[发明专利]一种抗老化转光薄膜及其制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种抗老化转光薄膜及其制备方法，尤其涉及一种属于促进植物光合作用的抗老化改性稀土有机转光剂体系的薄膜及其制备方法，有望用于农业仿生态特征的转光体系以及太阳能光化学领域。

背景技术：

农业是国民经济的基础，农用塑料薄膜也是国家重点发展的行业，预计到2010年我国农用薄膜用量将超过200万吨，市场前景十分广阔。农用塑料薄膜的发展大致经历了以下几个阶段：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薄膜(包括光谱选择、光谱转换、功能控制等)。稀土Eu(III)有机转光剂是目前国内外研究较多的一类转光剂(CN1243146、CN1974715A、CN1186835、CN1434097)，但是含稀土Eu(III)有机转光剂的转光膜存在一些问题，一方面氧化铕价格高，导致薄膜造价高；另一方面，铕(III)的特征荧光最强位于613nm左右(对应于Eu³⁺的⁵D₀→⁷F₂的跃迁)，而叶绿素a和b对红光的最大吸收分别位于660nm和643nm。显然，含Eu(III)有机转光剂的转光膜的发射光谱和叶绿素的吸收光谱存在一定的偏差。因此虽然Eu(III)有机转光剂转光效率高，但利用率却不理想，且转光剂抗紫外老化能力很弱，长期使用过程中有机转光剂转光性能存在严重的衰退。

研究表明，430nm-480nm的蓝紫光和640nm-660nm的红橙光有利于植物光合作用，紫外光不仅对光合作用无益，还容易引起高分子材料和作物枝干的老化，促进土壤中各种病菌的繁殖生长。因此，将改变太阳光光谱成分的荧光材料作为转光剂(将有害的紫外光和无效的黄绿光转换成植物所需的蓝紫光和红橙光)加入薄膜中，改善光合作用光质，提高光能利用率，促进作物优质增产已成为目前第三代塑料薄膜的研究热点。

发明内容：

本发明的目的是改进现有转光剂发射光谱与叶绿素吸收光谱存在一定偏差、利用率低、抗老化性能差、价格高等不足之处，而提供一种廉价的、利于植物光合作用的抗老化转光薄膜。该转光薄膜可将太阳光中的紫外光转化成620nm-660nm的红光，与叶绿素a、b最大吸收峰位置接近，适合植物光合作用的生理要求。本发明另外一个目的是提供所述的抗老化转光薄膜的制备方法。

本发明的技术方案为：一种抗老化转光薄膜，其特征在于其原料组份及各组份的重量份分别为：SiO₂或TiO₂表面改性的稀土有机转光剂Sm_xM_1-x(TTA)_mL_n 0.005～5份，聚烯烃100份。

上述的SiO₂或TiO₂表面改性的稀土有机转光剂Sm_xM_1-x(TTA)_mL_n中Sm³⁺为中心发光离子，M至少为Tb、Yb或Gd中的一种，0＜x＜1；TTA为α-噻吩甲酰三氟丙酮，m＝2～3；L至少为邻菲罗啉(phen)、2，2’-联吡啶(Dipy)、三正辛基氧膦(TOPO)或三苯基氧化膦(TPPO)中的一种，n＝1～3。

优选所述的聚烯烃为聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、低密度聚乙烯(LDPE)或乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)。

本发明还提供了上述抗老化转光薄膜的方法，其具体步骤如下：A)制备SiO₂或TiO₂表面改性Sm_xM_1-x(TTA)_mL_n；B)将0.005～5质量份SiO₂或Ti_O2表面改性的稀土有机转光剂Sm_xM_1-x(TTA)_mL_n均匀分散于100份聚烯烃中，经成型后得到表面改性稀土转光薄膜。

优选上述的成型方法为吹塑或流延成型；优选所述的均匀分散为共混法分散。