2014年我國耐熱樹脂塗料型塗層技術前景分析

　　據宇博智業市場研究中心了解，隨著平板太陽能與建築相結合及工程應用的快速發展，塗料型平板集熱器具有運行安全可靠、使用壽命長、維護費用低等一系列的顯著優點，塗料型塗層將以其均衡的技術，優異的經濟性，良好的市場競爭力得到快速發展，使塗料型塗層太陽能集熱器在住宅生活熱水和採暖等低溫應用領域具有廣闊的市場空間。

　　主要塗層類型概述

　　目前國內平板太陽能市場使用的塗層主要有真空磁控濺射金屬鍍膜(藍膜)、黑鉻、陽極氧化和塗料塗層，儘管各家平板太陽能集熱器的生產企業的情況各異，對各種材料的認識不盡相同，但是作為行業的共識就是，沒有哪一種塗層具有全面優於其他塗層的優勢，均有存在的合理性，同時，各種塗層技術都在發展之中，所以不應簡單地將某一類列入先進或落後的範圍。

　　塗料型塗層國內外應用

　　1萬和公司的塗料型塗層

　　2013年廣東萬和新電氣股份有限公司(以下簡稱「萬和」)國內首條從日本進口的平板太陽能吸熱體塗裝生產線正式投產，目前已經實現產業化，形成年產70萬m2的生產能力。

　　該生產線所採用的集熱器塗層材料屬於矽系功能性塗料，具有良好的耐熱性能和耐化學品性能、優異的耐候性、耐腐蝕性能、長壽命性能及良好的耐濕性能。

　　2014年3月，萬和公司平板太陽能吸熱體塗裝生產線生產的「靜電噴塗」矽系塗層產品，通過了國家太陽能熱水器質量監督檢驗中心(北京)的檢驗，獲得了中國太陽能熱利用產業聯盟、中國農村能源行業協會太陽能熱利用專業委員會、中國節能協會太陽能專業委員會、中國太陽能熱利用產業聯盟、平板太陽能專業委員會的一致認可，並頒發了行業推薦證書。

　　萬和公司生產的塗料型塗層吸熱體，採用日本塗料生產企業開發的選擇性矽系塗料，該類塗料自1980年開始生產，目前萬和公司使用的塗料屬於第三代產品。以矽系樹脂作為塗料黏膠劑，無論物理性能和化學性能都比國內市場上常見塗料有明顯的提高，其耐久性可以滿足正常使用20年以上的要求。太陽能吸熱體專用選擇性矽系塗料是以矽樹脂為基礎，添加功能性材料加工而成的功能性塗料，矽系樹脂是使該塗料具備良好耐候性和耐久性的關鍵。

　　幾種國內市場上吸熱塗層技術指標對照

　　塗料型塗層的國外應用

　　目前使用塗料塗層較多的地區是日本和澳大利亞等地區，其中在日本的太陽能集熱器市場，塗料塗層占有率約為40%，塗料黏膠劑基本採用矽系樹脂;同時，以日本矢崎公司開發的「金屬-電介質混合體構造塗層」為代表的電化學處理塗層，在日本的市場份額大體與塗料型塗層相當，這類塗層通常歸入陽極氧化類別。

　　德國ALANOD公司2009年開始銷售塗料型產品，樣本值顯示技術性能與日本同類產品相近。該塗料型吸熱板採用預塗裝工藝，採用輥軋塗覆塗料，工藝參數穩定，性能指標一致性好。必須在鋁片生產廠塗覆，無法採用噴塗工藝塗覆。目前德國ALANOD公司的藍膜和塗料型兩種鋁質太陽能吸熱板的銷售比例大約為 3：1(藍膜型：塗料型)。

　　義大利ALMECO公司是德國TiNOX公司的母公司。雖然ALMECO公司塗料型塗層TiNOXnano的吸收比為0.90，但是其發射比可以達到 0.05，因此在較高水溫的應用條件下，其熱輻射性能與藍膜仍然比較接近。TiNOXnano吸熱板採用預塗裝工藝，採用輥軋塗覆塗料，工藝參數穩定，性能指標一致性好。據介紹，採用納米技術是TiNOXnano表面發射比顯著低於同類產品的關鍵。

　　塗料型塗層工藝特點

　　塗料型塗層的塗裝工藝分為預塗型和後塗型，各有優勢。預塗型的整板生產工藝與使用藍膜相同，整板生產企業可以節省塗裝設備的投資。而後塗型的優勢在於：

　　——吸熱板與流道之間採用超聲波焊接工藝聯接，傳熱性能好，同時焊接處比較牢固，減少了在北方寒冷地區由於較大溫差的作用出現吸熱板與流道脫落的機會;

　　——由於採用吸熱板與流道先焊接後塗裝的工藝，避免焊接過程損傷吸熱體表面，吸熱表面得到充分利用，可提高吸熱量3%~5%。

　　由於塗層屬於功能性塗層，所以塗層厚度對發射比影響較大，常規噴塗工藝難以滿足要求，為此萬和公司在國內首先採用超低流量噴塗技術，實現塗層厚度的精確控制，以保證整片吸熱體表面的熱輻射性能的一致。

　　與其他塗層的製作過程相比，採用塗裝法製作塗層對底板預處理工藝要求可以十分簡單，只需要進行除油、乾燥，而固化過程與常規塗裝固化過程相似。因此，生產過程環境影響小、能耗低，生產成本低。

　　塗料型塗層技術性能

　　熱輻射性能

　　據宇博智業市場研究中心的2013-2018年中國聚丙烯樹脂塗料市場深度分析報告顯示，不同塗層材料的吸收比比較接近，高一些的是0.95左右，最低的一般也達到0.92，而針對發射比的差異則較大，較高的指標是0.20，較低的是 0.05。萬和研製的塗料吸收比平均為0.93，發射比為0.15，GB/T26974-2011《平板型太陽能集熱器吸熱體技術要求》規定選擇性塗層的熱輻射性能指標為，吸收比≥0.92，發射比≤0.20。

　　耐候性

　　按GB/T26974-2011規定的測試方法進行測試，萬和公司生產的塗料型塗層能夠通過1000h的中性鹽霧試驗，該指標明顯優於目前市場上常見的其他主流塗層。

　　戶外曝露試驗

　　耐熱樹脂塗料具備良好的抗紫外線影響力，可以滿足正常條件下使用30年的要求。據日本國內應用的數據顯示，在用戶正常使用超過20年的太陽能集熱器上拆卸下來的吸熱體，經測試其主要技術指標基本保持不變。