2014年我国耐热树脂涂料型涂层技术前景分析

　　据宇博智业市场研究中心了解，随着平板太阳能与建筑相结合及工程应用的快速发展，涂料型平板集热器具有运行安全可靠、使用寿命长、维护费用低等一系列的显著优点，涂料型涂层将以其均衡的技术，优异的经济性，良好的市场竞争力得到快速发展，使涂料型涂层太阳能集热器在住宅生活热水和采暖等低温应用领域具有广阔的市场空间。

　　主要涂层类型概述

　　目前国内平板太阳能市场使用的涂层主要有真空磁控溅射金属镀膜(蓝膜)、黑铬、阳极氧化和涂料涂层，尽管各家平板太阳能集热器的生产企业的情况各异，对各种材料的认识不尽相同，但是作为行业的共识就是，没有哪一种涂层具有全面优于其他涂层的优势，均有存在的合理性，同时，各种涂层技术都在发展之中，所以不应简单地将某一类列入先进或落后的范围。

　　涂料型涂层国内外应用

　　1万和公司的涂料型涂层

　　2013年广东万和新电气股份有限公司(以下简称“万和”)国内首条从日本进口的平板太阳能吸热体涂装生产线正式投产，目前已经实现产业化，形成年产70万m2的生产能力。

　　该生产线所采用的集热器涂层材料属于硅系功能性涂料，具有良好的耐热性能和耐化学品性能、优异的耐候性、耐腐蚀性能、长寿命性能及良好的耐湿性能。

　　2014年3月，万和公司平板太阳能吸热体涂装生产线生产的“静电喷涂”硅系涂层产品，通过了国家太阳能热水器质量监督检验中心(北京)的检验，获得了中国太阳能热利用产业联盟、中国农村能源行业协会太阳能热利用专业委员会、中国节能协会太阳能专业委员会、中国太阳能热利用产业联盟、平板太阳能专业委员会的一致认可，并颁发了行业推荐证书。

　　万和公司生产的涂料型涂层吸热体，采用日本涂料生产企业开发的选择性硅系涂料，该类涂料自1980年开始生产，目前万和公司使用的涂料属于第三代产品。以硅系树脂作为涂料黏胶剂，无论物理性能和化学性能都比国内市场上常见涂料有明显的提高，其耐久性可以满足正常使用20年以上的要求。太阳能吸热体专用选择性硅系涂料是以硅树脂为基础，添加功能性材料加工而成的功能性涂料，硅系树脂是使该涂料具备良好耐候性和耐久性的关键。

　　几种国内市场上吸热涂层技术指标对照

　　涂料型涂层的国外应用

　　目前使用涂料涂层较多的地区是日本和澳大利亚等地区，其中在日本的太阳能集热器市场，涂料涂层占有率约为40%，涂料黏胶剂基本采用硅系树脂;同时，以日本矢崎公司开发的“金属-电介质混合体构造涂层”为代表的电化学处理涂层，在日本的市场份额大体与涂料型涂层相当，这类涂层通常归入阳极氧化类别。

　　德国ALANOD公司2009年开始销售涂料型产品，样本值显示技术性能与日本同类产品相近。该涂料型吸热板采用预涂装工艺，采用辊轧涂覆涂料，工艺参数稳定，性能指标一致性好。必须在铝片生产厂涂覆，无法采用喷涂工艺涂覆。目前德国ALANOD公司的蓝膜和涂料型两种铝质太阳能吸热板的销售比例大约为 3：1(蓝膜型：涂料型)。

　　意大利ALMECO公司是德国TiNOX公司的母公司。虽然ALMECO公司涂料型涂层TiNOXnano的吸收比为0.90，但是其发射比可以达到 0.05，因此在较高水温的应用条件下，其热辐射性能与蓝膜仍然比较接近。TiNOXnano吸热板采用预涂装工艺，采用辊轧涂覆涂料，工艺参数稳定，性能指标一致性好。据介绍，采用纳米技术是TiNOXnano表面发射比显著低于同类产品的关键。

　　涂料型涂层工艺特点

　　涂料型涂层的涂装工艺分为预涂型和后涂型，各有优势。预涂型的整板生产工艺与使用蓝膜相同，整板生产企业可以节省涂装设备的投资。而后涂型的优势在于：

　　——吸热板与流道之间采用超声波焊接工艺联接，传热性能好，同时焊接处比较牢固，减少了在北方寒冷地区由于较大温差的作用出现吸热板与流道脱落的机会;

　　——由于采用吸热板与流道先焊接后涂装的工艺，避免焊接过程损伤吸热体表面，吸热表面得到充分利用，可提高吸热量3%~5%。

　　由于涂层属于功能性涂层，所以涂层厚度对发射比影响较大，常规喷涂工艺难以满足要求，为此万和公司在国内首先采用超低流量喷涂技术，实现涂层厚度的精确控制，以保证整片吸热体表面的热辐射性能的一致。

　　与其他涂层的制作过程相比，采用涂装法制作涂层对底板预处理工艺要求可以十分简单，只需要进行除油、干燥，而固化过程与常规涂装固化过程相似。因此，生产过程环境影响小、能耗低，生产成本低。

　　涂料型涂层技术性能

　　热辐射性能

　　据宇博智业市场研究中心的2013-2018年中国聚丙烯树脂涂料市场深度分析报告显示，不同涂层材料的吸收比比较接近，高一些的是0.95左右，最低的一般也达到0.92，而针对发射比的差异则较大，较高的指标是0.20，较低的是 0.05。万和研制的涂料吸收比平均为0.93，发射比为0.15，GB/T26974-2011《平板型太阳能集热器吸热体技术要求》规定选择性涂层的热辐射性能指标为，吸收比≥0.92，发射比≤0.20。

　　耐候性

　　按GB/T26974-2011规定的测试方法进行测试，万和公司生产的涂料型涂层能够通过1000h的中性盐雾试验，该指标明显优于目前市场上常见的其他主流涂层。

　　户外曝露试验

　　耐热树脂涂料具备良好的抗紫外线影响力，可以满足正常条件下使用30年的要求。据日本国内应用的数据显示，在用户正常使用超过20年的太阳能集热器上拆卸下来的吸热体，经测试其主要技术指标基本保持不变。