本发明涉及太阳能涂料领域，具体涉及一种过渡金属复合氧化物太阳能吸热涂料及其制备方法。
背景技术：
太阳能吸收涂料主要分为光谱选择性吸收涂料和高吸收率吸收涂料，光谱选择性吸热涂料是一种具有对可见-近红外光高吸收，对红外光高反射的特种涂料，即它能有效地吸收太阳能，而受热后自身长波造成的热损失很小，广泛应用于太阳能光热转换，如太阳能热水器、太阳能发电等。太阳能吸热涂料担负着接收并吸收太阳能量的重要作用，影响着整个太阳能吸热系统的稳定性及效率的高低。太阳能吸热涂料是一种功能性涂料，用它制成的膜将太阳辐射能转化为热能，膜在室外条件下工作，必须具有良好的耐候性和防水性。
在申请号为cn201110095804.0的在专利文件中公开了一种太阳能吸收涂料，其中所述吸收涂料由如下原料制备而成：树脂、吸收剂、体质颜料、助剂和溶剂配制而成。本发明所提供的太阳能吸收涂料改进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料，而且涂料的耐候性、保光保色性优良。
上述专利文件所制备的太阳能吸收涂料虽然具有改进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料，而且涂料的耐候性、保光保色性优良，但是该涂料吸热效果不好，不具有防水性，耐腐蚀性差，而且不具有金属光泽。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明提供了一种过渡金属复合氧化物太阳能吸热涂料及其制备方法，所制备的太阳能吸热涂料不仅成本低，光稳定性好，吸热效果好，具有较好的抗冲击性能和耐腐蚀性能，而且涂料具有金属光泽。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种过渡金属复合氧化物太阳能吸热涂料，由以下重量配比的原料制成：过渡金属氧化物25-34份、多孔粉石英1-5份、缩丁醛6-9份、氟碳树脂14-20份、十二烷基硫酸钠2-3份、氨基树脂3-5份、甲苯磺酸0.1-0.3份、改性丙烯酸酯类树脂0.2-0.5份、水杨酸苯酯1.5-2.5份、苯甲酸酯1.5-2.5份、珠光粉3-5份、乙酸乙酯、甲基丁酮40-50份和缓冲溶液0.1-0.5份。
优选的，所述一种过渡金属复合氧化物太阳能吸热涂料的制备方法，包括以下步骤：
a、将上述固体原料分别置于球磨机中，研磨分散120-180min，使其细度达到10μm以下，储存备用；
b、将十二烷基硫酸钠粉末加入到反应容器中，取一定量的乙酸乙酯和甲基丁酮置于反应容器内，将上述体系在混合机中搅拌混匀1-5min，得到混合组分a；
c、向混合组分a中的加入过渡金属氧化物粉末、珠光粉、氟碳树脂、缩丁醛、氨基树脂和甲苯磺酸，并加入缓冲溶液和余量的乙酸乙酯和甲基丁酮，在机械搅拌下用超声波分散120-300min，得到分散体系b；
d、向分散体系b中加入多孔粉石英、改性丙烯酸酯类树脂，以转速为600-800r/min搅拌速度下匀速搅拌60-120min，得到混合液c；
e、向混合液c中加入水杨酸苯酯和苯甲酸酯，匀速搅拌20-40min，得到涂料；
f、对步骤e中所得的涂料用目数120-180目的滤网过滤，得到过渡金属复合氧化物涂料。
优选的，所述过渡金属氧化物粉末包括铁锰复合氧化物、铁铜复合氧化物和铜铬复合氧化物中的至少一种，所述铁锰复合氧化物的粒径≤100nm，所述铁铜复合氧化物粒径为300-400nm，所述铜铬复合氧化物粒径为300-400nm。
优选的，所述氟碳树脂为帝斯曼树脂和万博树脂中的至少一种。
优选的，所述步骤b中乙酸乙酯和甲基丁酮的加入量为十二烷基硫酸钠粉末量的2-3倍。
优选的，所述步骤d和步骤e中的搅拌速度为800-1200r/min。
优选的，所述缓冲溶液的制备包括以下步骤：取磷酸二氢钾0.68g，加入0.1mol/l氢氧化钠溶液29.1ml，用去离子水稀释至100ml，既得。
有益效果：
本发明所制备的涂料具有优良的吸热性能；而且，涂料的装饰性强，适合在太阳房和热水器上使用，多孔粉石英填料的加入，使涂料既有硬度好的特性，又有抗冲击的性能，并且具有防火防水的功能，是一种既环保又廉价的填料材料。缩丁醛助剂的加入使得涂料具有良好的耐光性、成膜性和抗冲击性能。本发明所制备的涂料对玻璃、金属和纤维等材料具有良好的粘结性能，氟碳树脂的加入使涂料具有优良的防腐性能，同时具有强附着性和超长耐候性。加入改性丙烯酸树脂，使涂料具有良好的成膜性能和耐腐蚀性能；水杨酸苯酯和苯甲酸酯一起使用具有很好的协同效应，能够提高涂料的光稳定性，珠光粉的加入使得本发明所制备的涂料具有无毒耐腐蚀性，涂膜干燥快，粘附力强和经久耐用等优点，同时，涂料涂覆在太阳能管表面使得太阳能管具有金属光泽。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。
实施例1：
一种过渡金属复合氧化物太阳能吸热涂料，由以下重量配比的原料制成：过渡金属氧化物25份、多孔粉石英3份、缩丁醛6份、氟碳树脂16份、十二烷基硫酸钠2份、氨基树脂4份、甲苯磺酸0.1份、改性丙烯酸酯类树脂0.3份、水杨酸苯酯1.5份、苯甲酸酯2份、珠光粉3份、乙酸乙酯、甲基丁酮45份和缓冲溶液0.1份。
一种过渡金属复合氧化物太阳能吸热涂料的制备方法，包括以下步骤：
a、将上述固体原料分别置于球磨机中，研磨分散120min，使其细度达到10μm以下，储存备用；
b、将十二烷基硫酸钠粉末加入到反应容器中，取一定量的乙酸乙酯和甲基丁酮置于反应容器内，将上述体系在混合机中搅拌混匀3min，得到混合组分a；
c、向混合组分a中的加入过渡金属氧化物粉末、珠光粉、氟碳树脂、缩丁醛、氨基树脂和甲苯磺酸，并加入缓冲溶液和余量的乙酸乙酯和甲基丁酮，在机械搅拌下用超声波分散120min，得到分散体系b；
d、向分散体系b中加入多孔粉石英、改性丙烯酸酯类树脂，以转速为600r/min搅拌速度下匀速搅拌80min，得到混合液c；
e、向混合液c中加入水杨酸苯酯和苯甲酸酯，匀速搅拌20min，得到涂料；
f、对步骤e中所得的涂料用目数为140的滤网过滤，得到过渡金属复合氧化物涂料。
步骤b中乙酸乙酯和甲基丁酮的加入量为十二烷基硫酸钠粉末量的2倍。
步骤c中过渡金属氧化物粉末为铁锰复合氧化物粉末。
步骤c中氟碳树脂为帝斯曼树脂，缓冲溶液ph为6.8-7.0。
步骤e中的搅拌速度为800r/min。
实施例2：
一种过渡金属复合氧化物太阳能吸热涂料，由以下重量配比的原料制成：过渡金属氧化物28份、多孔粉石英1份、缩丁醛7份、氟碳树脂14份、十二烷基硫酸钠2份、氨基树脂3份、甲苯磺酸0.2份、改性丙烯酸酯类树脂0.2份、水杨酸苯酯2份、苯甲酸酯1.5份、珠光粉4份、乙酸乙酯、甲基丁酮40份和缓冲溶液0.2份。
一种过渡金属复合氧化物太阳能吸热涂料的制备方法，包括以下步骤：
a、将上述固体原料分别置于球磨机中，研磨分散140min，使其细度达到10μm以下，储存备用；
b、将十二烷基硫酸钠粉末加入到反应容器中，取一定量的乙酸乙酯和甲基丁酮置于反应容器内，将上述体系在混合机中搅拌混匀1min，得到混合组分a；
c、向混合组分a中的加入过渡金属氧化物粉末、珠光粉、氟碳树脂、缩丁醛、氨基树脂和甲苯磺酸，并加入缓冲溶液和余量的乙酸乙酯和甲基丁酮，在机械搅拌下用超声波分散180min，得到分散体系b；
d、向分散体系b中加入多孔粉石英、改性丙烯酸酯类树脂，以转速为700r/min搅拌速度下匀速搅拌60min，得到混合液c；
e、向混合液c中加入水杨酸苯酯和苯甲酸酯，匀速搅拌30min，得到涂料；
f、对步骤e中所得的涂料用目数为120的滤网过滤，得到过渡金属复合氧化物涂料。
步骤b中乙酸乙酯和甲基丁酮的加入量为十二烷基硫酸钠粉末量的2.5倍。
步骤c中过渡金属氧化物粉末为铁铜复合氧化物粉末。
步骤c中氟碳树脂为帝斯曼树脂，缓冲溶液ph为6.8-7.0。
步骤e中的搅拌速度为900r/min。
实施例3：
一种过渡金属复合氧化物太阳能吸热涂料，由以下重量配比的原料制成：过渡金属氧化物31份、多孔粉石英5份、缩丁醛8份、氟碳树脂20份、十二烷基硫酸钠3份、氨基树脂5份、甲苯磺酸0.2份、改性丙烯酸酯类树脂0.5份、水杨酸苯酯2份、苯甲酸酯2.5份、珠光粉4份、乙酸乙酯、甲基丁酮50份和缓冲溶液0.3份。
一种过渡金属复合氧化物太阳能吸热涂料的制备方法，包括以下步骤：
a、将上述固体原料分别置于球磨机中，研磨分散160min，使其细度达到10μm以下，储存备用；
b、将十二烷基硫酸钠粉末加入到反应容器中，取一定量的乙酸乙酯和甲基丁酮置于反应容器内，将上述体系在混合机中搅拌混匀5min，得到混合组分a；
c、向混合组分a中的加入过渡金属氧化物粉末、珠光粉、氟碳树脂、缩丁醛、氨基树脂和甲苯磺酸，并加入缓冲溶液和余量的乙酸乙酯和甲基丁酮，在机械搅拌下用超声波分散240min，得到分散体系b；
d、向分散体系b中加入多孔粉石英、改性丙烯酸酯类树脂，以转速为700r/min搅拌速度下匀速搅拌120min，得到混合液c；
e、向混合液c中加入水杨酸苯酯和苯甲酸酯，匀速搅拌30min，得到涂料；
f、对步骤e中所得的涂料用目数为180的滤网过滤，得到过渡金属复合氧化物涂料。
步骤b中乙酸乙酯和甲基丁酮的加入量为十二烷基硫酸钠粉末量的2.5倍。
步骤c中过渡金属氧化物粉末为铜铬复合氧化物粉末。
步骤c中氟碳树脂为万博树脂，缓冲溶液ph为6.8-7.0。
步骤e中的搅拌速度为1000r/min。
实施例4：
一种过渡金属复合氧化物太阳能吸热涂料，由以下重量配比的原料制成：过渡金属氧化物34份、多孔粉石英4份、缩丁醛9份、氟碳树脂18份、十二烷基硫酸钠3份、氨基树脂4份、甲苯磺酸0.3份、改性丙烯酸酯类树脂0.4份、水杨酸苯酯2.5份、苯甲酸酯2份、珠光粉5份、乙酸乙酯、甲基丁酮45份和缓冲溶液0.5份。
一种过渡金属复合氧化物太阳能吸热涂料的制备方法，包括以下步骤：
a、将上述固体原料分别置于球磨机中，研磨分散180min，使其细度达到10μm以下，储存备用；
b、将十二烷基硫酸钠粉末加入到反应容器中，取一定量的乙酸乙酯和甲基丁酮置于反应容器内，将上述体系在混合机中搅拌混匀4min，得到混合组分a；
c、向混合组分a中的加入过渡金属氧化物粉末、珠光粉、氟碳树脂、缩丁醛、氨基树脂和甲苯磺酸，并加入缓冲溶液和余量的乙酸乙酯和甲基丁酮，在机械搅拌下用超声波分散300min，得到分散体系b；
d、向分散体系b中加入多孔粉石英、改性丙烯酸酯类树脂，以转速为800r/min搅拌速度下匀速搅拌100min，得到混合液c；
e、向混合液c中加入水杨酸苯酯和苯甲酸酯，匀速搅拌40min，得到涂料；
f、对步骤e中所得的涂料用目数为160的滤网过滤，得到过渡金属复合氧化物涂料。
步骤b中乙酸乙酯和甲基丁酮的加入量为十二烷基硫酸钠粉末量的3倍。
步骤c中过渡金属氧化物粉末为铜铬和铁铜复合氧化物粉末。
步骤c中氟碳树脂为万博树脂，缓冲溶液ph为6.8-7.0。
步骤e中的搅拌速度为1200r/min。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。