专利名称：太阳能吸收涂料的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种涂料，特别涉及一种用于把太阳能(光)转变成热能的太阳能吸收 涂料。
背景技术：
太阳能吸收涂料主要是把太阳能(光)转化为热能，现有太阳能吸收涂料基本上为 黑色、色彩单一、装饰性差，不能将太阳能热水器、暖房或其它建筑物协调成一体，不适用于 军事装备领域。同时，现有太阳能吸收涂料的涂层的耐候性、保光保色性也不好。
发明内容
本发明的目的是提供一种太阳能吸收涂料，它改进现有太阳能吸收涂料色彩单 一装饰性差的缺点，提供与环境有一定协调性的颜色涂层，涂层不仅能把太阳能高效率的 转换成热能，而且涂层的耐候性、保光保色性优良。本发明的太阳能吸收涂料，主要用于把 太阳能(光)转变成热能，特别适用于太阳能热水器、暖房，在军事装备领域，用于假目标的 迷彩涂装，迷惑敌方热成像设备的侦查。本发明的技术方案是这样实现的，太阳能吸收涂料，其特征在于它是由以下原料 制成树脂、吸收剂、体质颜料、助剂和溶剂；所述的树脂为丙烯酸树脂；所述的吸收剂是由 碳黑、搪瓷黑、氧化铬绿调配成黑色，或由搪瓷黑、氧化铬绿、氧化铁红、硫化鎘调配成棕红 色，或由搪瓷黑、氧化铬绿、氧化铁红、硫化鎘、钴蓝调配成深绿色；所述的体质颜料包括沉 淀硫酸钡和滑石粉；所述的助剂包括分散剂、流平剂、增塑剂、偶联剂、防沉剂，其中，所述的 分散剂为高分子型分散剂，所述的流平剂为硅油液，所述的增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯，所 述的偶联剂为硅烷偶联剂，所述的防沉剂为有机膨润土；所述的溶剂包括丙酮、醋酸丁酯及 二甲苯；
配方一配制黑色的太阳能吸收涂料时，所述的树脂、吸收剂、体质颜料、助剂和溶剂各 具体原料的重量份如下
浓度为45% -55%的丙烯酸树脂为观-35份、碳黑为1. 0-2. 4份、搪瓷黑为4_9份、氧 化铬绿为1. 1-1. 8份、700-900目的滑石粉为15-18份、700-900目的沉淀硫酸钡为8_11 份、有机膨润土为0. 6份、硅烷偶联剂为0. 2-0. 5份、高分子型分散剂为1. 5-1. 9份、浓度为 0.5%-1.5%的硅油为0. 1份、邻苯二甲酸二丁酯为2-5份、丙酮为6-8份、醋酸丁酯为8-10 份、二甲苯为24. 716. 7份;
或配方二配制棕红色的太阳能吸收涂料时，所述的树脂、吸收剂、体质颜料、助剂和溶 剂各具体原料的重量份如下
浓度为45% -55%的丙烯酸树脂为27-35份、氧化铁红为5_7份、搪瓷黑为2_4份、氧化 铬绿为2-3份、硫化鎘为3-6份、700-900目的滑石粉为15-18份、700-900目的沉淀硫酸钡 为6-9份、有机膨润土为0. 6份、高分子型分散剂为1. 3-1. 5份、硅烷偶联剂为0. 2-0. 5份、 浓度为0.5%-1.5 %的硅油为0.1份、邻苯二甲酸二丁酯为2-5份、丙酮为5-7份、醋酸丁酯为6-9份、二甲苯为25-27份；
或配方三配制深绿色的太阳能吸收涂料时，所述的树脂、吸收剂、体质颜料、助剂和溶 剂各具体原料的重量份如下
浓度为45% -55%的丙烯酸树脂为27-35份、氧化铁红为0. 2-0. 6份、搪瓷黑为1-1. 5 份、氧化铬绿为8-10份、硫化鎘为4-7份、钴蓝为2-4份、700-900目的滑石粉为10-14份、 700-900目的沉淀硫酸钡为9-11份、有机膨润土为0. 6份、高分子型分散剂为1. 3-1. 5份、 硅烷偶联剂为0.2-0. 5份、浓度为0.5%-1.5 %的硅油为0.1份、邻苯二甲酸二丁酯为 2-5份、丙酮为5-7份、醋酸丁酯为6-9份、二甲苯为23. 8-25份
所述的丙烯酸树脂的浓度为50% ；所述的碳黑为色素用碳黑；所述的搪瓷黑、氧化铬 绿、氧化铁红、硫化鎘、钴蓝、有机膨润土、邻苯二甲酸二丁酯、丙酮、醋酸丁酯、二甲苯均为 工业级；所述的滑石粉和沉淀硫酸钡均为800目；所述的硅油的浓度为1 所述的高分子 型分散剂为P104S分散剂；所述的硅烷偶联剂为浓度为95%的KH-550硅烷偶联剂。所述的太阳能吸收涂料的制造方法如下
1)按配方一或配方二或配方三中的其中一种配方来称取原料；
2)偶联剂的稀释将上述配方量的偶联剂加到容器中，再加入上述配方量一半的溶剂， 搅勻备用；
3)吸收剂的预处理将上述配方量的吸收剂加入到不锈钢桶中，在200-300转/分钟 的转速下将稀释的偶联剂加入，加完后继续搅拌20-30分钟；
4)颜料的分散将上述配方量的体质颜料、分散剂、防沉剂及上述配方量60%的树脂 和预处理的吸收剂高速混合，用球磨机或砂磨机进行分散，将漆浆细度分散至30um以下， 将漆浆接入到干净的容器中备用；
5)调漆将漆浆在高速搅拌下，依次将上述配方量的增塑剂、流平剂、和剩余的上述配 方量40%的树脂及上述剩余的一半溶剂加入，搅拌30-40分钟，即得调好的漆液；
6)包装将调制好的漆液用100目丝绢进行过滤，将过滤后的漆液装入容器中，密封即可。所述的涂料的细度限制在30um以下。所述的涂料的涂层用作太阳能的吸收。本发明上述各种材料市场上均有销售。本发明的有益效果是本发明的树脂采用耐候性和保光保色性优良的丙烯酸树 脂；吸收剂(颜料)是耐光性6级以上的碳黑、搪瓷黑、硫化鎘、氧化铬绿、氧化铁红、钴蓝调 配成棕红色、深绿色、黑色，以及对它们之间的配比严格限定使涂料具有良好的热稳定性和 耐候性，保证涂层对太阳能具有优良的吸收性能和颜色的多样化；沉淀硫酸钡和滑石粉体 质颜料用于补充颜料应有的体积，提高涂层的理化性能，降低涂料成本；助剂为P104S分散 剂，邻苯二甲酸二丁酯增塑剂，有机膨润土防沉剂，硅油流平剂，溶剂为二甲苯、丙酮和醋酸 丁酯，涂料的细度限制在30um以下保证涂料具有鲜艳的颜色、附着力。本发明的涂料改进 现有太阳能吸收涂料色彩单一装饰性差的缺点，提供与环境有一定协调性的颜色涂层，涂 层不仅能把太阳能高效率的转换成热能，而且涂层的耐候性、保光保色性优良；主要用于把 太阳能(光)转变成热能，特别适用于太阳能热水器、暖房，在军事装备领域，用于假目标的 迷彩涂装，迷惑敌方热成像设备的侦查。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步说明，但下述实施例不用于限制本发明的实施 范围。本发明的太阳能吸收涂料，其特征在于它是由以下原料制成树脂、吸收剂、体质 颜料、助剂和溶剂；所述的树脂为丙烯酸树脂；所述的吸收剂是由碳黑、搪瓷黑、氧化铬绿 调配成黑色，或由搪瓷黑、氧化铬绿、氧化铁红、硫化鎘调配成棕红色，或由搪瓷黑、氧化铬 绿、氧化铁红、硫化鎘、钴蓝调配成深绿色；所述的体质颜料包括沉淀硫酸钡和滑石粉；所 述的助剂包括分散剂、流平剂、增塑剂、偶联剂、防沉剂，其中，所述的分散剂为高分子型分 散剂，所述的流平剂为硅油液，所述的增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯，所述的偶联剂为硅烷偶 联剂，所述的防沉剂为有机膨润土 ；所述的溶剂包括丙酮、醋酸丁酯及二甲苯；
实施例1
1、配制黑色的太阳能吸收涂料取浓度为50%的丙烯酸树脂2mig、色素用碳 黑1.0 kg、工业级搪瓷黑4 kg、工业级氧化铬绿(Cr2O3) 1. 1 kg、800目的滑石粉 (3Mg0 · 4Si02 · H2O) 15 kg、800目的沉淀硫酸钡(BaSO4) 8 kg、工业级有机膨润土 0. 6 kg、 浓度为 95% 的 KH-550 硅烷偶联剂(H2N · (CH2)3* Si (OC2H5) 3) 0. 2 kg、P104S 分散剂 1.5 kg、浓度为的硅油液0. 1 kg、工业级邻苯二甲酸二丁酯(C16H22O4) 2 kg、工业级丙酮 (C3H6O) 6 kg、工业级醋酸丁酯(C6H12O2) 8 kg、工业级二甲苯(C8Hltl) 24. 7 kg。2、本发明涂料的制造方法
1)偶联剂的稀释将上述配方量的偶联剂加到容器中，再加入上述配方量一半的溶 剂，搅勻备用；
2)吸收剂的预处理将上述配方量的吸收剂加入到不锈钢桶中，在200-300转/分钟 的转速下将稀释的偶联剂加入，加完后继续搅拌20-30分钟；
3)颜料的分散将上述配方量的体质颜料、分散剂、防沉剂及上述配方量60%的树脂 和预处理的吸收剂高速混合，用球磨机或砂磨机进行分散，将漆浆细度分散至30um以下， 将漆浆接入到干净的容器中备用；
4)调漆将漆浆在高速搅拌下，依次将上述配方量的增塑剂、流平剂、和剩余的上述配 方量40%的树脂及上述剩余的一半溶剂加入，搅拌30-40分钟，即得调好的漆液；
5)包装将调制好的漆液用100目丝绢进行过滤，将过滤后的漆液装入容器中，密封即可。实施例2
1、配制黑色的太阳能吸收涂料取浓度为50%的丙烯酸树脂3^g、色素用碳黑2. 4 kg、工业级搪瓷黑9kg、工业级氧化铬绿1.8 kg、800目的滑石粉18kg、800目的沉淀硫酸钡 11 kg、工业级有机膨润土 0.6 kg、浓度为95%的KH-550硅烷偶联剂0. 5 kg、P104S分散 剂1.9 kg、浓度为的硅油液0. 1 kg、工业级邻苯二甲酸二丁酯^g、工业级丙酮8 kg、工 业级醋酸丁酯10 kg、工业级二甲苯26. 7 kg。2、本发明涂料的制造方法同实施例1。实施例3
1、配制黑色的太阳能吸收涂料取浓度为50%的丙烯酸树脂31kg、色素用碳黑1.8kg、工业级搪瓷黑6kg、工业级氧化铬绿1.5 kg、800目的滑石粉16kg、800目的沉淀硫酸钡 9 kg、工业级有机膨润土 0.6 kg、浓度为95%的KH-550硅烷偶联剂0. 4 kg、P104S分散剂 1.7 kg、浓度为的硅油液0. 1 kg、工业级邻苯二甲酸二丁酯:3kg、工业级丙酮7 kg、工业 级醋酸丁酯9 kg、工业级二甲苯25. 7 kg。2、本发明涂料的制造方法同实施例1。实施例4
1、配制棕红色的太阳能吸收涂料取浓度为50%的丙烯酸树脂2Ag、工业级氧化铁 红(Fe2O3) 5 kg、工业级搪瓷黑2kg、工业级氧化铬绿2 kg、工业级硫化鎘(CdS) 3 kg、800 目的滑石粉15kg、800目的沉淀硫酸钡6 kg、工业级有机膨润土 0.6 kg、浓度为95%的 KH-550硅烷偶联剂0. 2 kg、P104S分散剂1. 3kg、浓度为的硅油液0. 1 kg、工业级邻苯 二甲酸二丁酯2kg、工业级丙酮5 kg、工业级醋酸丁酯6 kg、工业级二甲苯25 kg。2、本发明涂料的制造方法同实施例1。实施例5
1、配制棕红色的太阳能吸收涂料取浓度为50%的丙烯酸树脂3^g、工业级氧化铁 红7 kg、工业级搪瓷黑4kg、工业级氧化铬绿3 kg、工业级硫化鎘6 kg、800目的滑石粉 18kg、800目的沉淀硫酸钡9 kg、工业级有机膨润土 0.6 kg、浓度为95%的KH-550硅烷偶 联剂0.5 kg、P104S分散剂Ukg、浓度为的硅油液0. 1 kg、工业级邻苯二甲酸二丁酯 5kg、工业级丙酮7 kg、工业级醋酸丁酯9 kg、工业级二甲苯27 kg。2、本发明涂料的制造方法同实施例1。实施例6
1、配制棕红色的太阳能吸收涂料取浓度为50%的丙烯酸树脂31kg、工业级氧化铁 红6 kg、工业级搪瓷黑:3kg、工业级氧化铬绿2. 5 kg、工业级硫化鎘4kg、800目的滑石粉 16kg、800目的沉淀硫酸钡8 kg、工业级有机膨润土 0.6 kg、浓度为95%的KH-550硅烷偶 联剂0.3 1^、？1045分散剂1.41^、浓度为1(%的硅油液0.1 kg、工业级邻苯二甲酸二丁酯 3kg、工业级丙酮6kg、工业级醋酸丁酯8 kg、工业级二甲苯洸kg。2、本发明涂料的制造方法同实施例1。实施例7
1、配制深绿色的太阳能吸收涂料取浓度为50%的丙烯酸树脂27kg、工业级氧化铁 红0.2 kg、工业级搪瓷黑lkg、工业级氧化铬绿8kg、工业级硒硫化鎘4kg、工业级钴蓝 (CO(ALO2)2) 2 kg、800目的滑石粉10kg、800目的沉淀硫酸钡9kg、工业级有机膨润土 0. 6 kg、浓度为95%的KH-550硅烷偶联剂0. 2 kg、P104S分散剂1. :3kg、浓度为的硅油液 0. 1 kg、工业级邻苯二甲酸二丁酯2kg、工业级丙酮5kg、工业级醋酸丁酯6kg、工业级二甲 苯 23. 8 kg。2、本发明涂料的制造方法同实施例1。实施例8
1、配制深绿色的太阳能吸收涂料取浓度为50%的丙烯酸树脂35kg、工业级氧化铁红 0.6 kg、工业级搪瓷黑1.5kg、工业级氧化铬绿10kg、工业级硫化鎘7kg、工业级钴蓝4 kg、 800目的滑石粉14kg、800目的沉淀硫酸钡11kg、工业级有机膨润土 0. 6 kg、浓度为95%的 KH-550硅烷偶联剂0. 5 kg、P104S分散剂1. 5kg、浓度为的硅油液0. 1 kg、工业级邻苯二甲酸二丁酯5kg、工业级丙酮7kg、工业级醋酸丁酯9kg、工业级二甲苯25kg。2、本发明涂料的制造方法同实施例1。实施例9
1、配制深绿色的太阳能吸收涂料取浓度为50%的丙烯酸树脂33kg、工业级氧化铁红 0. 3 kg、工业级搪瓷黑1. 2kg、工业级氧化铬绿8. 8kg、工业级硫化鎘5. 2kg、工业级钴蓝 2.1 kg、800目的滑石粉13. 5kg、800目的沉淀硫酸钡10. 6kg、工业级有机膨润土 0. 6 kg、 浓度为95%的KH-550硅烷偶联剂0. 3 kg、P104S分散剂1. :3kg、浓度为的硅油液0. 1 kg、工业级邻苯二甲酸二丁酯4kg、工业级丙酮5. 5kg、工业级醋酸丁酯7. 5kg、工业级二甲 苯 5kg 。2、本发明涂料的制造方法同实施例1。3、将上述制得的本发明涂料进行性能测试
将所制涂料喷涂在50X120X0. 2mm的马口铁板上测试涂料的附着力、耐冲击性、柔韧 性、耐水性、耐油性，将涂料喷涂在80X 120X Imm的钢板上测试涂料的耐候性，将涂料喷涂 在60 X 60 X Imm的铝板上测试涂料的法向发射率和吸收比，涂层厚度30_35um。干燥24h后 测定，测试方法采用国家标准。1)涂层颜色为深绿色，
2)附着力2级
3)耐冲击性50cm
4)柔韧性Imm
5)耐水性24h涂层不起泡、不脱落、不起皱
6)耐油性24h涂层不起泡、不脱落、不起皱
7)耐候性(313紫外光300h)，1级
8)红外发射率0.89(80°C)
9)涂层吸收比0.95
对实施例1-8制得的涂料也分别进行了同实施例9相同性能测试，颜色除外，其它性能 指标大致相同。本发明的涂料的细度限制在30um以下为优选值；所述的涂料的涂层用作太阳能 的吸收。所述丙烯酸树脂的浓度在45% -55%范围内均可，浓度为50%为最佳值；所述硅 油的浓度在0.5% -1.5%范围内均可，浓度为为最佳值，所述滑石粉和沉淀硫酸钡颗 粒均在700-900目的范围内均可、800目为最佳值；所述的分散剂只要是高分子型分散剂 均可，所述的偶联剂只要是硅烷偶联剂均可；所述的碳黑也可以是其它碳黑，优选色素用碳 黑；所述的搪瓷黑、氧化铬绿、氧化铁红、硫化鎘、钴蓝、有机膨润土、邻苯二甲酸二丁酯、丙 酮、醋酸丁酯、二甲苯它们还可以是其它级，本发明优选工业级。
权利要求
1.太阳能吸收涂料，其特征在于它是由以下原料制成树脂、吸收剂、体质颜料、助剂 和溶剂；所述的树脂为丙烯酸树脂；所述的吸收剂是由碳黑、搪瓷黑、氧化铬绿调配成黑 色，或由搪瓷黑、氧化铬绿、氧化铁红、硫化鎘调配成棕红色，或由搪瓷黑、氧化铬绿、氧化铁 红、硫化鎘、钴蓝调配成深绿色；所述的体质颜料包括沉淀硫酸钡和滑石粉；所述的助剂包 括分散剂、流平剂、增塑剂、偶联剂、防沉剂，其中，所述的分散剂为高分子型分散剂，所述的 流平剂为硅油液，所述的增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯，所述的偶联剂为硅烷偶联剂，所述的 防沉剂为有机膨润土 ；所述的溶剂包括丙酮、醋酸丁酯及二甲苯；配方一配制黑色的太阳能吸收涂料时，所述的树脂、吸收剂、体质颜料、助剂和溶剂各 具体原料的重量份如下浓度为45% -55%的丙烯酸树脂为观-35份、碳黑为1. 0-2. 4份、搪瓷黑为4_9份、氧 化铬绿为1. 1-1. 8份、700-900目的滑石粉为15-18份、700-900目的沉淀硫酸钡为8_11 份、有机膨润土为0. 6份、硅烷偶联剂为0. 2-0. 5份、高分子型分散剂为1. 5-1. 9份、浓度为 0.5%-1.5%的硅油为0. 1份、邻苯二甲酸二丁酯为2-5份、丙酮为6-8份、醋酸丁酯为8-10 份、二甲苯为24. 716. 7份;或配方二配制棕红色的太阳能吸收涂料时，所述的树脂、吸收剂、体质颜料、助剂和溶 剂各具体原料的重量份如下浓度为45% -55%的丙烯酸树脂为27-35份、氧化铁红为5_7份、搪瓷黑为2_4份、氧化 铬绿为2-3份、硫化鎘为3-6份、700-900目的滑石粉为15-18份、700-900目的沉淀硫酸钡 为6-9份、有机膨润土为0. 6份、高分子型分散剂为1. 3-1. 5份、硅烷偶联剂为0. 2-0. 5份、 浓度为0.5%-1.5 %的硅油为0.1份、邻苯二甲酸二丁酯为2-5份、丙酮为5-7份、醋酸 丁酯为6-9份、二甲苯为25-27份；或配方三配制深绿色的太阳能吸收涂料时，所述的树脂、吸收剂、体质颜料、助剂和溶 剂各具体原料的重量份如下浓度为45% -55%的丙烯酸树脂为27-35份、氧化铁红为0. 2-0. 6份、搪瓷黑为1-1. 5 份、氧化铬绿为8-10份、硫化鎘为4-7份、钴蓝为2-4份、700-900目的滑石粉为10-14份、 700-900目的沉淀硫酸钡为9-11份、有机膨润土为0. 6份、高分子型分散剂为1. 3-1. 5份、 硅烷偶联剂为0.2-0. 5份、浓度为0.5%-1.5 %的硅油为0.1份、邻苯二甲酸二丁酯为 2-5份、丙酮为5-7份、醋酸丁酯为6-9份、二甲苯为23. 8-25份。
2.根据权利要求1所述的太阳能吸收涂料，其特征是所述的丙烯酸树脂的浓度为 50% ；所述的碳黑为色素用碳黑；所述的搪瓷黑、氧化铬绿、氧化铁红、硫化鎘、钴蓝、有机膨 润土、邻苯二甲酸二丁酯、丙酮、醋酸丁酯、二甲苯均为工业级；所述的滑石粉和沉淀硫酸钡 均为800目；所述的硅油的浓度为1 所述的高分子型分散剂为P104S分散剂；所述的硅 烷偶联剂为浓度为95%的KH-550硅烷偶联剂。
3.根据权利要求1所述的太阳能吸收涂料的制造方法如下1)按配方一或配方二或配方三中的其中一种配方来称取原料；2)偶联剂的稀释将上述配方量的偶联剂加到容器中，再加入上述配方量一半的溶剂， 搅勻备用；3)吸收剂的预处理将上述配方量的吸收剂加入到不锈钢桶中，在200-300转/分钟 的转速下将稀释的偶联剂加入，加完后继续搅拌20-30分钟；4)颜料的分散将上述配方量的体质颜料、分散剂、防沉剂及上述配方量60%的树脂 和预处理的吸收剂高速混合，用球磨机或砂磨机进行分散，将漆浆细度分散至30um以下， 将漆浆接入到干净的容器中备用；5)调漆将漆浆在高速搅拌下，依次将上述配方量的增塑剂、流平剂、和剩余的上述配 方量40%的树脂及上述剩余的一半溶剂加入，搅拌30-40分钟，即得调好的漆液；6)包装将调制好的漆液用100目丝绢进行过滤，将过滤后的漆液装入容器中，密封即可。
全文摘要
本发明涉及一种用于把太阳能(光)转变成热能的太阳能吸收涂料，它提供了三种太阳能选择性吸收涂料，该涂料由树脂、吸收剂、体质颜料、助剂和溶剂配制而成，涂层颜色是由多种吸收剂(颜料)复配而成的，涂料的主要功能是把太阳能转换成热能，并具有一定的装饰性，涂层颜色为棕红色、深绿色及黑色，涂层对太阳光的吸收比为0.95，适合作为太阳能热水器、太阳能暖房以及军事假目标的吸热涂层。
文档编号C09D133/00GK102134428SQ20111009580
公开日2011年7月27日 申请日期2011年4月18日 优先权日2010年12月31日
发明者杜宏印, 王宁, 陈战利 申请人:西安利澳科技股份有限公司