[发明专利]太阳能玻璃镜镜面耐腐蚀、防污染涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能玻璃镜镜面耐腐蚀、防污染涂料及其制备方法，具体涉及塔式太阳能电站使用的玻璃镜镜面耐腐蚀、防污染涂料及其制备方法，属于玻璃镜耐腐蚀、防污染涂料领域。

背景技术

能源短缺和化石燃料引起的环境问题已经成为制约全球经济和社会发展的长期、重大瓶颈，未来将影响到人类的生存状态。为了解决这一问题，除大力开展节能与科学用能和努力发展化石燃料外，必须加速可再生能源的开发和利用。太阳能在我国以及在全世界都是最丰富和可广泛获取的可再生能源形式，有着特别重要的作用。

太阳能热发电是指将太阳光聚集并将其转化为足够温度的热能，然后通过常规的热机或其他发电技术将其转换成电能的技术。按集热器类型不同，太阳能热力发电系统可分为槽式系统、塔式系统和碟式系统三类。从技术角度来看，太阳能热发电的难点是由太阳辐射的特性带来的。太阳辐射的特点是的空间密度低，是时间的函数并且具有时域上的随机性。因此要利用太阳产生高温热能并能稳定地推动汽轮机发电，就涉及到对太阳辐射进行高密度聚集。

玻璃镜用于改变太阳辐射的方向，将其集中以提高吸收器表面的能量密度，使吸收器达到一个较高的温度。在自然界中，银是太阳吸收比最低的材料，最适合应用于太阳能反射材料。理想的银前表面镜的反射率可达97％，但是它在户外环境会迅速退化。玻璃具有优异的耐腐蚀性能，银背面玻璃镜反光性能好、寿命长，在太阳能发电领域具有十分广阔的应用前景。

由低铁的浮法玻璃制备的玻璃镜反射率为93-94％，银背面玻璃镜在户外环境中工作，环境因素如温度、潮湿环境、雨水、盐雾、腐蚀性气体往往加速了反光镜玻璃表面的腐蚀，导致玻璃镜反射率的降低。同时，户外环境中的灰尘会沾污玻璃镜表面，另外，玻璃镜会发生长霉，影响反射率，为了维持玻璃镜高反射率，必须对其经常清洗，但清洗过程容易造成玻璃镜表面温度不均，导致玻璃镜的损坏。玻璃镜的反射率对太阳能热发电电站的效率具有较大的影响，因此，必须建立玻璃镜表面的防护方法，使其对潮湿、腐蚀环境、及灰尘具有较好的抵抗能力。

对于玻璃镜玻璃面的保护，可以采用表面涂覆憎水性的涂料，如聚四氟乙烯涂料等，它具有很好的憎水性能及较低的表面活性，可以起到防止污染的作用，但这种涂料会影响玻璃镜的反射率，这对于太阳能电站是不可接受的。此外，用于玻璃镜的保护性涂层，还应该具有很好耐气候性能及与基体较高的结合强度。

发明内容

本发明的目的是为解决上述问题而提出太阳能玻璃镜镜面耐腐蚀、防污染涂料及其制备方法，具体涉及塔式太阳能电站使用的玻璃镜表面耐腐蚀、防污染涂料。

本发明的涂料按质量百分比组成如下：

正硅酸乙酯                          40-50％

乙酸锌                              1-5％

乙酸铅                              1-5％

乙二醇单乙醚                        10％～15％

乙醇                                15％～25％

羧酸                                2-4％

正丁醇                              余量

在本发明涂料中，正硅酸乙酯为主要成分，具有很好的透光性能，由于与玻璃成分相类似，与玻璃具有很好的结合强度和透光性。

乙酸锌为涂料提供了提高涂料的抗有机污染物的能力，乙酸铅增强了涂料的透明性，羧酸、乙二醇单乙醚有助于提高涂料的透光性能。乙醇能够促进正硅酸乙酯、乙酸锌、羧酸的溶解。正丁醇能够提高溶液的均匀性。

在本发明中，乙酸锌、乙酸铅的优选浓度均为1-3％。

本发明中采用的羧酸为具有一个或两个羧基的羧酸，它们可以是饱和的或不饱和的，如甲酸、乙酸、丙酸、乙二酸、丙二酸等，其中乙酸效果最优。

本发明涂料的制备方法如下：

(1)按上述的质量比将乙酸锌、乙酸铅、乙二醇单乙醚溶于乙醇中形成均一的溶液。

(2)将上述溶液搅拌0.5小时以上。

(3)将正硅酸乙酯按上述的质量比加入到上述溶液中。

(4)将羧酸、正丁醇混合加入到上述溶液中。

(5)将上述溶液搅拌4小时以上。

本发明的涂料可以通过常规的方法进行涂覆。将涂料涂在玻璃镜上，然后利用布将其涂抹均匀。用本发明的这种涂层组合物能够在各种形状玻璃镜表面进行实施，形成的涂层在常温下迅速干燥、操作简单。