土 6份，脂肪酰二乙醇胺5份，六偏磷酸 鈉4份，聚氧乙烯蓖麻油6份，硬脂酸鋁5份，消泡劑9份，流平劑7份，二甲苯6份，N，N-二 甲基乙酰胺6份，聚乙酸乙烯酯4份。
[0032] 上述消泡劑為二甲基硅油，流平劑為醋酸丁酸纖維素。
[0033] 上述太陽能選擇性吸收涂料的制備方法，包括以下步驟：
[0034] 步驟1，將聚乙烯醇縮醛、硝酸纖維素酯、有機硅樹脂、氧化鋁溶膠、高嶺土、二甲苯 和N，N-二甲基乙酰胺加入到研磨機中，研磨至混合液粒徑為280 μ m，出料；
[0035] 步驟2,將步驟1制備得到的混合液移至反應釜中，在氨氣氛圍的條件下加熱至 70°C，在攪拌的狀態(tài)下加入脂肪酰二乙醇胺、六偏磷酸鈉和聚氧乙烯蓖麻油，在攪拌速度為 500rpm條件下攪拌反應40min，得到反應物；
[0036] 步驟3,將步驟2所得反應物加熱至50°C，在真空為0. OlMPa條件下加入硬脂酸 鋁、消泡劑、流平劑和聚乙酸乙烯酯，在攪拌速度為400rpm條件下攪拌反應20min，即得。
[0037] 實施例4
[0038] -種太陽能選擇性吸收涂料，原料以重量份計包括：聚乙烯醇縮醛8份，硝酸纖維 素酯6份，有機硅樹脂7份，氧化鋁溶膠9份，高嶺土 8份，脂肪酰二乙醇胺8份，六偏磷酸鈉 6份，聚氧乙烯蓖麻油7份，硬脂酸鋁7份，消泡劑10份，流平劑8份，二甲苯7份，N，N-二 甲基乙酰胺8份，聚乙酸乙烯酯6份。
[0039] 上述消泡劑為松油醇，流平劑為聚硅氧烷。
[0040] 上述太陽能選擇性吸收涂料的制備方法，包括以下步驟：
[0041] 步驟1，將聚乙烯醇縮醛、硝酸纖維素酯、有機硅樹脂、氧化鋁溶膠、高嶺土、二甲苯 和N，N-二甲基乙酰胺加入到研磨機中，研磨至混合液粒徑為300 μ m，出料；
[0042] 步驟2,將步驟1制備得到的混合液移至反應釜中，在氨氣氛圍的條件下加熱至 80°C，在攪拌的狀態(tài)下加入脂肪酰二乙醇胺、六偏磷酸鈉和聚氧乙烯蓖麻油，在攪拌速度為 400rpm條件下攪拌反應50min，得到反應物；
[0043] 步驟3,將步驟2所得反應物加熱至60°C，在真空為0. 09MPa條件下加入硬脂酸 鋁、消泡劑、流平劑和聚乙酸乙烯酯，在攪拌速度為300rpm條件下攪拌反應30min，即得。
[0044] 實施例5
[0045] 一種太陽能選擇性吸收涂料，原料以重量份計包括：聚乙烯醇縮醛9份，硝酸纖維 素酯7份，有機硅樹脂8份，氧化鋁溶膠10份，高嶺土 9份，脂肪酰二乙醇胺10份，六偏磷 酸鈉7份，聚氧乙烯蓖麻油9份，硬脂酸鋁8份，消泡劑12份，流平劑10份，二甲苯9份，N， N-二甲基乙酰胺10份，聚乙酸乙烯酯7份。
[0046] 上述消泡劑為二甲基硅油，流平劑為醋酸丁酸纖維素。
[0047] 上述太陽能選擇性吸收涂料的制備方法，包括以下步驟：
[0048] 步驟1，將聚乙烯醇縮醛、硝酸纖維素酯、有機硅樹脂、氧化鋁溶膠、高嶺土、二甲苯 和N，N-二甲基乙酰胺加入到研磨機中，研磨至混合液粒徑為300 μ m，出料；
[0049] 步驟2,將步驟1制備得到的混合液移至反應釜中，在氨氣氛圍的條件下加熱至 80°C，在攪拌的狀態(tài)下加入脂肪酰二乙醇胺、六偏磷酸鈉和聚氧乙烯蓖麻油，在攪拌速度為 500rpm條件下攪拌反應40min，得到反應物；
[0050] 步驟3,將步驟2所得反應物加熱至60°C，在真空為0. IMPa條件下加入硬脂酸鋁、 消泡劑、流平劑和聚乙酸乙烯酯，在攪拌速度為400rpm條件下攪拌反應20min，即得。
[0051] 對比例1
[0052] 本實施例與實施例4的區(qū)別在于：太陽能選擇性吸收涂料中不含有脂肪酰二乙醇 胺，具體如下：
[0053] -種太陽能選擇性吸收涂料，原料以重量份計包括：聚乙烯醇縮醛8份，硝酸纖維 素酯6份，有機硅樹脂7份，氧化鋁溶膠9份，高嶺土 8份，六偏磷酸鈉6份，聚氧乙烯蓖麻 油7份，硬脂酸鋁7份，消泡劑10份，流平劑8份，二甲苯7份，N，N-二甲基乙酰胺8份，聚 乙酸乙烯酯6份。
[0054] 上述消泡劑為松油醇，流平劑為聚硅氧烷。
[0055] 上述太陽能選擇性吸收涂料的制備方法，包括以下步驟：
[0056] 步驟1，將聚乙烯醇縮醛、硝酸纖維素酯、有機硅樹脂、氧化鋁溶膠、高嶺土、二甲苯 和N，N-二甲基乙酰胺加入到研磨機中，研磨至混合液粒徑為300 μ m，出料；
[0057] 步驟2,將步驟1制備得到的混合液移至反應釜中，在氨氣氛圍的條件下加熱至 80°C，在攪拌的狀態(tài)下加入六偏磷酸鈉和聚氧乙烯蓖麻油，在攪拌速度為400rpm條件下攪 拌反應50min，得到反應物；
[0058] 步驟3,將步驟2所得反應物加熱至60°C，在真空為0. 09MPa條件下加入硬脂酸 鋁、消泡劑、流平劑和聚乙酸乙烯酯，在攪拌速度為300rpm條件下攪拌反應30min，即得。
[0059] 將實施例1至5所得涂料及對比例1所得涂料進行性能測試：
[0060] (1)涂膜硬度的測定：按照GB/T6739-2006《膜硬度鉛筆測定法》，測定涂膜的鉛筆 硬度。
[0061] (2)涂膜附著力的測定：按照GB/T9286-1998《色漆和清漆漆膜的劃格試驗》和GB/ T1720-79《漆膜附著力測定法》，測定涂膜在基材上的附著力。
[0062] (3)漆膜耐水性的測定：按照GB/T 1733-1993《漆膜耐水性測定法》，測定漆膜的 耐水性能。
[0063] (4)涂層耐熱性的測定：在馬弗爐中加熱后測其性能，包括發(fā)射率和吸收率。馬弗 爐的溫度為 200°C，300°C，400°C，500°C，600°C，加熱時間 lh。
[0064] 結果如下：
[0065]

【權利要求】
1. 一種太陽能選擇性吸收涂料，其特征在于：原料以重量份計包括：聚乙烯醇縮醛3? 9份，硝酸纖維素酯1?7份，有機硅樹脂2?8份，氧化鋁溶膠4?10份，高嶺土 2?9 份，脂肪酰二乙醇胺3?10份，六偏磷酸鈉1?7份，聚氧乙烯蓖麻油2?9份，硬脂酸鋁 1?8份，消泡劑4?12份，流平劑3?10份，二甲苯2?9份，N，N-二甲基乙酰胺3? 10份，聚乙酸乙烯酯1?7份。
2. 根據(jù)權利要求1所述的太陽能選擇性吸收涂料，其特征在于：原料以重量份計包括： 聚乙烯醇縮醛5?8份，硝酸纖維素酯2?6份，有機硅樹脂3?7份，氧化鋁溶膠5?9 份，高嶺土 3?8份，脂肪酰二乙醇胺4?8份，六偏磷酸鈉2?6份，聚氧乙烯蓖麻油4? 7份，硬脂酸鋁3?7份，消泡劑5?10份，流平劑5?8份，二甲苯4?7份，N，N-二甲基 乙酰胺5?8份，聚乙酸乙烯酯3?6份。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的太陽能選擇性吸收涂料，其特征在于：所述消泡劑為松 油醇、磷酸三丁酯或二甲基硅油中的一種。
4. 根據(jù)權利要求1或2所述的太陽能選擇性吸收涂料，其特征在于：所述流平劑為醋 酸丁酸纖維素或聚硅氧烷。
5. 權利要求1或2所述的太陽能選擇性吸收涂料的制備方法，其特征在于：包括以下 步驟： 步驟1，將聚乙烯醇縮醛、硝酸纖維素酯、有機硅樹脂、氧化鋁溶膠、高嶺土、二甲苯和 N，N-二甲基乙酰胺加入到研磨機中，研磨至混合液粒徑為300 y m以下，出料； 步驟2,將步驟1制備得到的混合液移至反應釜中，在氨氣氛圍的條件下加熱至70? 80°C，在攪拌的狀態(tài)下加入脂肪酰二乙醇胺、六偏磷酸鈉和聚氧乙烯蓖麻油，攪拌反應 40?50min，得到反應物； 步驟3,將步驟2所得反應物加熱至50?60°C，在真空條件下加入硬脂酸鋁、消泡劑、 流平劑和聚乙酸乙烯酯，攪拌反應，即得。
6. 根據(jù)權利要求5所述的太陽能選擇性吸收涂料的制備方法，其特征在于：步驟2中 攪拌反應的攪拌速度為400?500rpm。
7. 根據(jù)權利要求5所述的太陽能選擇性吸收涂料的制備方法，其特征在于：步驟3中 真空度為〇? 08?0? IMPa。
8. 根據(jù)權利要求5所述的太陽能選擇性吸收涂料的制備方法，其特征在于：步驟3中 攪拌反應的攪拌速度為300?400rpm，攪拌時間為20?30min。
【文檔編號】C09D5/32GK104371444SQ201410643449
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年11月13日 優(yōu)先權日:2014年11月13日
【發(fā)明者】黃新東, 劉天人 申請人:無錫中潔能源技術有限公司