[发明专利]一种太阳能吸热材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种太阳能吸热材料及其制备方法，所述太阳能吸热材料包括：成膜剂，成膜助剂，吸光剂，溶剂，助剂；所述吸光剂原料为氧化铬绿纳米粉末、永固大红、永固紫、炭黑、细菌纤维素；所述成膜剂的原料为蚕蛋白，明胶，低聚肽粉，多聚磷酸，丙烯酸甲酯，聚硅氧烷季铵钾。本发明通过采用吸光剂中添加永固紫、炭黑、细菌纤维素，成膜剂中添加低聚肽粉，多聚磷酸作为补强，提高了太阳能吸热材料的吸热性能和耐候性。

技术领域

本发明属于太阳能利用技术领域，具体涉及一种太阳能吸热材料及其制备方法。

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。

中国专利文献“一种太阳能吸热材料(专利号：CN106366821A)”公开了一种太阳能吸热材料，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，再入成膜助剂混合均匀，即得到太阳能吸热材料；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；吸光剂为使用氧化铬绿纳米粉末、永固大红调配成黄色等；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，然后用丙烯酸甲酯：聚硅氧烷季铵钾＝1-2:1-3的混合液进行化学变性，再用煅烧的物理方法进行变性，即可得到改性蚕蛋白-明胶。该发明通过对成膜剂进行改性后作为制备本申请涂料的重要原料，能使制成的涂料在室外条件下具有良好的耐候性和防水性，且制备工艺简单易懂，还保证吸热涂料的吸热效率，但是其耐候性和吸热性能还有待提高。

发明内容

本发明的目的是提供一种太阳能吸热材料及其制备方法，以解决在专利文献“一种太阳能吸热材料(专利号：CN106366821A)”公开的基础上，优化太阳能吸热材料的组分、用量、方法等，提高太阳能吸热材料的耐候性和吸热性能。

为了解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种太阳能吸热材料，所述太阳能吸热材料包括：成膜剂，成膜助剂，吸光剂，溶剂，助剂；所述吸光剂原料为氧化铬绿纳米粉末、永固大红、永固紫、炭黑、细菌纤维素；所述吸光剂的制备方法为将氧化铬绿纳米粉末、永固大红、永固紫、炭黑在乙醇溶液中充分搅拌30-60分钟后，滴加到细菌纤维素水溶液中，600-800转/分钟搅拌4-6小时后离心过滤即可；所述成膜剂的原料为蚕蛋白，明胶，低聚肽粉，多聚磷酸，丙烯酸甲酯，聚硅氧烷季铵钾；所述成膜剂的制备方法为：将按照重量比蚕蛋白，明胶，低聚肽粉，多聚磷酸为8-10：2-4：:1-3:0.4-0.6进行混合，然后加入水，加入按照重量份比丙烯酸甲酯：聚硅氧烷季铵钾＝1-2:1-3的混合液，然后在100-150℃条件下搅拌4-6小时后，过滤干燥后气流粉碎、分级，控制D50为10-25μm。