铝酸盐转光剂及其制备方法和含该铝酸盐转光剂的转光膜技术

本发明专利技术公开了一种铝酸盐转光剂及其制备方法和含该铝酸盐转光剂的转光膜，该铝酸盐转光剂的通式为：A

Aluminate light conversion agent, preparation method thereof and light transfer film containing the aluminate polishing agent

The invention discloses an aluminate light conversion agent, a preparation method thereof and a light conversion film containing the aluminate light conversion agent, wherein the general formula of the aluminate polishing agent is A

【技术实现步骤摘要】
铝酸盐转光剂及其制备方法和含该铝酸盐转光剂的转光膜
本专利技术涉及一种铝酸盐转光剂及其制备方法和含该铝酸盐转光剂的转光膜，属于功能材料

技术介绍
光合作用是植物赖以生存的基础，农作物干物质重的90％以上都来源于光合作用。然而，太阳光中并非所有波长的光都能被植物利用，一般只有波长400～480nm(蓝光区)和波长600～680nm(红橙区)的光才能被植物中的叶绿素吸收进行光合作用。转光剂可将太阳光中植物不能利用的紫外光和绿光转换成植物生长所需要的蓝紫光和红橙光，可以有效改善作物的光照条件，充分利用太阳能，减少农药和化肥的使用量，被人们称为第三代物理肥料(光肥)。通过在农用薄膜中添加转光剂，可以增加转光功能，改善棚膜透过光质，促进大棚作物的光合作用。实验表明，转光膜能能够利用转光剂的转光性能来改善作物光照条件，即增加对植物的蓝紫光和红橙光的照射程度，从而使得农作物根系发达、茎叶茂盛，还可以改善作物品质、增产增收。目前，市场上的转光剂可分为有机配体稀土类、荧光染料类和硫化物类。有机配体稀土类转光剂转光性能较好，但其荧光寿命短、强度衰减快，长期使用发光强度降低明显，成本较高，与高分子基体的相容性不好，分散性差；荧光染料类转光剂与树脂的相容性较好，但大多易发生氧化和分解，使用寿命不长，对太阳光的吸收和转换效率不高，影响农膜的透光性；硫化物类转光剂的化学性质不稳定，容易水解和光解。因此，人们一直致力于开发新的性能更优异的转光剂。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种铝酸盐转光剂及其制备方法和含该铝酸盐转光剂的转光膜。本专利技术所采取的技术方案是：一种铝酸盐转光剂，其组成通式为：A1-xZnxAl12O19:Mn4+，其中，A为Ca2+、Sr2+、Ba2+中的至少一种，0≤x<1。上述铝酸盐转光剂的制备方法包括以下步骤：将金属氧化物、纳米金属氧化物、碱土盐类、激活剂和助熔剂研磨充分混合均匀后加入坩埚中，再置于高温炉，进行程序升温和降温：1)以5～10℃/min的升温速率升温至250～350℃，恒温反应20～40分钟；2)以5～10℃/min的升温速率升温至1500～1600℃，恒温反应2～4小时；3)以3～8℃/min的降温速率降温至500～600℃，再自然冷却至室温，出炉，得到铝酸盐转光剂。所述的金属氧化物、纳米金属氧化物的质量比为1：(0.25～4)。所述的碱土盐类的物质的量与金属氧化物和纳米金属氧化物总物质的量的比值为1：(0.25～4)。所述的激活剂的质量为金属氧化物、纳米金属氧化物和碱土盐类总质量的0.1％～6％。所述的助熔剂的质量为金属氧化物、纳米金属氧化物和碱土盐类总质量的1％～20％。所述的金属氧化物为Al2O3或Al2O3与ZnO的混合物。所述的纳米金属氧化物为纳米Al2O3、纳米ZnO中的至少一种。所述的碱土盐类为CaCO3、SrCO3、BaCO3、MgCO3、Ca(COOCH3)2、CaCl2、SrCl2、BaCl2中的至少一种。所述的激活剂为MnCO3、Mn3O4、四水合乙酸锰、柠檬酸锰中的至少一种。所述的助熔剂为Na2CO3、NaCl、Li2CO3、KCl、K2CO3、KF、NaF、MgF2中的至少一种。一种含有上述铝酸盐转光剂的转光膜，其由如下质量份的原料制备而成：薄膜基体：100份；母粒基体：8～45份；铝酸盐转光剂：0.5～10份；润滑剂：0.15～0.3份；光稳定剂：0.5～1.5份；抗氧剂：0.3～1.5份。所述的薄膜基体为聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、乙烯-醋酸乙烯树脂、聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一种。所述的母粒基体为聚乙烯、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯树脂、聚氯乙烯中的至少一种。所述的润滑剂为N，N'-乙撑双硬脂酰胺、聚乙烯蜡、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸、硬脂酸丁酯、油酰胺、铝酸酯、钛酸酯、石蜡中的至少一种。所述的光稳定剂为受阻胺类、邻羟基二苯甲酮类、苯并三唑类、水杨酸酯类、三嗪类、取代丙烯腈类中的至少一种。所述的抗氧剂为芳香胺类抗氧剂、受阻酚类抗氧剂、硫代二丙酸双酯类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂中的至少一种。本专利技术的有益效果是：本专利技术在铝酸盐转光剂制备过程中添加了一定量的纳米金属氧化物，提高了转光剂的发光强度，使之具有发光强度高、转光效率高、稳定性好、使用寿命长、制备方法简单等优点，其在农用薄膜中的添加量小，和薄膜基体的相容性好，对薄膜的透光率影响小，生产成本低。附图说明图1为实施例1的铝酸盐转光剂样品4的激发光谱和发射光谱。图2为实施例1的铝酸盐转光剂样品4的SEM图。具体实施方式一种铝酸盐转光剂，其组成通式为：A1-xZnxAl12O19:Mn4+，其中，A为Ca2+、Sr2+、Ba2+中的至少一种，0≤x<1。上述铝酸盐转光剂的制备方法包括以下步骤：将金属氧化物、纳米金属氧化物、碱土盐类、激活剂和助熔剂研磨充分混合均匀后加入坩埚中，再置于高温炉，进行程序升温和降温：1)以5～10℃/min的升温速率升温至250～350℃，恒温反应20～40分钟；2)以5～10℃/min的升温速率升温至1500～1600℃，恒温反应2～4小时；3)以3～8℃/min的降温速率降温至500～600℃，再自然冷却至室温，出炉，得到铝酸盐转光剂。优选的，所述的金属氧化物、纳米金属氧化物的质量比为1：(0.25～4)。优选的，所述的碱土盐类的物质的量与金属氧化物和纳米金属氧化物总物质的量的比值为1：(0.25～4)。优选的，所述的激活剂的质量为金属氧化物、纳米金属氧化物和碱土盐类总质量的0.1％～6％。优选的，所述的助熔剂的质量为金属氧化物、纳米金属氧化物和碱土盐类总质量的1％～20％。优选的，所述的金属氧化物为Al2O3或Al2O3与ZnO的混合物。优选的，所述的纳米金属氧化物为纳米Al2O3、纳米ZnO中的至少一种。优选的，所述的碱土盐类为CaCO3、SrCO3、BaCO3、MgCO3、Ca(COOCH3)2、CaCl2、SrCl2、BaCl2中的至少一种。进一步优选的，所述的碱土盐类为CaCO3、SrCO3、BaCO3、MgCO3、Ca(COOCH3)2中的至少一种。再进一步优选的，所述的碱土盐类为CaCO3。优选的，所述的激活剂为MnCO3、Mn3O4、四水合乙酸锰、柠檬酸锰中的至少一种。进一步优选的，所述的激活剂为MnCO3、Mn3O4中的至少一种。优选的，所述的助熔剂为Na2CO3、NaCl、Li2CO3、KCl、K2CO3、KF、NaF、MgF2中的至少一种。进一步优选的，所述的助熔剂为KF、MgF2中的至少一种。一种含有上述铝酸盐转光剂的转光膜，其由如下质量份的原料制备而成：薄膜基体：100份；母粒基体：8～45份；铝酸盐转光剂：0.5～10份；润滑剂：0.15～0.3份；光稳定剂：0.5～1.5份；抗氧剂：0.3～1.5份。优选的，所述的薄膜基体为聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、乙烯-醋酸乙烯树脂、聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一种。优选的，所述的母粒基体为聚乙烯、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯树脂、聚氯乙烯中的至少一种。优选的，所述的润滑剂为N，N'-乙撑双硬脂酰胺、聚乙烯蜡、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸、硬脂酸丁酯、油酰胺、铝本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铝酸盐转光剂，其特征在于：其组成通式为：A

【技术特征摘要】
1.一种铝酸盐转光剂，其特征在于：其组成通式为：A1-xZnxAl12O19:Mn4+，其中，A为Ca2+、Sr2+、Ba2+中的至少一种，0≤x<1。2.权利要求1所述的铝酸盐转光剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：将金属氧化物、纳米金属氧化物、碱土盐类、激活剂和助熔剂研磨充分混合均匀后加入坩埚中，再置于高温炉，进行程序升温和降温：1)以5～10℃/min的升温速率升温至250～350℃，恒温反应20～40分钟；2)以5～10℃/min的升温速率升温至1500～1600℃，恒温反应2～4小时；3)以3～8℃/min的降温速率降温至500～600℃，再自然冷却至室温，出炉，得到铝酸盐转光剂。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述的金属氧化物、纳米金属氧化物的质量比为1：(0.25～4)；所述的碱土盐类的物质的量与金属氧化物和纳米金属氧化物总物质的量的比值为1：(0.25～4)；所述的激活剂的质量为金属氧化物、纳米金属氧化物和碱土盐类总质量的0.1％～6％；所述的助熔剂的质量为金属氧化物、纳米金属氧化物和碱土盐类总质量的1％～20％。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述的金属氧化物为Al2O3或Al2O3与ZnO的混合物。5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述的纳米金属氧化物为纳米Al2O3、纳米ZnO中的至少一种。6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓瑭，刘华鼐，胡广齐，刘应亮，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44