[发明专利]一种耐高温防水太阳能吸热涂料的制备方法

说明书

本发明涉及一种耐高温防水太阳能吸热涂料的制备方法，属于太阳能吸热技术领域。本发明以橘皮为原料酶解并与耐高温淀粉混合制得酶解产物，然后将有机硅氧烷改性丙烯酸酯制得混合乳液，以钛酸四丁酯为原料和溶胶凝胶的方法制得纳米二氧化钛结晶体，最后将酶解产物、混合乳液、纳米二氧化钛以及其它助剂混合粉碎制得耐高温防水太阳能吸热涂料，本发明利用橘皮制得改性果胶，改性果胶可以与吸热涂料中的酯基分子链形成共价键和其它化学键合力，从而提高太阳能吸热涂料的粘附性，高温淀粉酶可以提高太阳能吸热涂料的耐高温性，加入的二氧化钛纳米材料可以进一步提高太阳能吸热涂料的耐高温性能，具有广阔的前景。

技术领域

本发明涉及一种耐高温防水太阳能吸热涂料的制备方法，属于太阳能吸热技术领域。

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，使其成为了研究的热点。

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，但由于太阳能能量密度低而使得直接利用效率低，甚至无法利用。太阳能涂料是将光能转化成热能的涂料，将其直接涂刷基材的表面，帮助基材吸收太阳热量，因此太阳能涂料对太阳光的吸收率大小就成为了利用太阳能的核心。太阳能涂料主要有反射太阳能涂料和吸收太阳能涂料。反射太阳能涂料主要用于建筑隔热，吸收则用于建筑保温和太阳能的收集和应用。太阳能选择性吸热涂料是一种功能性涂料，在太阳光波长区域具有高的吸收率，在低温辐射区域具有低的发射率。通过覆盖在集热器的表面形成一层能够富集太阳能能量密度的薄膜从而将太阳辐射能转化为热能，提高光热能量转换效率。通过在低辐射材质铝、铜、不锈钢上涂装吸热涂层，根据所涂涂层厚度，辐射系数可达28%～49%，对太阳能的吸收率可达到90%，吸热效应优异。太阳能吸热涂料对底材具有优良的附着性，涂膜的耐冲击性、耐弯曲性、耐湿性、耐热性（可达500℃）、耐蒸汽性、耐老化性均优良，受热无气体挥发。

然而，目前市面上的太阳能吸热涂料吸热效果不好，光转化率不高，同时，部分太阳能吸收涂料的涂层的稳定性、耐候性和保光保色性也不好，容易过早出现粉化和退色现象，有待加强改善。此外，其防水性及力学性能仍有待进一步提高。

因此，急需发明出一种具有高吸收率、高稳定性且防水的太阳能吸热涂料及其制备方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对目前太阳能吸收涂料耐高温性能差、防水性差的缺陷，提供了一种耐高温防水太阳能吸热涂料的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种耐高温防水太阳能吸热涂料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：

（1）称取300～600g柑橘皮放入烘箱中，干燥得到干燥橘皮，将干燥橘皮放入粉碎机中粉碎过100目筛，得到粉碎产物，将粉碎产物与蒸馏水按质量比为1：15混合搅拌得到混合液；

（2）向上述混合液中滴加草酸溶液，调节pH值至4.8～5.3，搅拌得到酸性混合液，向酸性混合液中加入酸性混合液质量10～15%的纤维素酶和酸性混合液质量8～12%的玉米淀粉，搅拌酶解，得到酶解产物；

（3）在氮气氛围内，将丙烯酸酯与乙烯基三乙氧基硅氧烷按质量比5：1搅拌混合投入烧杯中，将烧杯放入水浴锅中，搅拌得到混合乳液；

（4）按重量份数计，将10～12份质量分数为30～40%钛酸四丁酯的乙醇溶液、2～4份二氧化硅、20～25份蒸馏水混合搅拌得到混合溶液，将混合溶液投入马弗炉中，高温下静置，加热结束后自然冷却至室温，得到混合凝胶；