一种太阳能聚光树脂的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及树脂合成技术以及光学聚焦技术，具体是一种太阳能聚光树脂的制备方法。
【背景技术】
[0002]现有的聚光器有折射聚光器、反射聚光器、混合聚光器、热光伏聚光器、荧光聚光器、全息聚光器等，其中以菲涅尔聚光器最具竞争力。
[0003]菲涅尔聚光型太阳能技术通过菲涅尔透镜将接收到的太阳能放大成百上千倍，然后将放大的能量聚焦于效率极高的小光电池上。由此通过聚光的方式把一定面积上的光通过聚光系统会聚在一个狭小的区域(焦斑)，太阳能电池仅需焦斑面积的大小即可，从而大幅减少了太阳能电池的用量。同样条件下，倍率越高，所需太阳能电池面积越小。
[0004]现有的菲涅尔聚光系统有较多弊端。
[0005]从光学效果上讲，一是聚焦性不够高，由此带来的光电转换效率不够高，没能很大程度上减小光学损失；二是能流密度低、间歇性以及空间分布不均匀；还有就是，容易受到太阳光跟踪系统的精度和风向等影响，太阳光入射方向有可能偏离聚光轴向方向，以400倍菲涅尔透镜为例，如果入射角偏离0.5度，光学效率将降为64%，如果入射角偏离I度，光学效率将降为O。即使在太阳能电池表面加上二次聚光器，也只能将容忍度提高到一度。
[0006]从耐候性能上来说，寿命短，容易受到外界环境的侵蚀，并不具备较强的抗冻耐热能力，无法保证在户外长时间正常工作。
[0007]从工艺角度讲，其设计和制造涉及到多个技术领域，包括光学工程，高分子材料工程，CNC机械加工，金刚石车削工艺，镀镍工艺；模压、注塑、浇铸等制造工艺。工艺流程复杂，由此带来的成本居高不下。
【发明内容】
[0008]本发明的目的在于提供一种高聚光性、高精度、耐候性能佳、成本低的太阳能聚光树脂的制备方法，以解决上述【背景技术】中的问题。
[0009]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
一种太阳能聚光树脂的制备方法，将二酚基甲烷与二甲氧基丙烷按照1:8-12的摩尔比进行溶解，同时加入8-12ml催化剂，升温至65-70°C，并在该温度下反应28_32min ;降温至60°C，缓慢滴加第一部分液碱，再升温并保持反应温度65?70°C，回流2h，减压回收未反应的二甲氧基丙烷，冷却至65°C以下，加入55-65ml溶剂，同时滴加第二部分液碱，回流2h,溶剂溶液呈黄色，冷却，用热水洗涤，分出水层，使溶剂溶液透明为止，蒸出溶剂，即得太阳能聚光树脂。
[0010]作为本发明进一步的方案:催化剂采用氯化苄基三甲基胺。
[0011]作为本发明进一步的方案:溶剂采用甲苯。
[0012]作为本发明进一步的方案:二酚基甲烷与二甲氧基丙烷的摩尔比为1:10。
[0013]作为本发明进一步的方案:液碱包括氢氧化钠、氢氧化钾，碱液的浓度为
0.l-2mol/l，碱液的滴加速度为1-5秒/滴。
[0014]作为本发明进一步的方案:甲苯的加入量为60ml。
[0015]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
本发明提供了一种太阳能聚光树脂的制备方法，通过将一种按照特殊合成方法制得的树脂固化后形成透镜，以此聚焦太阳光进行发电，具有高聚光性、高精度、耐候性能佳、成本低等特性。本发明可在光学效果、耐候性能以及工艺角度上综合提升太阳能聚光发电系统的效率和质量。
【附图说明】
[0016]图1是本发明的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0017]下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0018]太阳能聚光树脂制备的原料中包含了氯化苄基三甲基胺、二酚基甲烷、二甲氧基丙烷、甲苯等。该制备方法的原理为:二酚基甲烷与二甲氧基丙烷按照一定的的摩尔比进行溶解，同时加入催化剂，进行反应；反应过后进行减压回收二甲氧基丙烷，同时对反应产物进行一个溶剂萃取的过程，再施以水洗，蒸干溶剂，使其干燥成晶，即得所需太阳能聚光树月旨。具体的如以下实施例所述。
[0019]实施例1
本发明实施例中，在三口烧瓶内，将二酚基甲烷与二甲氧基丙烷按1:10的比例加入(同时加入催化剂氯化三甲基苄基铵)，升温至68°C，保温30min，使二酚基甲烷溶解，降温至60°C，缓慢滴加第一部分液碱，保持反应温度68°C，回流2h，减压回收未反应的二甲氧基丙烷，冷却至65°C以下，加入甲苯，同时滴加第二部分液碱，回流2h，溶液呈黄色，冷却，用热水洗涤，分出水层，使甲苯溶液透明为止，蒸出甲苯，即得所需太阳能聚光树脂。该太阳能聚光树脂可将聚光度提升至95%左右。
[0020]实施例2
本发明实施例中，一种太阳能聚光树脂的制备方法，将二酚基甲烷与二甲氧基丙烷按照1:8的摩尔比进行溶解，同时加入8ml氯化苄基三甲基胺，升温至65°C，并在该温度下反应28min ；降温至60°C，缓慢滴加第一部分液碱，液碱采用氢氧化钠，碱液的浓度为0.1mol/1，碱液的滴加速度为I秒/滴。再升温并保持反应温度65°C，回流2h，减压回收未反应的二甲氧基丙烷，冷却至65°C以下，加入55ml甲苯，同时滴加第二部分液碱，回流2h，甲苯溶液呈黄色，冷却，用热水洗涤，分出水层，使甲苯溶液透明为止，蒸出甲苯，即得太阳能聚光树脂。该太阳能聚光树脂可将聚光度提升至92%左右。
[0021]实施例3
本发明实施例中，一种太阳能聚光树脂的制备方法，将二酚基甲烷与二甲氧基丙烷按照1:12的摩尔比进行溶解，同时加入12ml氯化苄基三甲基胺，升温至70°C，并在该温度下反应32min ；降温至60°C，缓慢滴加第一部分液碱，液碱采用氢氧化钾，碱液的浓度为2mol/1，碱液的滴加速度为5秒/滴。再升温并保持反应温度70°C，回流2h，减压回收未反应的二甲氧基丙烷，冷却至65°C以下，加入65ml甲苯，同时滴加第二部分液碱，回流2h，甲苯溶液呈黄色，冷却，用热水洗涤，分出水层，使甲苯溶液透明为止，蒸出甲苯，即得太阳能聚光树脂。该太阳能聚光树脂可将聚光度提升至93%左右。
[0022]该太阳能聚光树脂的各结构单元赋予树脂以下功能:
1.酿键和轻基是极性基团，有助于提尚浸润性和粘附力；
2.醚键和C一C键使大分子具有柔顺性；
3.苯环赋予聚合物以耐热性和刚性；
4.异丙基也赋予大分子一定的刚性；
5.一C一O键的键能尚，从而提尚了耐喊性。
[0023]该太阳能聚光树脂针对菲涅尔透镜聚光系统的不足，有以下功能上的改进:
1.是热塑性树脂，但具有热固性，能与多种固化剂、催化剂及添加剂形成多种性能优异的固化物，故几乎能满足太阳能发电中的各种使用要求。
[0024]2.固化物有很高的聚光性，且对聚焦角度偏差的容忍度可达到12°左右，大大提高了太阳光聚光能力。
[0025]3.固化物有很高的强度和粘接强度，故可提高太阳能发电器件的寿命。
[0026]4.固化物有较高的耐腐蚀性和电性能和耐热性，故可长期在户外苛刻环境中使用，耐候性强。
[0027]该太阳能聚光树脂的分子结构决定了它的性能具有以下特点:
1.固化物有很高的聚光性，对聚焦角度偏差的容忍度高，大大提高太阳光聚光能力；
2.固化物有很高的强度和粘接强度，可提高太阳能发电器件的寿命；
3.有较高的耐腐蚀性和电性能以及耐热性，故可长期在户外苛刻环境中使用，即具备很强的耐候性；
4.工艺流程相对较为简单，由此带来的成本较低。
[0028]由于太阳能发电系统已经落实到每家每户，而用太阳能聚光树脂搭建的聚光系统成本较低且性能更佳，故可带来非常可观的经济效益。
[0029]对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
[0030]此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
【主权项】
1.一种太阳能聚光树脂的制备方法，其特征在于，将二酚基甲烷与二甲氧基丙烷按照1:8-12的摩尔比进行溶解，同时加入8-12ml催化剂，升温至65_70°C，并在该温度下反应28-32min ;降温至60°C，缓慢滴加第一部分液碱，再升温并保持反应温度65?70°C，回流2h，减压回收未反应的二甲氧基丙烷，冷却至65°C以下，加入55-65ml溶剂，同时滴加第二部分液碱，回流2h，溶剂溶液呈黄色，冷却，用热水洗涤，分出水层，使溶剂溶液透明为止，蒸出溶剂，即得太阳能聚光树脂。2.根据权利要求1所述的太阳能聚光树脂的制备方法，其特征在于，催化剂采用氯化苄基三甲基胺。3.根据权利要求1所述的太阳能聚光树脂的制备方法，其特征在于，溶剂采用甲苯。4.根据权利要求1所述的太阳能聚光树脂的制备方法，其特征在于，二酚基甲烷与二甲氧基丙烷的摩尔比为1:10。5.根据权利要求1所述的太阳能聚光树脂的制备方法，其特征在于，液碱包括氢氧化钠、氢氧化钾，碱液的浓度为0.l_2mol/l，碱液的滴加速度为1-5秒/滴。6.根据权利要求3所述的太阳能聚光树脂的制备方法，其特征在于，甲苯的加入量为60ml ο
【专利摘要】本发明公开了一种太阳能聚光树脂的制备方法，将二酚基甲烷与二甲氧基丙烷按照1:8-12的摩尔比进行溶解，同时加入8-12ml催化剂，升温至65-70℃，并在该温度下反应28-32min；降温至60℃，缓慢滴加第一部分液碱，再升温并保持反应温度65～70℃，回流2h，减压回收未反应的二甲氧基丙烷，冷却至65℃以下，加入55-65ml溶剂，同时滴加第二部分液碱，回流2h，溶剂溶液呈黄色，冷却，用热水洗涤，分出水层，使溶剂溶液透明为止，蒸出溶剂，即得。本发明具有高聚光性、高精度、耐候性能佳、成本低等特性，可在光学效果、耐候性能以及工艺角度上综合提升太阳能聚光发电系统的效率和质量。
【IPC分类】C08G65/40
【公开号】CN105061753
【申请号】CN201510499078
【发明人】屈步强
【申请人】深圳市三十一科技有限公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年8月14日