本發(fā)明涉及光熱太陽能技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種吸熱率高的太陽能吸熱涂料。
背景技術(shù)：
隨著國內(nèi)能源、環(huán)保問題，太陽能作為一種取之不盡的清潔能源越來越受到重視。太陽能吸熱涂料是將光能轉(zhuǎn)化成熱能的涂料，將其直接涂刷基材的表面，幫助基材吸收太陽熱量，現(xiàn)有的涂料通常包括以下組分：樹脂、固化劑、吸收劑、溶劑、助劑。不同的助劑選擇，會使涂料的光學(xué)性能有著很大的區(qū)別。
眾所周知，太陽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可見——近紅外光高吸收，對紅外光高反射的特種涂層，即它能有效地吸收太陽能，而受熱后自身長波造成的熱損失很小，廣泛應(yīng)用于太陽能光熱轉(zhuǎn)換，如太陽能熱水器、太陽能發(fā)電等。太陽能吸熱涂層擔(dān)負(fù)著接收并吸收太陽能量的重要作用，影響著整個太陽能吸熱系統(tǒng)的穩(wěn)定性及效率的高低。太陽能吸熱涂料是一種功能性涂料，用它制成的膜將太陽輻射能轉(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。
具有光譜選擇性吸收特性的材料，必須是一種復(fù)合材料，即由吸收太陽光輻射和反射紅外光譜兩部分材料組成。吸收輻射是指當(dāng)輻射通過物質(zhì)時，其中某些頻率的輻射被組成物質(zhì)的粒子選擇性地吸收，從而使輻射強(qiáng)度減弱的現(xiàn)象。吸收輻射的實質(zhì)，是物質(zhì)粒子發(fā)生由低能級(一般為基態(tài))向高能級(激發(fā)態(tài))的躍遷。在太陽光譜區(qū)，波長在0.3～2.5μm的太陽輻射強(qiáng)度最大，對該光譜區(qū)的光量子吸收是關(guān)鍵，因此，涂層材料中只有存在與波長0.3～2.5μm光子的能量相對應(yīng)的能級躍遷，才具有較好的選擇吸收性。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種具有高導(dǎo)熱率、低輻射率、高穩(wěn)定性的吸熱率高的太陽能吸熱涂料。
本發(fā)明解決技術(shù)問題的技術(shù)方案是：
一種吸熱率高的太陽能吸熱涂料，由以下重量份配比的原料制成：
聚氨酯樹脂10-20份，氟硅樹脂10-12份，硅丙乳液20-24份，石墨粉10-20份，納米氧化鐵1-3份，納米氮化鈦1-3份，紫黑色納米銅粉2-4份，乙醇10-20份，固態(tài)硅酸鈉粘結(jié)劑2-4份，磷酸二氫銨2-8份，聚乙烯吡咯烷酮2-9份，硒硫化鎘1-2份，去離子水10-20份。
優(yōu)選地，上述吸熱率高的太陽能吸熱涂料，由以下重量份配比的原料制成：
聚氨酯樹脂15份，氟硅樹脂11份，硅丙乳液22份，石墨粉15份，納米氧化鐵2份，納米氮化鈦2份，紫黑色納米銅粉3份，乙醇15份，固態(tài)硅酸鈉粘結(jié)劑3份，磷酸二氫銨5份，聚乙烯吡咯烷酮6份，硒硫化鎘1.5份，去離子水15份。
上述吸熱率高的太陽能吸熱涂料的制備方法如下：
(1)按照上述原料的質(zhì)量份配比；
(2)依次將聚氨酯樹脂、氟硅樹脂、硅丙乳液、聚乙烯吡咯烷酮、固態(tài)硅酸鈉粘結(jié)劑加入乙醇中，均勻攪拌10-15min，再于130-150℃下烘干6-8h，再將干燥后的粉體在馬弗爐中燒結(jié)，得混合物A；
(3)依次將石墨粉、納米氧化鐵、納米氮化鈦、紫黑色納米銅粉、磷酸二氫銨、硒硫化鎘加入去離子水中，升溫至70-80℃，通過攪拌器在轉(zhuǎn)速為350-450轉(zhuǎn)/min的轉(zhuǎn)速下攪拌45-55min，得混合物B；
(4)將混合物B加入混合物A中，用80-100目絲絹過濾后,通過攪拌器在轉(zhuǎn)速為300-400轉(zhuǎn)/min的轉(zhuǎn)速下均勻攪拌14-20min，即得調(diào)好的涂料；
(5)將調(diào)制好的涂料用120-150目絲絹進(jìn)行過濾，將過濾后的漆液裝入容器中密封即可。
所述步驟(2)中燒結(jié)的溫度是500-600℃。
所述步驟(2)中燒結(jié)的時間是3.5-5.5h。
本發(fā)明產(chǎn)品的優(yōu)點在于：本發(fā)明太陽能吸熱涂料制備的涂層具有高吸收率、高導(dǎo)熱率、低輻射率、高穩(wěn)定性，有效提高了吸熱涂料對太陽能的轉(zhuǎn)化率，且具有良好的耐候性和防水性特別適合于太陽能吸熱器用的太陽能吸熱涂料；特別是涂料中加入了紫黑色納米銅粉使涂料具有鮮艷的顏色、附著力。此外，本發(fā)明的制備工藝簡單，成本低廉，設(shè)備要求低，生產(chǎn)過程環(huán)保，易于工業(yè)化生產(chǎn)，適于大范圍推廣應(yīng)用。
具體實施方式
以下結(jié)合實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明，但本發(fā)明并不局限于這些實施例。
實施例1
一種吸熱率高的太陽能吸熱涂料，由以下重量份配比的原料制成：
聚氨酯樹脂10kg，氟硅樹脂10kg，硅丙乳液20kg，石墨粉10kg，納米氧化鐵1kg，納米氮化鈦1kg，紫黑色納米銅粉2kg，乙醇10kg，固態(tài)硅酸鈉粘結(jié)劑2kg，磷酸二氫銨2kg，聚乙烯吡咯烷酮2kg，硒硫化鎘1kg，去離子水10kg。
上述吸熱率高的太陽能吸熱涂料的制備方法如下：
(1)按照上述原料的質(zhì)量份配比；
(2)依次將聚氨酯樹脂、氟硅樹脂、硅丙乳液、聚乙烯吡咯烷酮、固態(tài)硅酸鈉粘結(jié)劑加入乙醇中，均勻攪拌10min，再于130℃下烘干6h，再將干燥后的粉體在馬弗爐中燒結(jié)，得混合物A；
(3)依次將石墨粉、納米氧化鐵、納米氮化鈦、紫黑色納米銅粉、磷酸二氫銨、硒硫化鎘加入去離子水中，升溫至70℃，通過攪拌器在轉(zhuǎn)速為350轉(zhuǎn)/min的轉(zhuǎn)速下攪拌45min，得混合物B；
(4)將混合物B加入混合物A中，用80目絲絹過濾后,通過攪拌器在轉(zhuǎn)速為300-400轉(zhuǎn)/min的轉(zhuǎn)速下均勻攪拌14min，即得調(diào)好的涂料；
(5)將調(diào)制好的涂料用120目絲絹進(jìn)行過濾，將過濾后的漆液裝入容器中密封即可。
所述步驟(2)中燒結(jié)的溫度是500℃。
所述步驟(2)中燒結(jié)的時間是3.5h。
實施例2
一種吸熱率高的太陽能吸熱涂料，由以下重量份配比的原料制成：
聚氨酯樹脂15kg，氟硅樹脂11kg，硅丙乳液22kg，石墨粉15kg，納米氧化鐵2kg，納米氮化鈦2kg，紫黑色納米銅粉3kg，乙醇15kg，固態(tài)硅酸鈉粘結(jié)劑3kg，磷酸二氫銨5kg，聚乙烯吡咯烷酮6kg，硒硫化鎘1.5kg，去離子水15kg。
上述吸熱率高的太陽能吸熱涂料的制備方法如下：
(1)按照上述原料的質(zhì)量份配比；
(2)依次將聚氨酯樹脂、氟硅樹脂、硅丙乳液、聚乙烯吡咯烷酮、固態(tài)硅酸鈉粘結(jié)劑加入乙醇中，均勻攪拌12min，再于140℃下烘干7h，再將干燥后的粉體在馬弗爐中燒結(jié)，得混合物A；
(3)依次將石墨粉、納米氧化鐵、納米氮化鈦、紫黑色納米銅粉、磷酸二氫銨、硒硫化鎘加入去離子水中，升溫至75℃，通過攪拌器在轉(zhuǎn)速為400轉(zhuǎn)/min的轉(zhuǎn)速下攪拌50min，得混合物B；
(4)將混合物B加入混合物A中，用90目絲絹過濾后,通過攪拌器在轉(zhuǎn)速為350轉(zhuǎn)/min的轉(zhuǎn)速下均勻攪拌17min，即得調(diào)好的涂料；
(5)將調(diào)制好的涂料用135目絲絹進(jìn)行過濾，將過濾后的漆液裝入容器中密封即可。
所述步驟(2)中燒結(jié)的溫度是550℃。
所述步驟(2)中燒結(jié)的時間是4.5h。
實施例3
一種吸熱率高的太陽能吸熱涂料，由以下重量份配比的原料制成：
聚氨酯樹脂20kg，氟硅樹脂12kg，硅丙乳液24kg，石墨粉20kg，納米氧化鐵3kg，納米氮化鈦3kg，紫黑色納米銅粉4kg，乙醇20kg，固態(tài)硅酸鈉粘結(jié)劑4kg，磷酸二氫銨8kg，聚乙烯吡咯烷酮9kg，硒硫化鎘2kg，去離子水20kg。
上述吸熱率高的太陽能吸熱涂料的制備方法如下：
(1)按照上述原料的質(zhì)量份配比；
(2)依次將聚氨酯樹脂、氟硅樹脂、硅丙乳液、聚乙烯吡咯烷酮、固態(tài)硅酸鈉粘結(jié)劑加入乙醇中，均勻攪拌15min，再于150℃下烘干8h，再將干燥后的粉體在馬弗爐中燒結(jié)，得混合物A；
(3)依次將石墨粉、納米氧化鐵、納米氮化鈦、紫黑色納米銅粉、磷酸二氫銨、硒硫化鎘加入去離子水中，升溫至80℃，通過攪拌器在轉(zhuǎn)速為450轉(zhuǎn)/min的轉(zhuǎn)速下攪拌55min，得混合物B；
(4)將混合物B加入混合物A中，用100目絲絹過濾后,通過攪拌器在轉(zhuǎn)速為400轉(zhuǎn)/min的轉(zhuǎn)速下均勻攪拌20min，即得調(diào)好的涂料；
(5)將調(diào)制好的涂料用150目絲絹進(jìn)行過濾，將過濾后的漆液裝入容器中密封即可。
所述步驟(2)中燒結(jié)的溫度是600℃。
所述步驟(2)中燒結(jié)的時間是5.5h。
以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。