[发明专利]一种彩色太阳能吸热材料

说明书

技术领域

本发明涉及吸热材料，尤其涉及一种彩色太阳能吸热材料。

背景技术

能源利用在人类社会发展中占有举足轻重的地位，但过度的开发资源和低效率的 资源利用，使人类面临着严峻的考验。众所周知，太阳能是一种来源最丰富和可广泛获取的 可再生能源，对解决能源危机和环境问题具有重大的作用，且太阳能以独具的储量无限性、 存在的普遍性、开发利用的清洁性，使其成为了各国竞相研究的热点。我国蕴藏着丰富的太 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使用国和生产国。

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，但由于太 阳能到达地球后能量密度较小又不连续，因此，为大规模的开发利用带来了困难。长期以 来，如何将低品位的太阳能转换成高品位的热能，并对太阳能进行富集，以便最大限度地利 用太阳能，成为研究的热门话题。在现有的光热应用技术当中，选择性吸收涂层技术被公认 为是其中较为核心的技术，它对提高太阳能热转换效率，大规模推广太阳能光热应用起着 至关重要的作用。

众所周知，太阳能吸收涂层主要分为光谱选择性吸收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-近红外光高吸收，对红外光高反射的特种涂层， 即它能有效地吸收太阳能，而受热后自身长波造成的热损失很小，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及效率的高低。太阳能吸热涂料是一种功能性 涂料，用它制成的膜将太阳辐射能转化为热能，膜在室外条件下工作，必须具有良好的耐候 性和防水性。

现在的太阳能吸热涂料，专门针对太阳能涂料的耐候性和防水性的研究比比皆 是，现今利用纳米材料作为吸热材料的原料，能提高涂层的耐候性和吸热效率，例如中国专 利CN102286243A，但是成本极高；也有利用改变颜料的配方来改善制备成的涂料的耐候 性能，例如中国专利CN102134428B，但其制备的工艺流程复杂，要求较高。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种太阳能涂料，通过将对成 膜剂进行改性后作为制备本申请涂料的重要原料，不仅能使得制成的涂料在室外条件下具 有良好的耐候性和防水性，且制备的工艺简单易懂，并且能保证吸热涂料的吸热效率，具有 极大的推广价值。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种彩色太阳能吸热材料，包括成膜剂、吸光剂、成膜助剂、溶剂和助剂，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，再加入成膜助剂混合均匀，即可得到彩色太 阳能吸热材料；所述成膜剂、吸光剂、成膜助剂、溶剂和助剂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份所述吸光剂为使 用二氧化锰、硫化铅与钴蓝粉调配成蓝色；或使用搪瓷黑、氧化铬绿、氧化铁红、硫化镉调 配成棕红色，或使用搪瓷黑、氧化铬绿、四氧化三铁、硫化镉、钴蓝调配成深绿；所述成膜剂 为改性蚕蛋白-明胶；所述成膜剂的制备方法为：将按照重量比蚕蛋白：明胶为5-10：2-3进 行混合，然后加入水，在温度为15℃-22℃条件下浸泡一段时间后，移至常温后再加入按照 重量份比甲基丙烯酸羟乙酯：丙烯酸丁酯=1-2:1-3的混合液，反应一段时间后，冷却至常 温，再搅拌后通过紫外光照射10-15min后，得到改性蚕蛋白-明胶。

在本发明中，进一步地，所述紫外光照射的波长为200nm-400nm。

在本发明中，进一步地，所述成膜剂的制备方法为：所述搅拌的速度为50-100r/ min；所述搅拌的时间为1-5min。

在本发明中，进一步地，所述加入水的重量为蚕蛋白与明胶总重量的1/10-1/5。

在本发明中，进一步地，所述浸泡的时间为10-15min；所述反应的时间为5-15min， 反应的温度为70℃-80℃。

在本发明中，进一步地，所述成膜助剂为二乙二醇单乙醚、丙二醇甲醚醋酸酯、丙 二醇苯醚、苯甲醇、乙二醇丁醚、十二碳醇酯和邻苯二甲酸二丁酯中至少两种以上的混合 物。

在本发明中，进一步地，所述溶剂为乙酸、无水醋酸丁酯、丙三醇、四氢呋喃-氧化 丙烯共聚二醇和聚氨酯聚醚多元醇中的一种或几种。