转光夜光高光能耐候性农用薄膜及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种转光夜光高光能耐候性农用薄膜及其制造方法。它由基本树脂和助剂构成，基体树脂可以是聚氯乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、乙烯和醋酸乙烯共聚物等多种高聚物或它们的共混物，所述的助剂包含可见光激发长余辉转光剂Ａ和Ｂ，所述的可见光激发长余辉转光剂Ａ是一种稀土掺杂的铝盐酸，其分子式：Ｓｒ↓［４］Ａｌ↓［４］Ｏ↓［２５］：Ｅｕ↑［２＋］，Ｄｙ↑［３＋］；所述的可见光长余辉转光剂Ｂ是一种稀土掺杂的硫氧化钇，其分子式：Ｙ↓［２］Ｏ↓［２］Ｓ：Ｍｇ↑［２＋］，Ｔｉ↑［４＋］，Ｅｕ↑［３＋］。此类农用薄膜不仅可以将阳光中对作物无用的光转换为有用的光，而且还可以将这些有用的蓝紫光和红橙光储存，并在没有阳光的夜间继续照射农作物，延长作物的光照时间，增强农作物的光合作用。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种农用塑料薄膜及这种薄膜的制造方法，特别是一种具有能将紫外及可见光转换为植物生长所需特定波长光和夜间可发出植物生长所需特定波长光的特性的农用塑料薄膜及其制造方法。
技术介绍
农用塑料薄膜按其功能及发展大致经历了以下几代农膜第一代普通塑料农膜；第二代功能性塑料农膜(包括防老化、防雾滴、保温、防尘等)；第三代控制功能塑料农膜(包括光谱选择、光谱转换、功能控制等)。第三代控制功能塑料农膜是根据现代农业的研究成果而专利技术的高产农用薄膜。依据光生态学原理及现代农业的研究表明，农作物光合作用所需的主要是400-500nm和600-700nm波段的的可见光。第三代控制功能塑料农膜中添加了能够将紫外及可见光转换为植物生长所需的400-500nm和600-700nm波段光的转光剂，增加了光能的利用率，促进了农作物的生长。早在1967年，日本“农业用光线选择利用技术研究协会”就已开展关于温室农业光能利用技术的综合研究。1983年前苏联科学院的L.Nolodkava，A.F.Lepaev等人明确提出“农用调光膜”的概念，并1988年在日本东京“国际园艺设施高技术研讨会”被推荐为“最有前途的功能性农膜”。进入90年代，日本三井东亚化学株式会社和BASF株式会社研制生产出Rodi_antpink和Irrdiant660和红光薄膜，虽能发出红光，但作用效果不是很理想。日本曹达株式会社在专利技术专利CN1072945A中公开的农业用波长转换材料，使得透过该薄膜的太阳光中近紫外光和绿光减少而蓝色和红色光增加。苏联学者在荷兰专利No189794中报导，应用多种稀土离子鳌合物作为添加剂作温室覆盖用高分子材料在农业方面的应用，取得良好效果。中国科学院长春物理研究所等单位利用稀土—有机配位化合物“天线效应”研制出可促进农作物光合作用的光能转换膜，能发出强烈的红光，吸收365nm的紫外光，发射612nm的红光。上海师范大学化学系采用在普通农用薄膜生产过程中，添加一种荧光稀土配合物制成农用薄膜-UTR稀土配合物农用转光膜，在紫外—可见—红外所有光波段的照射下，新型膜的光量子强度透过率大于普通农膜，尤其在230-860nm的范围光照透过率总的增大幅度为4％-18％，显示了在阳光照射下能更好地发挥光温效应。随着现代农业栽培技术的发展，普通农用塑料薄膜已不再适应农业保护性栽培发展的需求。近年来，把日光光能转换技术应用到农用薄膜中，进行新型转光薄膜的研究已十分活跃，并已成为农用薄膜功能化技术的重要发展方向，是人工环境温室发展的需要，现代农业的需要。因此，近年来相继开发了耐老化、无滴防尘和保温等功能性薄膜，或组合形成多功能塑料薄膜。但此类农用薄膜，无法延长农作物的光照时间。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可将白天的太阳光储存起来而在夜间发光的转光夜光高光能耐候性农用薄膜及其制造方法。本专利技术是通过如下技术方案来实现上述目的的，一种转光夜光高光能耐候性农用薄膜，由基体树脂和助剂构成，所述的基体树脂可以是聚氯乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、乙烯和醋酸乙烯共聚物等多种高聚物或它们的共混物，所述的助剂包含可见光激发长余辉转光剂A和B，所述的可见光激发长余辉转光剂A是一种稀土掺杂的铝盐酸，其分子式Sr4Al4O25:Eu2+，Dy3+所述的可见光长余辉转光剂B是一种稀土掺杂的硫氧化钇，其分子式Y2O2S:Mg2+，Ti4+，Eu3+。所述的助剂还包含至少一种红光转光剂C、至少一种蓝光转光剂D，以及与可见光激发长余辉转光剂A和B、红光转光剂C和蓝光转光剂D相配伍的抗老化剂E，所述的红光转光剂C是一种Eu3+的有机配合物，有机配体为苯甲酸及其衍生物，其分子式 所述的蓝光转光剂D是一种Eu2+的碱土金属硫化物，其分子式ZnS:Eu2+；所述的抗老化剂E是用二苯甲酮类、苯并三唑类或三嗪类紫外线吸收剂和受阻胺类自由基捕捉剂或经NR化、NOR化的抗老化剂中的两种或两种以上复合而成的。所述的可见光激发长余辉转光剂A的较佳用量为原料总质量的0.01-1.2％，所述的可见光激发长余辉转光剂B的较佳用量为原料总质量的0.01-1.5％，所述的红光转光剂C的较佳用量为原料总质量的0.01-0.3％，所述的蓝光转光剂D的较佳用量为原料总质量的0.01-0.3％；可见光激发长余辉转光剂A、B，红光转光剂C和蓝光转光剂D的总质量不能超过原料总质量的2.2％。所述的抗老化剂E的较佳用量为原料总质量的0.15-1.3％。所述的可见光激发长余辉转光剂A、B，红光转光剂C、蓝光转光剂D和抗老化剂E均匀地分散在基体树脂的非晶相中。所述的薄膜的平均厚度为0.12mm。一种制造产品转光夜光高光能耐候性农用薄膜的方法首先取占原料总质量一定比例的可见光激发长余辉转光剂A和B，用有机溶剂溶解或分散，干燥后加入到一定量的基体树脂和助剂中，经高速搅拌后用双螺杆挤出机造粒得到浓缩母料；将母料与剩余的基体树脂混合均匀后，用吹塑机吹塑成薄膜。一种制造产品转光夜光高光能耐候性农用薄膜的方法首先取占原料总质量0.01-1.2的可见光激发长余辉转光剂A，占原料总质量0.01-1.5％的可见光激发长余辉转光剂B，占原料总质量0.01-.3％的红光转光剂C，占原料总质量0.01-0.3％的蓝光转光剂D和占原料总质量0.15-1.3％的抗老化剂E，用有机溶剂溶解或分散，干燥后加入到占原料总质量6-11％的基体树脂中经高速搅拌后用双螺杆挤出机造粒得到浓缩母料；将母料与剩余的基体树脂混合均匀后，用吹塑机吹塑成薄膜。本专利技术一种转光夜光高光能耐候性农用薄膜及其制造方法是在第三代转光农膜的基础上添加了可见光激发长余辉转光剂A和B，长余辉转光剂A是一种能在白天吸收太阳光并能将光能储存，而在夜间长时间发光的新型发光材料，其激发波长为250-450nm，其发射波长在400-500nm之间，激发时间2-3分钟，余辉时间达15小时以上，可在夜间发出农作物所需波长的蓝紫光；长余辉转光剂B吸收太阳光后，在夜间则发出农作物所需的另一波段的600-700nm的红橙光，其激发波长为254-450nm，其发射波长是600-700m，激发时间23分钟，余辉时间达5-8小时。本专利技术可延长农作物的光照时间，促进其光合作用，从而缩短农作物的生长周期，达到增产增收的目的。转光剂C能吸收紫外光及绿光并将其转化为红橙光。转光剂C的较佳用量为原料总质量的0.01-0.3％。转光剂D能将紫外光和绿光转化为425nm的蓝光。转光剂D的较佳用量为总质量的0.01-0.3％。适当增加可见光激发长余辉转光剂A和B、转光剂C和D的用量，可增大农膜的余辉时间和转光效率，但A、B、C和D的总质量不能超过农膜总质量的2.2％，当超过2.2％以后，将发生效应的抵消作用，反而使转光效率下降。本专利技术的可见光激发长余辉转光剂A和B、转光剂C和D均具有较好的耐热性，以使其在塑料熔融加工成型的过程中不发生降解破坏，还具有较好的耐光性，以阻止其在使用过程中的过早老化。塑料产生变黄，脆裂和性能明显下降等质量变坏的现象通称为塑料的老化。它是一种由光、热、氧等外界条件引起的自动氧化过程。这种老化现象，大大缩短了塑料制品的使用寿命。农用塑料薄膜长期处于大气光照条件下，极易发生光氧老化，所以通常在其本文档来自技高网...

【技术保护点】
转光夜光高光能耐候性农用薄膜，由基体树脂和助剂构成，所述的基体树脂可以是聚氯乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、乙烯和醋酸乙烯共聚物等多种高聚物或它们的共混物，其特征在于：所述的助剂包含可见光激发长余辉转光剂Ａ和Ｂ，所述的可见光激发长余辉转光剂Ａ是一种稀土掺杂的铝盐酸，其分子式：Ｓｒ↓［４］Ａｌ↓［４］Ｏ↓［２５］：Ｅｕ↑［２＋］，Ｄｙ↑［３＋］；所述的可见光长余辉转光剂Ｂ是一种稀土掺杂的硫氧化钇，其分子式：Ｙ↓［２］Ｏ↓［２］Ｓ：Ｍｇ↑［２＋］，Ｔｉ↑［４＋］，Ｅｕ↑［３＋］。

【技术特征摘要】
1.转光夜光高光能耐候性农用薄膜，由基体树脂和助剂构成，所述的基体树脂可以是聚氯乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、乙烯和醋酸乙烯共聚物等多种高聚物或它们的共混物，其特征在于所述的助剂包含可见光激发长余辉转光剂A和B，所述的可见光激发长余辉转光剂A是一种稀土掺杂的铝盐酸，其分子式Sr4Al4O25:Eu2+，Dy3+；所述的可见光长余辉转光剂B是一种稀土掺杂的硫氧化钇，其分子式Y2O2S:Mg2+，Ti4+，Eu3+。2.根据权利要求1所述的转光夜光高光能耐候性农用薄膜，其特征在于所述的助剂还包含至少一种红光转光剂C、至少一种蓝光转光剂D，以及与可见光激发长余辉转光剂A和B、红光转光剂C和蓝光转光剂D相配伍的抗老化剂E，所述的红光转光剂C是一种Eu3+的有机配合物，有机配体为苯甲酸及其衍生物，其分子式 所述的蓝光转光剂D是一种Eu2+的碱土金属硫化物，其分子式ZnS:Eu2+；所述的抗老化剂E是用二苯甲酮类、苯并三唑类或三嗪类紫外线吸收剂和受阻胺类自由基捕捉剂或经NR化、NOR化的抗老化剂中的两种或两种以上复合而成的。3.根据权利要求1或2所述的转光夜光高光能耐候性农用薄膜，其特征在于所述的可见光激发长余辉转光剂A的较佳用量为原料总质量的0.01-1.2％，所述的可见光激发长余辉转光剂B的较佳用量为原料总质量的0.01-1.5％，所述的红光转光剂C的较佳用量为原料总质量的0.01-0.3％，所述的蓝光转光剂D的较佳用量为原料总质量的0.0...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭子飞，
申请(专利权)人：彭子飞，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]