一种高强度太阳能吸收剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高强度太阳能吸收剂及其制备方法，原料为：聚氨酯树脂、三氧化铁、氧化铁红、氧化铜、环烷酸钴、丙烯酸丁酯、过氧化苯甲酰、二甲苯、钛白和二氧化硅；耐油性能好、耐高温、耐腐蚀，成本低，肖氏硬度50‑60，弹性伸长率650‑850%；抗张强度25‑45MPa，附着力高、耐油性好，耐磨性高、耐热和弹性优良；原料资源丰富，可重复利用，冲击强度15‑35N/cm；弯曲模量2‑3GPa，可以在各种极端环境下广泛使用，在高温环境下长期工作不易老化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高强度太阳能吸收剂材料
，尤其涉及一种高强度太阳能吸收剂及其制备方法。
技术介绍
反射太阳能涂料主要用于建筑隔热，吸收则用于建筑保温和太阳能的收集和应用。反射太阳能涂料是通过涂层的吸收辐射比的调节来达到降温目的。吸收辐射比是指物质吸收太阳能的吸收系数α与其热发射系数ε之比，α/ε比值越小，降温程度越大，研究反射太阳能涂料就是要通过对颜料和成膜物的选择来调节α/ε值。反射太阳能涂料所用树脂除了应具备外墙涂料基料标准性能外，还应选择耐紫外线照射性能好的树脂，丙烯酸酯树脂有很好的耐候性、耐紫外线降解性和保光性，是目前外墙涂料中选用较多的一种树脂，因为它具有很好的物理性能，涂装后表面光滑坚韧、耐丙烯酸丁酯洗，具有优良的光泽保持性，不退色、不粉化、附着力强、耐化学腐蚀，但是，其涂层耐热性不好，受热后易发粘，导致涂层耐沾污性下降，做为反射太阳能涂料的基料还不够理想，故选用改性的丙烯酸酯树脂。有机硅树脂具有良好的耐热性、耐候性、保光性、抗颜料粉化性和耐紫外线降解性，正好用于丙烯酸树脂的改性。适用于丙烯酸树脂改性的有机硅树脂为乙氧基（或甲氧基）的有机硅低分子聚合物，此种含有活性官能基团的有机硅低分子聚合物，可与含羟基的丙烯酸酯树脂用溶剂法进行热缩聚反应，制成有机硅改性丙烯酸树脂，以这种改性树脂做为反射太阳能涂料的基料效果好。反射太阳能涂料中的颜填料的作用是增加对光线及辐射源的反射作用。对于颜料来说，其反射作用是指颜料散射入射光的能力。由于颜色是影响反射的一个重要因素，所以一般高反射涂层均为白色。光在白色颜料中的反射可高达99%以上。入射光进入颜料颗粒的界面之后，经多次的反射，总反射率可达99%。但是颜料被分散到漆基中，则部分光线被漆基吸收。被吸收的这部分光线取决于颜料与漆基的折射指数的差值，差值越大则被吸收的光线越少也就是颜料与漆基的折射指数的差值越大则反射光线越强。颜料的折射指数比漆基的折射指数大而引起的反射属于菲涅型反射，图2-14-2表示用于折射指数为1.5的树脂中菲涅耳反射率随颜料折射指数变化的情况。反射能力是随颜料折射指数的增加而急剧地增加。在白色颜料中，金红石型二氧化钛折射指数最高。当颜料颗粒的直径与入射光波的比例(d/λ)为0.1-10时，则颜料表现为菲涅耳型反射，将这种反射调节好对制造反射太阳能涂料是有益的。选定原材料后，再依据需要确定颜填料的体积浓度，当颜填料体积浓度为25%或更小时，漆膜呈现高光泽表面属镜面反射。若颜料的体积浓度较高，反向则接近漫反射。当颜料的体积浓度为临界体积浓度时，即表示有足够的树脂固定颜料粒子。临界体积浓度的值随着颜粒形状的大小、粒子分布、树脂对其的润湿能力大小而变。试验当超临界体积浓度时，虽有利于抗紫外线辐射但涂膜机械性能下降，增加施工困难。通过试验拟定，如以氧化锌为颜料，硅丙树脂液为基料，配制反射太阳能涂料的颜基比为3:1或4:1为好。涂料属于有机化工高分子材料，所形成的涂膜属于高分子化合物类型。按照现代通行的化工产品的分类，涂料属于精细化工产品。现代的涂料正在逐步成为一类多功能性的工程材料，是化学工业中的一个重要行业。
技术实现思路
本专利技术提供一种硬度高、强度高、伸长率高和吸热好的高强度太阳能吸收剂及其制备方法，解决现有高强度太阳能吸收剂材料硬度低和强度低等技术问题。本专利技术采用以下技术方案：一种高强度太阳能吸收剂，其原料按质量份数配比如下：聚氨酯树脂100份，三氧化铁50-70份，氧化铁红1-5份，氧化铜2-6份，环烷酸钴6-10份，丙烯酸丁酯为5-25份，过氧化苯甲酰0.8-1.2份，二甲苯15-35份，钛白0.4-0.8份，二氧化硅10-30份。作为本专利技术的一种优选技术方案：所述高强度太阳能吸收剂的原料按质量份数配比如下：聚氨酯树脂100份，三氧化铁50份，氧化铁红1份，氧化铜2份，环烷酸钴6份，丙烯酸丁酯为5份，过氧化苯甲酰0.8份，二甲苯15份，钛白0.4份，二氧化硅10份。作为本专利技术的一种优选技术方案：所述高强度太阳能吸收剂的原料按质量份数配比如下：聚氨酯树脂100份，三氧化铁70份，氧化铁红5份，氧化铜6份，环烷酸钴10份，丙烯酸丁酯为25份，过氧化苯甲酰1.2份，二甲苯35份，钛白0.8份，二氧化硅30份。作为本专利技术的一种优选技术方案：所述高强度太阳能吸收剂的原料按质量份数配比如下：聚氨酯树脂100份，三氧化铁60份，氧化铁红3份，氧化铜4份，环烷酸钴8份，丙烯酸丁酯为15份，过氧化苯甲酰1份，二甲苯25份，钛白0.6份，二氧化硅20份。一种制备所述的高强度太阳能吸收剂的方法，步骤为：第一步：按照质量份数配比称取聚氨酯树脂、三氧化铁、氧化铁红、氧化铜、环烷酸钴、丙烯酸丁酯、过氧化苯甲酰、二甲苯、钛白和二氧化硅；第二步：将聚氨酯树脂投入高速混合机中，升温至45-65℃，加入剩余原料，升温至65-85℃，混合速度250-350r/min，混合55-75min；第三步：混合后的原料升温至80-100℃，搅拌速度90-100r/min，搅拌35-55min冷却至室温后放入研磨机中研磨即可。有益效果本专利技术所述一种高强度太阳能吸收剂及其制备方法采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：1、耐油性能好、耐高温、耐腐蚀，成本低，肖氏硬度50-60，弹性伸长率650-850%；2、抗张强度25-45MPa，附着力高、耐油性好，耐磨性高、耐热和弹性优良；3、原料资源丰富，可重复利用，冲击强度15-35N/cm；4、弯曲模量2-3GPa，可以在各种极端环境下广泛使用，在高温环境下长期工作不易老化，符合环保要求，可以广泛生产并不断代替现有材料。具体实施方式以下结合实例对本专利技术作进一步的描述，实施例仅用于对本专利技术进行说明，并不构成对权利要求范围的限制，本领域技术人员可以想到的其他替代手段，均在本专利技术权利要求范围内。实施例1：第一步：按照质量份数配比称取聚氨酯树脂100份，三氧化铁50份，氧化铁红1份，氧化铜2份，环烷酸钴6份，丙烯酸丁酯为5份，过氧化苯甲酰0.8份，二甲苯15份，钛白0.4份，二氧化硅10份。第二步：将聚氨酯树脂投入高速混合机中，升温至45℃，加入剩余原料，升温至65℃，混合速度250r/min，混合55min。第三步：混合后的原料升温至80℃，搅拌速度90r/min，搅拌35min冷却至室温后放入研磨机中研磨即可。耐油性能好、耐高温、耐腐蚀，成本低，肖氏硬度50，弹性伸长率650-%；抗张强度25MPa，附着力高、耐油性好，耐磨性高、耐热和弹性优良；原料资源丰富，可重复利用，冲击强度15N/cm；弯曲模量2GPa，可以在各种极端环境下广泛使用，在高温环境下长期工作不易老化。实施例2：第一步：按照质量份数配比称取聚氨酯树脂100份，三氧化铁70份，氧化铁红5份，氧化铜6份，环烷酸钴10份，丙烯酸丁酯为25份，过氧化苯甲酰1.2份，二甲苯35份，钛白0.8份，二氧化硅30份。第二步：将聚氨酯树脂投入高速混合机中，升温至65℃，加入剩余原料，升温至85℃，混合速度350r/min，混合75min。第三步：混合后的原料升温至100℃，搅拌速度100r/min，搅拌55min冷却至室温后放入研磨机中研磨即可。耐油性能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高强度太阳能吸收剂，其特征在于，所述高强度太阳能吸收剂的原料按质量份数配比如下：聚氨酯树脂100份，三氧化铁50‑70份，氧化铁红1‑5份，氧化铜2‑6份，环烷酸钴6‑10份，丙烯酸丁酯为5‑25份，过氧化苯甲酰0.8‑1.2份，二甲苯15‑35份，钛白0.4‑0.8份，二氧化硅10‑30份。

【技术特征摘要】
1.一种高强度太阳能吸收剂，其特征在于，所述高强度太阳能吸收剂的原料按质量份数配比如下：聚氨酯树脂100份，三氧化铁50-70份，氧化铁红1-5份，氧化铜2-6份，环烷酸钴6-10份，丙烯酸丁酯为5-25份，过氧化苯甲酰0.8-1.2份，二甲苯15-35份，钛白0.4-0.8份，二氧化硅10-30份。2.根据权利要求1所述的一种高强度太阳能吸收剂，其特征在于，所述高强度太阳能吸收剂的原料按质量份数配比如下：聚氨酯树脂100份，三氧化铁50份，氧化铁红1份，氧化铜2份，环烷酸钴6份，丙烯酸丁酯为5份，过氧化苯甲酰0.8份，二甲苯15份，钛白0.4份，二氧化硅10份。3.根据权利要求1所述的一种高强度太阳能吸收剂，其特征在于，所述高强度太阳能吸收剂的原料按质量份数配比如下：聚氨酯树脂100份，三氧化铁70份，氧化铁红5份，氧化铜6份，环烷酸钴10份，丙烯酸丁酯为25份，过氧化苯甲酰1.2份，...

【专利技术属性】
技术研发人员：周静娟，
申请(专利权)人：苏州直角新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32