[發(fā)明專利]水性常溫交聯(lián)型丙烯酸太陽(yáng)能光譜選擇性涂料及制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911423226.1
• 申請(qǐng)日: 2019-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN111154359A
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳民
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東天朗化工實(shí)業(yè)有限公司
• 主分類號(hào): C09D133/04
• 分類號(hào): C09D133/04;C09D5/32;C09D5/08;C09D7/61;C09D7/63;C09D7/65;C09D5/38
• 代理公司: 北京國(guó)昊天誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11315
• 代理人: 鄭裕涵

水性常溫交聯(lián)型丙烯酸太陽(yáng)能光譜選擇性涂料及制備方法，涂料包括水、丙烯酸酯復(fù)合乳液、填料、納米粉體顏料、成膜劑、成膜促進(jìn)劑和助劑等組份。可以實(shí)現(xiàn)涂料在高溫工況下的光譜選擇性能及熱穩(wěn)定性能，且可見光吸收率高及發(fā)射率低、熱效率高，發(fā)電效率得到有效提升，涂料具有良好的柔韌性、耐低溫性、耐水性、耐老化性、貯存穩(wěn)定性等特點(diǎn)，使涂料的綜合性能顯著地提高。本發(fā)明制備工藝簡(jiǎn)單，只需要借助簡(jiǎn)單的攪拌乳化設(shè)備即可完成涂料的制備，設(shè)備要求低，制備得到的太陽(yáng)能光譜選擇性涂料在太陽(yáng)能高溫利用領(lǐng)域，尤其在光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)，具有重要的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及太陽(yáng)能光熱涂料技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及水性常溫交聯(lián)型丙烯酸太陽(yáng)能光譜選擇性涂料及制備方法。

背景技術(shù)

能源利用在人類社會(huì)發(fā)展中占有舉足輕重的地位，但過度的開發(fā)資源和低效率的資源利用，使人類面臨著嚴(yán)峻的考驗(yàn)。眾所周知，太陽(yáng)能是一種來源最豐富和可廣泛獲取的可再生能源，對(duì)解決能源危機(jī)和環(huán)境問題具有重大的作用，且太陽(yáng)能以獨(dú)具的儲(chǔ)量無限性、存在的普遍性、開發(fā)利用的清潔性，使其成為了各國(guó)競(jìng)相研究的熱點(diǎn)。我國(guó)蘊(yùn)藏著豐富的太陽(yáng)能資源，太陽(yáng)能利用前景廣闊，目前已是世界上太陽(yáng)能熱水器的第一使用國(guó)和生產(chǎn)國(guó)。

太陽(yáng)能光熱應(yīng)用是人類利用太陽(yáng)能最簡(jiǎn)單、最直接、最有效的方法之一，但由于太陽(yáng)能到達(dá)地球后能量密度較小又不連續(xù)，因此，為大規(guī)模的開發(fā)利用帶來了困難。長(zhǎng)期以來，如何將低品位的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成高品位的熱能，并對(duì)太陽(yáng)能進(jìn)行富集，以便最大限度地利用太陽(yáng)能，成為研究的熱門話題。在現(xiàn)有的光熱應(yīng)用技術(shù)當(dāng)中，選擇性吸收涂層技術(shù)被公認(rèn)為是其中較為核心的技術(shù)，它對(duì)提高太陽(yáng)能熱轉(zhuǎn)換效率，大規(guī)模推廣太陽(yáng)能光熱應(yīng)用起著至關(guān)重要的作用。

眾所周知，太陽(yáng)能吸收涂層主要分為光譜選擇性吸收涂層和高吸收率吸收涂層，光譜選擇性吸熱涂層是一種具有對(duì)可見-近紅外光高吸收，對(duì)紅外光高反射的特種涂層，即它能有效地吸收太陽(yáng)能，而受熱后自身長(zhǎng)波造成的熱損失很小，廣泛應(yīng)用于太陽(yáng)能光熱轉(zhuǎn)換，如太陽(yáng)能熱水器、太陽(yáng)能發(fā)電等。太陽(yáng)能吸熱涂層擔(dān)負(fù)著接收并吸收太陽(yáng)能量的重要作用，影響著整個(gè)太陽(yáng)能吸熱系統(tǒng)的穩(wěn)定性及效率的高低。太陽(yáng)能吸熱涂料是一種功能性涂料，用它制成的膜將太陽(yáng)輻射能轉(zhuǎn)化為熱能，膜在室外條件下工作，必須具有良好的耐候性和防水性。

現(xiàn)在的太陽(yáng)能光譜選擇性涂料，專門針對(duì)太陽(yáng)能涂料的耐候性和防水性的研究比比皆是，現(xiàn)今利用納米材料作為吸熱材料的原料，能提高涂層的耐候性和吸熱效率，但大部分的制備工藝流程復(fù)雜，對(duì)設(shè)備的要求較高，增加了生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容

1.要解決的技術(shù)問題

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供水性常溫交聯(lián)型丙烯酸太陽(yáng)能光譜選擇性涂料及制備方法，可以實(shí)現(xiàn)涂料在高溫工況下的光譜選擇性能及熱穩(wěn)定性能，且可見光吸收率高及發(fā)射率低、熱效率高，發(fā)電效率得到有效提升，涂料具有良好的柔韌性、耐低溫性、耐水性、耐老化性、貯存穩(wěn)定性等特點(diǎn)，使涂料的綜合性能顯著地提高。本發(fā)明制備工藝簡(jiǎn)單，設(shè)備要求低，制備得到的太陽(yáng)能光譜選擇性涂料在太陽(yáng)能高溫利用領(lǐng)域，尤其在光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)，具有重要的應(yīng)用前景。

2.技術(shù)方案

為解決上述問題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案。

水性常溫交聯(lián)型丙烯酸太陽(yáng)能光譜選擇性涂料，包括如下按重量份配比的組份：水30-50份、丙烯酸酯復(fù)合乳液20-35份、填料20-30份、納米粉體顏料5-12份、成膜劑5-10份、成膜促進(jìn)劑5-10份、助劑6-12份。

進(jìn)一步的，所述丙烯酸酯復(fù)合乳液選自聚氨酯改性丙烯酸酯乳液、環(huán)氧樹脂改性丙烯酸酯乳液和有機(jī)硅改性丙烯酸酯乳液中的混合物。

進(jìn)一步的，所述填料為稀土釔納米粉體和三維石墨烯的混合物，且稀土釔納米粉體和三維石墨烯的重量份數(shù)比為1.5-2:1；所述稀土釔納米粉體的粒徑為40-70nm，比表面積為45-65m²/g。