一种改性平板太阳能吸热涂料制造技术

本发明专利技术提供了一种改性平板太阳能吸热涂料，包括吸热涂料层、密封保护胶层和交联反应层，所述密封保护胶层为高分子压敏胶层，所述交联反应层为硅烷偶联剂；所述吸热涂料层为酚醛环氧树脂、四氟乙烯和六氟丙烯的共聚物。所述吸热涂料层还包括改性高岭土、二氧化钛、棕刚玉、氮化硼。本发明专利技术吸热涂料引进了交联反应层以提高涂层整体的粘结度，按照本发明专利技术各层间涂层的组合可以实现吸热密封效果的完善，解决了一般平板太阳能吸热涂料因环境温度突变、基层运动等因素影响导致吸热效率不高的问题。

Modified flat plate solar heat absorbing coating

The invention provides a modified flat plate solar heat absorbing coating, which comprises a heat absorbing coating layer, sealing protection layer and crosslinking reaction layer, the seal protection layer for polymer pressure-sensitive adhesive layer, wherein the crosslinking reaction layer for silane coupling agent; the heat absorbing coating layer is a copolymer of phenolic epoxy resin, six fluorine tetrafluoroethylene and propylene. The heat absorbing coating layer also comprises modified kaolin, titanium dioxide, Zong Gangyu and boron nitride. The present invention introduced crosslinking reaction heat absorption coating layer so as to improve the bonding of the coating of the whole, in accordance with the perfect combination of the invention of each layer coating can achieve heat sealing effect, a generally flat solar heat absorbing coating due to environmental temperature and other factors of mutation, grassroots movement leads to endothermic efficiency is not high problem.

【技术实现步骤摘要】
一种改性平板太阳能吸热涂料
本专利技术涉及吸热材料，特别是涉及一种改性平板太阳能吸热涂料。
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，但过度开发资源和低效率的资源利用，使人类的生活环境面临着严峻的考研。目前，太阳能对于人类来说是一种可获取的资源最为丰富的可再生资源，对解决能源危机和环境问题具有重大作用，而且太阳能以其储量的无限性、存在的普遍性、开发利用的情节性，使其成为各国能源利用的重点使用项目。我国目前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产出和使用国家。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，但是由于太阳能到达地球之后能量密度较小而连续性较差，因此，大规模的开发和利用太阳能资源在技术上一直存在难题。对于如何更有效的利用太阳能将其更好的为人类服务，并且对太阳能进行富集，以便最大限度地利用太阳能，成为人类利用的主要可再生能源。在现有的光热应用技术中，选择性的吸热涂层被公认为其中最为关键的技术，它对提高太阳能热能转换效率，大规模推广太阳能光热应用起着至关重要的作用。太阳能吸热涂层主要分为光谱选择性吸热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光-近红外光高吸收，对红外光高反射的特种涂层，既它能有效地吸收太阳能，而受热后自身长波造成热损失小，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以及效率高低。太阳能吸热涂料是一种功能性涂料，用它制成膜将太阳能辐射转化为热能，膜在室外条件下，必须具有良好的耐受性和防水性。具有光谱选择性吸收特性的材料，必须是一种复合材料，即由吸收太阳光辐射和反射红外光谱两部分材料组成。吸收辐射是指当辐射通过物质时，其中某些频率的辐射被组成物质的粒子选择性地吸收，从而使辐射强度减弱的现象。吸收辐射的实质，是物质粒子发生由低能级(一般为基态)向高能级(激发态)的跃迁。在太阳光谱区，波长在0.3～2.5μm的太阳辐射强度最大，对该光谱区的光量子吸收是关键，因此，涂层材料中只有存在与波长0.3～2.5μm光子的能量相对应的能级跃迁，才具有较好的选择吸收性。公开文献中也介绍了一些类似的技术，例如中国专利：一种平板太阳能吸热涂料，申请号：201610073485.6，申请日：2016.02.03，公开号：CN105482603A，公开日：2016.04.13，摘要：本专利技术公布了一种平板太阳能吸热涂料，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，再加成膜助剂混合均匀，即得到平板太阳能吸热涂料；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；成膜助剂为乙二醇单丁醚、三乙二醇单甲醚等；成膜剂的制备方法为：将酪素与明胶按照重量比酪素：明胶为5-10：2-3进行混合加水，再15℃-22℃浸泡后，移至常温再加按照重量份比甲基丙烯酸甲酯：聚硅氧烷季铵钠=1-2:1-3的混合液，再搅拌后通过紫外光照射10-15min，即得改性酪素-明胶。中国专利：一种平板太阳能吸热涂料，申请号：201610448165.4，申请日：2016.06.21，公开号：CN105860628A，公开日：2016.08.17，摘要：该专利技术公开了一种平板太阳能吸热涂料，由以下重量份配比的原料制成：丙烯酸酯10~20份，聚氨酯树脂10~20份，环氧树脂5~7份，铁锰黑颜料3~5份，锌粉2~4份，乙醇10~20份，纳米硬磁铁氧体1~3份，有机膨润土5~10份，纳米氧化铝3~5份，硅烷偶联剂2~4份，硅溶胶1~3份，甲基丁酮10~12份，甲基异丁酮8~10份。本专利技术人发现，以上的专利和现在市面上所见的吸热涂料主要成分为聚合物树脂，而大多只包括吸热涂层，并无更多涂层搭配，这样存在高能耗环境污染大的问题，如果平板潮湿的话会造成涂层粘结不牢固，出现脱离、脱落等现象，失去永久密封的防水效果和吸热效果。现有技术中虽然也有使用交联剂与聚合物增强涂层粘结力，提升吸热效率，但是大部分交联剂混合之后渗透到内部，与涂层界面接触较少，难以发挥其增强粘结力的效果，因此特制一个交联反应层又是一关键技术，但是这一技术在平板太阳能吸热涂料的应用上目前未见报道。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种改性平板太阳能吸热涂料，该吸热涂料通过交联反应层与吸热涂料发生化学交联作用和物理卯榫作用，使吸热涂料与平台密封更加紧密，粘结效果更佳，并且提高吸热效率，更高效的使用太阳能资源。本专利技术是通过以下技术方案实现：一种改性平板太阳能吸热涂料，包括吸热涂料层、密封保护胶层和交联反应层，其特征在于：所述密封保护胶层为高分子压敏胶层，所述交联反应层为硅烷偶联剂；所述吸热涂料层为酚醛环氧树脂、四氟乙烯和六氟丙烯的共聚物。所述吸热涂料层还包括改性高岭土、二氧化钛、棕刚玉、氮化硼；所述吸热涂料层位的上表面为密封保护层，下表面为交联反应层。优选地，所述高分子压敏胶层是使用通过混炼加工后形成的压敏胶制成。优选地，所述硅烷偶联剂包括氨基丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷、N-（β-氨乙基）-α丙氨基三甲氧基硅烷、2-（3,4-环氧环己烷基）乙基三甲氧基硅烷、乙烯基三氧基硅烷的其中一种。优选地，所述酚醛环氧树脂、四氟乙烯和六氟丙烯的共聚物是按重量比30~36:15~20:15~18配比，加入水在18~25℃条件下均匀搅拌30min，后置于装有搅拌器、恒压漏斗、冷凝管和氮气导管的四口瓶中，采用溶液聚合的方法，缓慢搅拌升温至80～100℃，加入酸酐，在氮气保护下缓慢升温至酸酐完全溶解时，边搅拌边升温到270℃，保温反应2.5h，降温至180℃后，冷却至常温得到酚醛环氧树脂、四氟乙烯和六氟丙烯的共聚物。优选地，所述改性高岭土制备方法为将高岭土放入乙醇溶液中浸泡，然后加入γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷真空搅拌，真空度为0.15-0.4MPa，搅拌温度为100~110℃，在搅拌状态下加入木质素磺酸钙搅拌，过滤、洗涤、风干、粉碎得到所述改性高岭土。为加强本专利技术吸热涂料的性能，在交联反应层与吸热涂料层之间还喷涂一层缓冲层，所述缓冲层是由聚氯乙烯薄膜制成。此外，本专利技术还公开了一种改性平板太阳能吸热涂料的制备方法包括以下步骤：先将吸热涂料层和密封保护层通过热压的方式结合一体，然后将所述交联反应层与缓冲层用喷涂的方式覆盖于吸热涂料层的下表面。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：（1）产生化学交联反应，粘结度更高：本专利技术的吸热涂料在吸热涂料层下表面喷涂了一层交联反应层，所使用的交联剂为硅烷偶联剂，这一成分的加入对于提升吸热涂层对于太阳能平板的粘结力起到了至关重要的作用，是经过专利技术人大量筛选试验确定的交联剂成分，以之成为本专利技术的核心组成部分。硅烷偶联剂与吸热涂料层发生化学反应，进而产生特定官能化改性，使交联反应层和吸热涂料层表面的活性化学基团发生化学交联反应形成稳定不可逆的化学共价键，同时阴阳离子间的静电作用形成离子键，即化学吸附，从而产生强度大、稳定不可逆的化学粘结。（2）产生物理卯榫反应，密封效果更佳：本专利技术吸热涂料的密封保护层使用的是高分子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改性平板太阳能吸热涂料，其特征在于，包括吸热涂料层、密封保护胶层和交联反应层，其特征在于：所述密封保护胶层为高分子压敏胶层，所述交联反应层为硅烷偶联剂；所述吸热涂料层为酚醛环氧树脂、四氟乙烯和六氟丙烯的共聚物；所述吸热涂料层还包括改性高岭土、二氧化钛、棕刚玉、氮化硼；所述吸热涂料层位的上表面为密封保护层，下表面为交联反应层。

【技术特征摘要】
1.一种改性平板太阳能吸热涂料，其特征在于，包括吸热涂料层、密封保护胶层和交联反应层，其特征在于：所述密封保护胶层为高分子压敏胶层，所述交联反应层为硅烷偶联剂；所述吸热涂料层为酚醛环氧树脂、四氟乙烯和六氟丙烯的共聚物；所述吸热涂料层还包括改性高岭土、二氧化钛、棕刚玉、氮化硼；所述吸热涂料层位的上表面为密封保护层，下表面为交联反应层。2.根据权利要求1所述的一种改性平板太阳能吸热涂料，其特征在于，所述高分子压敏胶层是使用通过混炼加工后形成的压敏胶制成。3.根据权利要求1所述的一种改性平板太阳能吸热涂料，其特征在于，所述硅烷偶联剂包括氨基丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷、N-（β-氨乙基）-α丙氨基三甲氧基硅烷、2-（3，4-环氧环己烷基）乙基三甲氧基硅烷、乙烯基三氧基硅烷的其中一种。4.根据权利要求1所述一种改性平板太阳能吸热涂料，其特征在于，所述酚醛环氧树脂、四氟乙烯和六氟丙烯的共聚物是按重量比30~36:15~20:15~18配比，加入水在18~25℃条件下均匀搅拌30min，后置...

【专利技术属性】
技术研发人员：阎玉珍，
申请(专利权)人：阎玉珍，
类型：发明
国别省市：广西,45