一種太陽能聚光樹脂的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及樹脂合成技術以及光學聚焦技術，具體是一種太陽能聚光樹脂的制備方法。
【背景技術】
[0002]現有的聚光器有折射聚光器、反射聚光器、混合聚光器、熱光伏聚光器、熒光聚光器、全息聚光器等，其中以菲涅爾聚光器最具競爭力。
[0003]菲涅爾聚光型太陽能技術通過菲涅爾透鏡將接收到的太陽能放大成百上千倍，然后將放大的能量聚焦于效率極高的小光電池上。由此通過聚光的方式把一定面積上的光通過聚光系統會聚在一個狹小的區域(焦斑)，太陽能電池僅需焦斑面積的大小即可，從而大幅減少了太陽能電池的用量。同樣條件下，倍率越高，所需太陽能電池面積越小。
[0004]現有的菲涅爾聚光系統有較多弊端。
[0005]從光學效果上講，一是聚焦性不夠高，由此帶來的光電轉換效率不夠高，沒能很大程度上減小光學損失；二是能流密度低、間歇性以及空間分布不均勻；還有就是，容易受到太陽光跟蹤系統的精度和風向等影響，太陽光入射方向有可能偏離聚光軸向方向，以400倍菲涅爾透鏡為例，如果入射角偏離0.5度，光學效率將降為64%，如果入射角偏離I度，光學效率將降為O。即使在太陽能電池表面加上二次聚光器，也只能將容忍度提高到一度。
[0006]從耐候性能上來說，壽命短，容易受到外界環境的侵蝕，并不具備較強的抗凍耐熱能力，無法保證在戶外長時間正常工作。
[0007]從工藝角度講，其設計和制造涉及到多個技術領域，包括光學工程，高分子材料工程，CNC機械加工，金剛石車削工藝，鍍鎳工藝；模壓、注塑、澆鑄等制造工藝。工藝流程復雜，由此帶來的成本居高不下。

【發明內容】

[0008]本發明的目的在于提供一種高聚光性、高精度、耐候性能佳、成本低的太陽能聚光樹脂的制備方法，以解決上述【背景技術】中的問題。
[0009]為實現上述目的，本發明提供如下技術方案:
一種太陽能聚光樹脂的制備方法，將二酚基甲烷與二甲氧基丙烷按照1:8-12的摩爾比進行溶解，同時加入8-12ml催化劑，升溫至65-70°C，并在該溫度下反應28_32min ;降溫至60°C，緩慢滴加第一部分液堿，再升溫并保持反應溫度65?70°C，回流2h，減壓回收未反應的二甲氧基丙烷，冷卻至65°C以下，加入55-65ml溶劑，同時滴加第二部分液堿，回流2h,溶劑溶液呈黃色，冷卻，用熱水洗滌，分出水層，使溶劑溶液透明為止，蒸出溶劑，即得太陽能聚光樹脂。
[0010]作為本發明進一步的方案:催化劑采用氯化芐基三甲基胺。
[0011]作為本發明進一步的方案:溶劑采用甲苯。
[0012]作為本發明進一步的方案:二酚基甲烷與二甲氧基丙烷的摩爾比為1:10。
[0013]作為本發明進一步的方案:液堿包括氫氧化鈉、氫氧化鉀，堿液的濃度為
0.l-2mol/l，堿液的滴加速度為1-5秒/滴。
[0014]作為本發明進一步的方案:甲苯的加入量為60ml。
[0015]與現有技術相比，本發明的有益效果是:
本發明提供了一種太陽能聚光樹脂的制備方法，通過將一種按照特殊合成方法制得的樹脂固化后形成透鏡，以此聚焦太陽光進行發電，具有高聚光性、高精度、耐候性能佳、成本低等特性。本發明可在光學效果、耐候性能以及工藝角度上綜合提升太陽能聚光發電系統的效率和質量。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發明的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0017]下面將結合本發明實施例，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0018]太陽能聚光樹脂制備的原料中包含了氯化芐基三甲基胺、二酚基甲烷、二甲氧基丙烷、甲苯等。該制備方法的原理為:二酚基甲烷與二甲氧基丙烷按照一定的的摩爾比進行溶解，同時加入催化劑，進行反應；反應過后進行減壓回收二甲氧基丙烷，同時對反應產物進行一個溶劑萃取的過程，再施以水洗，蒸干溶劑，使其干燥成晶，即得所需太陽能聚光樹月旨。具體的如以下實施例所述。
[0019]實施例1
本發明實施例中，在三口燒瓶內，將二酚基甲烷與二甲氧基丙烷按1:10的比例加入(同時加入催化劑氯化三甲基芐基銨)，升溫至68°C，保溫30min，使二酚基甲烷溶解，降溫至60°C，緩慢滴加第一部分液堿，保持反應溫度68°C，回流2h，減壓回收未反應的二甲氧基丙烷，冷卻至65°C以下，加入甲苯，同時滴加第二部分液堿，回流2h，溶液呈黃色，冷卻，用熱水洗滌，分出水層，使甲苯溶液透明為止，蒸出甲苯，即得所需太陽能聚光樹脂。該太陽能聚光樹脂可將聚光度提升至95%左右。
[0020]實施例2
本發明實施例中，一種太陽能聚光樹脂的制備方法，將二酚基甲烷與二甲氧基丙烷按照1:8的摩爾比進行溶解，同時加入8ml氯化芐基三甲基胺，升溫至65°C，并在該溫度下反應28min ；降溫至60°C，緩慢滴加第一部分液堿，液堿采用氫氧化鈉，堿液的濃度為0.1mol/1，堿液的滴加速度為I秒/滴。再升溫并保持反應溫度65°C，回流2h，減壓回收未反應的二甲氧基丙烷，冷卻至65°C以下，加入55ml甲苯，同時滴加第二部分液堿，回流2h，甲苯溶液呈黃色，冷卻，用熱水洗滌，分出水層，使甲苯溶液透明為止，蒸出甲苯，即得太陽能聚光樹脂。該太陽能聚光樹脂可將聚光度提升至92%左右。
[0021]實施例3
本發明實施例中，一種太陽能聚光樹脂的制備方法，將二酚基甲烷與二甲氧基丙烷按照1:12的摩爾比進行溶解，同時加入12ml氯化芐基三甲基胺，升溫至70°C，并在該溫度下反應32min ；降溫至60°C，緩慢滴加第一部分液堿，液堿采用氫氧化鉀，堿液的濃度為2mol/1，堿液的滴加速度為5秒/滴。再升溫并保持反應溫度70°C，回流2h，減壓回收未反應的二甲氧基丙烷，冷卻至65°C以下，加入65ml甲苯，同時滴加第二部分液堿，回流2h，甲苯溶液呈黃色，冷卻，用熱水洗滌，分出水層，使甲苯溶液透明為止，蒸出甲苯，即得太陽能聚光樹脂。該太陽能聚光樹脂可將聚光度提升至93%左右。
[0022]該太陽能聚光樹脂的各結構單元賦予樹脂以下功能:
1.釀鍵和輕基是極性基團，有助于提尚浸潤性和粘附力；
2.醚鍵和C一C鍵使大分子具有柔順性；
3.苯環賦予聚合物以耐熱性和剛性；
4.異丙基也賦予大分子一定的剛性；
5.一C一O鍵的鍵能尚，從而提尚了耐喊性。
[0023]該太陽能聚光樹脂針對菲涅爾透鏡聚光系統的不足，有以下功能上的改進:
1.是熱塑性樹脂，但具有熱固性，能與多種固化劑、催化劑及添加劑形成多種性能優異的固化物，故幾乎能滿足太陽能發電中的各種使用要求。
[0024]2.固化物有很高的聚光性，且對聚焦角度偏差的容忍度可達到12°左右，大大提高了太陽光聚光能力。
[0025]3.固化物有很高的強度和粘接強度，故可提高太陽能發電器件的壽命。
[0026]4.固化物有較高的耐腐蝕性和電性能和耐熱性，故可長期在戶外苛刻環境中使用，耐候性強。
[0027]該太陽能聚光樹脂的分子結構決定了它的性能具有以下特點:
1.固化物有很高的聚光性，對聚焦角度偏差的容忍度高，大大提高太陽光聚光能力；
2.固化物有很高的強度和粘接強度，可提高太陽能發電器件的壽命；
3.有較高的耐腐蝕性和電性能以及耐熱性，故可長期在戶外苛刻環境中使用，即具備很強的耐候性；
4.工藝流程相對較為簡單，由此帶來的成本較低。
[0028]由于太陽能發電系統已經落實到每家每戶，而用太陽能聚光樹脂搭建的聚光系統成本較低且性能更佳，故可帶來非常可觀的經濟效益。
[0029]對于本領域技術人員而言，顯然本發明不限于上述示范性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發明的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本發明內。
[0030]此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。
【主權項】
1.一種太陽能聚光樹脂的制備方法，其特征在于，將二酚基甲烷與二甲氧基丙烷按照1:8-12的摩爾比進行溶解，同時加入8-12ml催化劑，升溫至65_70°C，并在該溫度下反應28-32min ;降溫至60°C，緩慢滴加第一部分液堿，再升溫并保持反應溫度65?70°C，回流2h，減壓回收未反應的二甲氧基丙烷，冷卻至65°C以下，加入55-65ml溶劑，同時滴加第二部分液堿，回流2h，溶劑溶液呈黃色，冷卻，用熱水洗滌，分出水層，使溶劑溶液透明為止，蒸出溶劑，即得太陽能聚光樹脂。2.根據權利要求1所述的太陽能聚光樹脂的制備方法，其特征在于，催化劑采用氯化芐基三甲基胺。3.根據權利要求1所述的太陽能聚光樹脂的制備方法，其特征在于，溶劑采用甲苯。4.根據權利要求1所述的太陽能聚光樹脂的制備方法，其特征在于，二酚基甲烷與二甲氧基丙烷的摩爾比為1:10。5.根據權利要求1所述的太陽能聚光樹脂的制備方法，其特征在于，液堿包括氫氧化鈉、氫氧化鉀，堿液的濃度為0.l_2mol/l，堿液的滴加速度為1-5秒/滴。6.根據權利要求3所述的太陽能聚光樹脂的制備方法，其特征在于，甲苯的加入量為60ml ο
【專利摘要】本發明公開了一種太陽能聚光樹脂的制備方法，將二酚基甲烷與二甲氧基丙烷按照1:8-12的摩爾比進行溶解，同時加入8-12ml催化劑，升溫至65-70℃，并在該溫度下反應28-32min；降溫至60℃，緩慢滴加第一部分液堿，再升溫并保持反應溫度65～70℃，回流2h，減壓回收未反應的二甲氧基丙烷，冷卻至65℃以下，加入55-65ml溶劑，同時滴加第二部分液堿，回流2h，溶劑溶液呈黃色，冷卻，用熱水洗滌，分出水層，使溶劑溶液透明為止，蒸出溶劑，即得。本發明具有高聚光性、高精度、耐候性能佳、成本低等特性，可在光學效果、耐候性能以及工藝角度上綜合提升太陽能聚光發電系統的效率和質量。
【IPC分類】C08G65/40
【公開號】CN105061753
【申請號】CN201510499078
【發明人】屈步強
【申請人】深圳市三十一科技有限公司
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年8月14日