[發明專利]一種高光譜選擇性高溫太陽能吸收涂料及其制備方法

有效

• 申請號: 201811223851.7
• 申請日: 2018-10-19
• 公開（公告）號: CN109468060B
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 高祥虎;劉剛
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘭州化學物理研究所
• 主分類號: C09D183/04
• 分類號: C09D183/04;C09D183/07;C09D5/32;C09D7/61
• 代理公司: 甘肅省知識產權事務中心代理有限公司 62100
• 代理人: 孫惠娜

本發明屬于新能源材料技術領域，公開了一種高光譜選擇性高溫太陽能吸收涂料及其制備方法。該涂料由以下重量份配比的原料制成：吸光顏料6?12份、填料0.5?2份、耐高溫樹脂15?40份、溶劑44.4?65份、分散劑2?8份、消泡劑0.1?1份、流平劑1?3份。利用本發明涂料制備的太陽能光譜選擇性吸收涂層具有高的吸收率、低的熱發射率，同時具有優異的抗熱震、耐沖擊、耐彎曲、耐水、耐腐蝕性能及耐高溫性能。利用本發明涂料制備的太陽能吸收涂層在太陽能高溫利用領域具有重要的應用前景。

技術領域

本發明涉及太陽能光熱技術領域，具體涉及一種高光譜選擇性高溫太陽能吸收涂料及其制備方法，以及高光譜選擇性高溫太陽能吸收涂料制備方法。

背景技術

太陽能光熱利用是人類利用太陽能最簡單、最直接、最有效的方法之一，但由于太陽能到達地球后能量密度較小又不連續，因此，為大規模的開發利用帶來了困難。太陽能光譜選擇性吸收涂層是一種在紫外-可見-近紅外波段具有高吸收，在紅外波段具有低發射的特種涂層。太陽能吸收涂層是太陽能光熱利用的核心材料。依據其使用溫度的不同，可以分為低溫、中溫和高溫利用。聚光太陽能技術在太陽能光熱發電、重質油開采、海水淡化、冬季區域性供暖及應對霧霾等高溫熱利用領域具有重要的應用前景。高溫太陽能吸收涂層是高溫熱利用的核心材料。

真空鍍膜法是目前市場上占主導地位的制備技術，該方法的生產工藝不會對環境造成污染，且可以通過控制工藝條件而得到熱性能和光學性能優良的吸收涂層，主要應用在中高溫領域。但連續化生產線投資較大，工藝條件苛刻，生產成本較高，涂層耐候性能不理想，限制了其大規模應用。在眾多制備技術中，涂料法制備方法簡單，實驗條件要求低，施工方便，維護簡單，使成本大大降低，適于大規模化生產，對提高太陽能熱轉換效率，大規模推廣太陽能光熱應用起著至關重要的作用。然而，目前的高溫太陽能吸收涂層主要以磁控濺射技術制備為主。因此本領域迫切需要研發一種具有高光譜選擇性的高溫太陽能吸收涂料。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術中的缺點而提供一種高光譜選擇性高溫太陽能吸收涂料，該涂料具有高吸收率和低熱發射率，同時具有優良的耐沖擊性、耐彎曲性、耐老化性、耐鹽霧型和抗熱震性能。

本發明的另一目的在于提供上述高光譜選擇性高溫太陽能吸收涂料的制備方法。

本發明的另一目的在于提供上述高光譜選擇性高溫太陽能吸收涂料制備太陽能吸收涂層的方法。

一種高光譜選擇性高溫太陽能吸收涂料，由以下質量分數的組分組成：吸光顏料6-12份、填料0.5-2份、耐高溫樹脂15-40份、溶劑44.4-65份、分散劑2-8份、消泡劑0.1-1份、流平劑1-3份。

所述吸光顏料由氧化銅、四氧化三鐵和氧化錳納米粉體組成，三種納米粉體的重量份數比為1:1:1。

所述氧化銅為納米棒狀，直徑為30-60nm, 長度為1-2 μm, 顏色為黑色；所述四氧化三鐵為納米粉體，粒徑為30-80 nm, 比表面積為20-60 m²/g，顏色為黑色; 所述氧化錳納米粉體，粒徑為30-70 nm, 比表面積為20-90 m²/g，顏色為黑色。

所述填料為稀土釔納米粉體，粒徑為30-75 nm, 比表面積為40-60m²/g。

所述耐高溫樹脂為三甲基硅烷基籠型聚倍半硅氧烷和乙烯基籠型聚倍半硅氧烷中的一種。

所述的潤濕分散劑為BYK-DISPERSANT-108和BYK-DISPERSANT-2070中的一種；所述消泡劑為BYK-044；所述流平劑為BYK-354。

所述溶劑為二甲苯、乙酸乙酯、醋酸正丁酯、甲基丁酮、環己酮中的一種。

上述高光譜選擇性高溫太陽能吸收涂料的制備方法，其特征在于具體包括以下步驟：