一种太阳能真空管光谱选择性吸收涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种太阳能真空管光谱选择性吸收涂料及其制备方法，该涂料的原料包括：有机硅树脂、丙烯酸树脂、乙烯‑醋酸乙烯共聚物、硬脂酸、抗紫外剂、抗氧剂、稳定剂、TiO2‑BaCl2‑H2O纳米流体和功能粉体。其制备方法是先用硝酸铜、硝酸锰、碳化硅晶须、稀土配合物采用植物多糖包覆后碳化制成功能粉体，将功能粉体与有机硅树脂、丙烯酸树脂、乙烯‑醋酸乙烯共聚物、硬脂酸、抗紫外剂、抗氧剂混合，再加入稳定剂、TiO2‑BaCl2‑H2O，研磨，制成涂料。该涂料所制成的太阳能选择性吸收涂层具有高吸收率、高导热率、低辐射率和高稳定性。

A Spectral Selective Absorption Coating for Solar Vacuum Tube and Its Preparation Method

The invention discloses a spectrum selective absorption coating for solar vacuum tube and a preparation method thereof. The raw materials of the coating include organosilicon resin, acrylic resin, ethylene vinyl acetate copolymer, stearic acid, anti-ultraviolet agent, antioxidant, stabilizer, nano-fluids of titanium dioxide BaCl2 hydrogen oxide and functional powder. The preparation method is to use copper nitrate, manganese nitrate, silicon carbide whiskers and rare earth complexes to coat with plant polysaccharides and then carbonize them into functional powders. The functional powders are mixed with organosilicon resin, acrylic resin, vinyl acetate copolymer, stearic acid, anti-ultraviolet agent and antioxidant, and then stabilizer, titanium dioxide BaCl2 hydrogen oxide are added to grind and coatings are prepared. The solar selective absorption coating made of the coating has high absorptivity, high thermal conductivity, low emissivity and high stability.

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能真空管光谱选择性吸收涂料及其制备方法
本专利技术属于太阳能热发电
，具体涉及一种太阳能真空管光谱选择性吸收涂料及其制备方法。
技术介绍
太阳能热水器真空管是太阳能热水器的核心元件，被誉为太阳能热水器的“心脏”，真空管质量的优劣直接影响到太阳能热水器的使用寿命和性能。真空管的结构如同一个拉长的暖瓶胆，内外层之间为真空。在内玻璃管的表面上利用特种工艺涂有光谱选择性吸收涂层，用来最大限度的吸收太阳辐射能。经阳光照射，光子撞击涂层，太阳能转化成热能，水从涂层外吸热，水温升高，密度减小，热水向上运动，而比重大的冷水下降。全玻璃真空管的构造由内玻璃管、太阳选择性吸收涂层、真空夹层、罩玻璃管、支承件（弹簧卡子）、吸气剂等部分组成。选择性吸收涂层是决定真空管最高工作温度和光-热转换效率的重要因素，所以选择性吸收涂层要求有较高的吸收率和较低反射率。太阳能热水器真空管是其集热的主要部件，在气温较低的环境下光谱选择性吸收涂层会出现光-热转换效率下降甚至破裂的情况。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决上述技术问题，提供一种太阳能真空管光谱选择性吸收涂料及其制备方法，该涂料所制成的太阳能选择性吸收涂层具有高吸收率、高导热率、低辐射率和高稳定性。一种太阳能真空管光谱选择性吸收涂料，原料以重量份计包括：有机硅树脂3-7份，丙烯酸树脂2-5份，乙烯-醋酸乙烯共聚物0.3-0.7份，硬脂酸0.1-0.3份，抗紫外剂0.04-0.07份，抗氧剂0.05-0.08份，稳定剂0.1-0.2份，TiO2-BaCl2-H2O纳米流体0.3-0.8份，功能粉体0.2-0.4份；所述功能粉体由硝酸铜1-2份、硝酸锰1-2份、碳化硅晶须3-5份、稀土配合物0.5-1份采用植物多糖10-20份包覆后碳化制成。进一步地，所述功能粉体的制备方法是先将植物多糖加至去离子水中，搅拌均匀后，加入乙酸酐，30-40℃反应1h，搅拌条件下加入硝酸铜、硝酸锰、碳化硅晶须和稀土配合物，调节反应体系pH至7.0，在转速1000r/min、温度25-30℃条件下反应4-5h，直至无沉淀生成；过滤得沉淀，用去离子水洗净，在120-130℃烘干后置于马弗炉中碳化后，研磨，得到功能粉体。进一步地，所述碳化硅晶须的直径为0.5-0.8μm、长度为20-40μm。进一步地，所述植物多糖为淀粉、果糖、纤维素中的一种。进一步地，所述稳定剂为二乙醇胺。上述太阳能真空管光谱选择性吸收涂料的制备方法，包括以下步骤：步骤1，将植物多糖加至5-10倍重量的去离子水中，搅拌均匀后，加入0.1-0.3倍重量的乙酸酐，30-40℃反应1h，得到乙酰化植物多糖溶液；步骤2，搅拌条件下将硝酸铜、硝酸锰、碳化硅晶须和稀土配合物加至乙酰化植物多糖溶液中，调节反应体系pH至7.0，在转速1000r/min、温度25-30℃条件下反应4-5h，直至无沉淀生成，过滤，用去离子水洗净沉淀物，在120-130℃烘干后置于马弗炉中碳化后，研磨，得到功能粉体；步骤3，将功能粉体与有机硅树脂、丙烯酸树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、硬脂酸、抗紫外剂、抗氧剂混合，然后加入稳定剂、TiO2-BaCl2-H2O，研磨，即得。本专利技术中的涂料所制成的太阳能选择性吸收涂层具有高吸收率、高导热率、低辐射率和高稳定性，在有效提高对太阳能选择性吸收的基础上，还具有良好的耐热、抗氧化、耐沾污、耐辐射等性能。具体实施方式实施例1一种太阳能真空管光谱选择性吸收涂料，原料以重量份计包括：有机硅树脂3份，丙烯酸树脂2份，乙烯-醋酸乙烯共聚物0.3份，硬脂酸0.1份，抗紫外剂0.04份，抗氧剂0.05份，稳定剂0.1份，TiO2-BaCl2-H2O纳米流体0.3份，功能粉体0.4份。所述功能粉体由硝酸铜1份、硝酸锰1份、碳化硅晶须3份、镧系稀土配合物0.5份采用植物多糖10份包覆后碳化制成。功能粉体的制备方法是先将植物多糖加至去离子水中，搅拌均匀后，加入乙酸酐，30-40℃反应1h，搅拌条件下加入硝酸铜、硝酸锰、碳化硅晶须和稀土配合物，调节反应体系pH至7.0，在转速1000r/min、温度25-30℃条件下反应4-5h，直至无沉淀生成；过滤得沉淀，用去离子水洗净，在120-130℃烘干后置于马弗炉中碳化后，研磨，得到功能粉体。其中，所述碳化硅晶须的直径为0.5-0.8μm、长度为20-40μm。所述植物多糖为淀粉。所述稳定剂为二乙醇胺。上述太阳能真空管光谱选择性吸收涂料的制备方法，包括以下步骤：步骤1，将植物多糖加至10倍重量的去离子水中，搅拌均匀后，加入0.1倍重量的乙酸酐，30-40℃反应1h，得到乙酰化植物多糖溶液；步骤2，搅拌条件下将硝酸铜、硝酸锰、碳化硅晶须和稀土配合物加至乙酰化植物多糖溶液中，调节反应体系pH至7.0，在转速1000r/min、温度25-30℃条件下反应4-5h，直至无沉淀生成，过滤，用去离子水洗净沉淀物，在120-130℃烘干后置于马弗炉中碳化后，研磨，得到功能粉体；步骤3，将功能粉体与有机硅树脂、丙烯酸树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、硬脂酸、抗紫外剂、抗氧剂混合，然后加入稳定剂、TiO2-BaCl2-H2O，研磨，即得。将上述制备好的涂料采用涂刷/喷涂方法制备得到涂层。经检测，未涂覆本实施例涂料的基材吸收/发射率为0.782/0.356；涂覆本实施例涂料的基材吸收/发射率为0.917/0.132，经过500℃保温50h热稳定性实验后涂层的吸收/发射率为0.908/0.139。实施例2一种太阳能真空管光谱选择性吸收涂料，原料以重量份计包括：有机硅树脂5份，丙烯酸树脂4份，乙烯-醋酸乙烯共聚物0.5份，硬脂酸0.2份，抗紫外剂0.06份，抗氧剂0.07份，稳定剂0.2份，TiO2-BaCl2-H2O纳米流体0.6份，功能粉体0.3份。所述功能粉体由硝酸铜1.5份、硝酸锰1.5份、碳化硅晶须4份、镧系稀土配合物0.8份采用植物多糖15份包覆后碳化制成。功能粉体的制备方法是先将植物多糖加至去离子水中，搅拌均匀后，加入乙酸酐，30-40℃反应1h，搅拌条件下加入硝酸铜、硝酸锰、碳化硅晶须和稀土配合物，调节反应体系pH至7.0，在转速1000r/min、温度25-30℃条件下反应4-5h，直至无沉淀生成；过滤得沉淀，用去离子水洗净，在120-130℃烘干后置于马弗炉中碳化后，研磨，得到功能粉体。其中，所述碳化硅晶须的直径为0.5-0.8μm、长度为20-40μm。所述植物多糖为淀粉。所述稳定剂为二乙醇胺。上述太阳能真空管光谱选择性吸收涂料的制备方法，包括以下步骤：步骤1，将植物多糖加至10倍重量的去离子水中，搅拌均匀后，加入0.1倍重量的乙酸酐，30-40℃反应1h，得到乙酰化植物多糖溶液；步骤2，搅拌条件下将硝酸铜、硝酸锰、碳化硅晶须和稀土配合物加至乙酰化植物多糖溶液中，调节反应体系pH至7.0，在转速1000r/min、温度25-30℃条件下反应4-5h，直至无沉淀生成，过滤，用去离子水洗净沉淀物，在120-130℃烘干后置于马弗炉中碳化后，研磨，得到功能粉体；步骤3，将功能粉体与有机硅树脂、丙烯酸树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、硬脂酸、抗紫外剂、抗氧剂混合，然后加入稳定剂、TiO2-BaCl2-H2O，研磨，即得。将上述制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太阳能真空管光谱选择性吸收涂料，其特征在于：原料以重量份计包括：有机硅树脂3‑7份，丙烯酸树脂2‑5份，乙烯‑醋酸乙烯共聚物0.3‑0.7份，硬脂酸0.1‑0.3份，抗紫外剂0.04‑0.07份，抗氧剂0.05‑0.08份，稳定剂0.1‑0.2份，TiO2‑BaCl2‑H2O纳米流体0.3‑0.8份，功能粉体0.2‑0.4份；所述功能粉体由硝酸铜1‑2份、硝酸锰1‑2份、碳化硅晶须3‑5份、稀土配合物0.5‑1份采用植物多糖10‑20份包覆后碳化制成。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能真空管光谱选择性吸收涂料，其特征在于：原料以重量份计包括：有机硅树脂3-7份，丙烯酸树脂2-5份，乙烯-醋酸乙烯共聚物0.3-0.7份，硬脂酸0.1-0.3份，抗紫外剂0.04-0.07份，抗氧剂0.05-0.08份，稳定剂0.1-0.2份，TiO2-BaCl2-H2O纳米流体0.3-0.8份，功能粉体0.2-0.4份；所述功能粉体由硝酸铜1-2份、硝酸锰1-2份、碳化硅晶须3-5份、稀土配合物0.5-1份采用植物多糖10-20份包覆后碳化制成。2.根据权利要求1所述的太阳能真空管光谱选择性吸收涂料，其特征在于：所述功能粉体的制备方法是先将植物多糖加至去离子水中，搅拌均匀后，加入乙酸酐，30-40℃反应1h，搅拌条件下加入硝酸铜、硝酸锰、碳化硅晶须和稀土配合物，调节反应体系pH至7.0，在转速1000r/min、温度25-30℃条件下反应4-5h，直至无沉淀生成；过滤得沉淀，用去离子水洗净，在120-130℃烘干后置于马弗炉中碳化后，研磨，得到功能粉体。3.根据权利要求1所述的太阳能真空管光谱选择性吸收涂料，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：芮唐明，黄华叶，
申请(专利权)人：江苏京展能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32