一种长效转光农用塑料薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术涉及塑料薄膜材料领域，具体涉及光热转换塑料薄膜，特别是涉及一种长效转光农用塑料薄膜及制备方法。本发明专利技术要解决的技术问题是提供一种能够高效吸收光并将其转换为热能的农用大棚塑料薄膜。为解决上述技术问题，本发明专利技术的一种长效转光农用塑料薄膜中聚偏二氯乙烯乳液是包裹在掺杂稀土离子Eu碱土金属硫化物外层。本发明专利技术的一种长效转光农用塑料薄膜的制备方法中聚偏二氯乙烯乳液自动浸入掺杂稀土离子Eu碱土金属硫化物中，使得金属硫化物被包裹效果好，避免金属硫化物直接与空气中的氧气、水和二氧化碳直接接触而发生反应，从而提高薄膜的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种长效转光农用塑料薄膜及其制备方法
本专利技术涉及塑料薄膜材料领域，具体涉及光热转换塑料薄膜，特别是涉及一种长效转光农用塑料薄膜及其制备方法。
技术介绍
农用薄膜是应用于农业生产的塑料薄膜的总称，随着科学技术的发展，越来越多的薄膜被开发出来，丰富了农业生产需求。目前的农用塑料薄膜有很多，如轻薄型薄膜、多用途薄膜、长寿薄膜、防虫薄膜、防病薄膜、除草薄膜、降解薄膜等等。农作物的生长需要一定的环境气候条件，自古农业都只能依赖自然环境，薄膜的诞生为大棚蔬菜的诞生提供了条件，改变了农民靠天吃饭的局面。在冬春季节天气寒冷时，棚膜的保温保湿性对保持棚内温度、湿度，保证作物的正常生长具有重要作用。当前在冬春季节使用的棚膜都是增加厚度来实现保温的目的，这无形中增加了制造成本。传统的薄膜仅仅是将对栽培植物起到保温作用，但是难以增强棚内植物的光合作用，由于光和温度对植物的生长具有重要作用，因此现在逐渐有人将将薄膜进行改进，以提高光合作用，常用的方法是在制作薄膜时，添加转光剂。申请号为2017102251718的中国专利申请公开了一种稀土有机转光剂及抗老化转光薄膜，该稀土有机转光剂分子为EU（BMPD）nL，其中Eu3+为中心发光离子。通过将太阳光谱中的部分紫光转为红光，适应植物光合作用，可促使农作物提早收获，并使植株发育健壮。该抗老化转光薄膜按重量份数计包括：稀土有机转光剂Eu（BMPD）nL1-5份，抗氧化剂2-10份以及聚烯烃100份。由于稀土有机转光剂与薄膜基体具有良好的相容性，不仅能用于普通薄膜制得改性稀土转光薄膜，还可以广泛用于无滴、耐候薄膜。申请号为2017104946105的中国专利申请公开了转光剂及其制备方法和用于生菜种植的转光膜及其制备方法。转光剂化学同时为：Ca9-x-yLnNa（PO4）7F：xEu2+，yMn2+，其中Ln代表Y和La稀土元素中的一种或两种的组合，x的取值范围为0.01≤x≤0.06，y的取值范围为0.01≤0.10.该转光剂的优点是转光效率高，能够充分吸收太阳光中的近紫外线，并将其同时转换为蓝光和红光，有效调节红光和蓝光，通过调节Eu2+和Mn2+离子的掺杂比例，非常适用于用于植物生产的转光膜的使用。申请号为2017100768503的中国专利申请公开了稀土铕掺杂氧化铝薄膜和农用转光材料及其制备方法。该薄膜中氧化铝的摩尔百分含量为99.99～99.90%，铕离子的摩尔百分含量为0.01%～0.10%。该农用转光材料的制备方法为：制备勃姆石溶胶；制备稀土铕掺杂的勃姆石溶胶；采用提拉法制备基体材料表面形成稀土铕掺杂的氧化铝薄膜。本专利技术实用的异丙醇铝作为前驱体，用溶胶凝胶法制备稀土掺杂氧化铝薄膜，制备工艺简单，热处理温度低，该光转化农用膜可以将280～400nm的紫外线转化为植物所需要的红橙光，在大棚农作物生产方面有着广阔的应用前景。上述专利均是通过改进转光剂的方法提高薄膜的光合作用，但是在在制作过程中，由于其相容性、化学稳定性性，使得转光剂不能很好地均匀地混合在其他材料中，从而导致薄膜的使用寿命，光合作用促进效果不是特别好。例如，稀土离子Eu碱土金属硫化物是一类良好的荧光粉，掺杂在薄膜中，能够被紫外光和绿光有效的激发产生主峰在645nm，半宽度70nm的特征红光。但是金属硫化物的化学稳定性差，容易与空气中的氧气、水、二氧化碳发生反应，若暴露在空气中，其转光性能会大幅度下降，并且与高分子材料的相容性不好。严重影响薄膜的使用寿命。
技术实现思路
针对以上缺陷，本专利技术的目的是提供一种能够高效吸收光能并将光能转换为热能的农用大棚塑料薄膜，该塑料薄膜能有效地提高转光薄膜的使用寿命。为解决上述技术问题，本专利技术的一种长效转光农用塑料薄膜，通过使用聚偏二氯乙烯乳液与掺杂稀土离子Eu碱土金属硫化物（CaS:Eu）进行分散，喷雾干燥，形成表面包覆聚偏二氯乙烯的CaS:Eu的复合材料，将所制得复合材料与薄膜基材等混合均匀，挤出制得复合转光薄膜，具体包括以下步骤：a、将聚偏二氯乙烯乳液、转光剂、分散剂，采用采用超声波分散仪进行分散，得到混合液，对混合液进行喷雾干燥，得到表面包覆有聚偏二氯乙烯的转光剂的复合材料；其中，聚偏二氯乙烯乳液8～12重量份，转光剂1～5重量份，分散剂3-5重量份；b、将a步骤得到的复合材料与增塑剂、稳定剂助剂、薄膜基材、抗氧剂、防雾滴剂、白色颜料及润滑剂按一定重量份预混均匀，然后采用挤出机进行挤出吹塑，冷拉、卷曲，既得长效转光农用塑料薄膜；其中，复合材料15～30重量份、增塑剂3～8重量份、稳定剂助剂3～6重量份、薄膜基材62～82份重量份、抗氧剂0.5～0.8重量份、防雾滴剂3～6重量份、白色颜料0.1～0.3重量份、润滑剂0.6～0.8重量份；所述转光剂为掺杂稀土离子Eu碱土金属硫化物。进一步的，上述一种长效转光农用塑料薄膜的制备方法，其中所述聚偏二氯乙烯乳液的制备步骤包括：（1）将去离子水、乳化剂、还原剂及混合单体依次加入250mL四口烧瓶；其中，去离子水60～75重量份，乳化剂5～12重量份，还原剂4～8重量份，混合单体20～30重量份；所述混合单体是由90～94重量份的偏二氯乙烯、3～5重量份的丙烯腈、0.5～1重量份的丙烯酸、1～3重量份的甲基丙烯酸甲酯混合制备而成；（2）采用磁力搅拌器搅拌，搅拌速率为220～250r/min，搅拌时间为30～90min，得到混合溶液；（3）水浴升温10～20min至预定聚合温度50～52℃，滴加引发剂溶液，滴加速度为0.2～0.4g/min，开始冷凝回流；所述引发剂溶液的重量为偏二氯乙烯重量的5～10%；（4）滴加完毕后停止回流，升温至60℃，保温1～2h，降温出料，即得聚偏二氯乙烯乳液。进一步的，上述一种长效转光农用塑料薄膜的制备方法，其中所述超声波分散仪的功率为1200～1500W，工作频率为10～15kHz。进一步的，上述一种长效转光农用塑料薄膜的制备方法，其中所述喷雾干燥温度为50～60℃，干燥时间为8～12h。进一步的，上述一种长效转光农用塑料薄膜的制备方法，其中所述分散剂为聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、塑化聚乙烯蜡或聚α-甲基苯乙烯中的至少一种。进一步的，上述一种长效转光农用塑料薄膜的制备方法，其中所述增塑剂为苯二甲二辛酯、苯二甲酸丁酯、葵二酸二辛酯、己二酸二辛酯、石油磺酸苯酯、环氧酯及氯化石蜡中的一种或多种。进一步的，上述一种长效转光农用塑料薄膜的制备方法，其中所述稳定剂助剂为硬脂酸皂或月桂酸皂中的至少一种；所述薄膜基材为聚乙烯、聚丙烯或聚氯乙烯中的一种。进一步的，上述一种长效转光农用塑料薄膜的制备方法，其中所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂164、抗氧剂CA、抗氧剂DNP或抗氧剂TPP中的至少一种。进一步的，上述一种长效转光农用塑料薄膜的制备方法，其中所述防雾滴剂为长链脂肪酸酯或中链脂肪酸酯。进一步的，上述一种长效转光农用塑料薄膜的制备方法，其中所述白色颜料为钛白粉、锌白或铅白中的至少一种。进一步的，上述一种长效转光农用塑料薄膜的制备方法，其中所述润滑剂为石蜡、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡或低分子量聚乙烯蜡中的至少一种。进一步的，上述一种长效转光农用塑料薄膜的制备方法，其中所述乳化剂为仲烷基磺酸钠、苯乙烯磺酸钠本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种长效转光农用塑料薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：a、将聚偏二氯乙烯乳液、转光剂、分散剂，采用采用超声波分散仪进行分散，得到混合液，对混合液进行喷雾干燥，得到表面包覆有聚偏二氯乙烯的转光剂的复合材料；其中，聚偏二氯乙烯乳液 8～12重量份，转光剂 1～5重量份，分散剂3‑5重量份；所述转光剂为掺杂稀土离子Eu碱土金属硫化物；b、将a步骤得到的复合材料与增塑剂、稳定剂助剂、薄膜基材、抗氧剂、防雾滴剂、白色颜料及润滑剂按一定重量份预混均匀，然后采用挤出机进行挤出吹塑，冷拉、卷曲，既得长效转光农用塑料薄膜；其中，复合材料15～30重量份、增塑剂3～8重量份、稳定剂助剂 3～6重量份、薄膜基材62～82份重量份、抗氧剂0.5～0.8重量份、防雾滴剂3～6重量份、白色颜料0.1～0.3重量份、润滑剂0.6～0.8重量份。

【技术特征摘要】
1.一种长效转光农用塑料薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：a、将聚偏二氯乙烯乳液、转光剂、分散剂，采用采用超声波分散仪进行分散，得到混合液，对混合液进行喷雾干燥，得到表面包覆有聚偏二氯乙烯的转光剂的复合材料；其中，聚偏二氯乙烯乳液8～12重量份，转光剂1～5重量份，分散剂3-5重量份；所述转光剂为掺杂稀土离子Eu碱土金属硫化物；b、将a步骤得到的复合材料与增塑剂、稳定剂助剂、薄膜基材、抗氧剂、防雾滴剂、白色颜料及润滑剂按一定重量份预混均匀，然后采用挤出机进行挤出吹塑，冷拉、卷曲，既得长效转光农用塑料薄膜；其中，复合材料15～30重量份、增塑剂3～8重量份、稳定剂助剂3～6重量份、薄膜基材62～82份重量份、抗氧剂0.5～0.8重量份、防雾滴剂3～6重量份、白色颜料0.1～0.3重量份、润滑剂0.6～0.8重量份。2.根据权利要求1所述一种长效转光农用塑料薄膜的制备方法，其特征在于，所述聚偏二氯乙烯乳液的制备步骤包括：（1）将去离子水、乳化剂、还原剂及混合单体依次加入250mL四口烧瓶；其中，去离子水60～75重量份，乳化剂5～12重量份，还原剂4～8重量份，混合单体20～30重量份；所述混合单体是由90～94重量份的偏二氯乙烯、3～5重量份的丙烯腈、0.5～1重量份的丙烯酸、1～3重量份的甲基丙烯酸甲酯混合制备而成；（2）采用磁力搅拌器搅拌，搅拌速率为220～250r/min，搅拌时间为30～90min，得到混合溶液；（3）水浴升温10～20min至预定聚合温度50～52℃，滴加引发剂溶液，滴加速度为0.2～0.4g/min，开始冷凝回流；所述引发剂溶液的重量为偏二氯乙烯重量的5～10%；（4）滴加完毕后停止回流，升温至60℃，保温1～2h，降温出料，即得聚偏二氯乙...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈庆，贯大为，
申请(专利权)人：成都新柯力化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51