[发明专利]转光膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种转光膜及其制备方法。

背景技术

转光膜是一种通过添加转光剂来实现光转换的薄膜，它能将对植物生长有害的紫外光转换成对作物有用的蓝紫光及红橙光，或将植物不吸收的绿光和黄绿光转换成红光。即通过改变透过转光膜的光质，促进植物对氮、磷、钾、锌等营养元素的吸收，提高叶片中的光合作用产物含量升高，促进作物生长，同时起到减少病虫害的作用。

经过了近20年的高速发展，转光剂已发展成了两大体系：有机配合物转光剂和无机转光剂。其中有机配合物转光剂主要是Eu3+作为激活剂的一类稀土发光材料，常见的稀土有机配合物主要是β-二酮与稀土Eu3+离子配合形成的配合物，或是稀土Eu3+离子与芳香羧酸（如苯甲醛、水杨酸等）形成的配合物。但有机配合物转光剂其发射主峰一般在610nm左右，与植物的吸收光谱范围400～480nm和620～690nm有较大的差距，对太阳光的吸收与转换效率不高,匹配性差,同时存在使用寿命短、制膜透光性差等缺陷。无机转光剂主要包括CaS:Eu,Sm、氟锗酸镁：锰、CaAlSiN3:Eu等，其中转光剂CaS:Eu,Sm的基质材料是硫化物，而硫化物在空气中易潮解，光照下易氧化，稳定性差。氟锗酸镁：锰和CaAlSiN3:Eu的制备成本较高，超出市场所能承受的价格范围，无法得到广泛应用。

更为重要的是，不论是有机配合物转光剂还是无机转光剂，目前都是仅吸收紫外光或蓝绿光中的单一光谱带都转换成红光，功能单一，光利用率低。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种含有可同时吸收紫外光（220nm～410nm）和蓝绿光（440nm～620nm）两个光谱带的转光剂的薄膜。

为实以上的目的，本发明通过以下技术方案实现：

转光膜，其特征在于，包括转光剂和转光剂载体；所述转光剂的组成通式为：

MO·xAl₂O₃:Mn,TM；

其中1≤x≤10；

M包括Ca、Sr、Mg、Zn和Ba中的一种或任意几种组合；

TM包括Eu、Sm、Ce、Tb、Y、Gd、La、Pr、Cu、Cl和Li中的一种或任意几种组合。

优选地是，所述转光剂重量为所述转光膜重量的0.1～10%；所述转光剂载体重量为所述转光膜重量的90～99.9%。

优选地是，还包括改性剂；所述改性剂重量为所述转光膜重量的0.05～9%。

优选地是，还包括助剂；所述助剂包括光稳定剂和抗氧剂中的一种或二者组合；所述助剂重量为所述转光膜重量的0.05～18%。

优选地是，还包括润滑剂；所述润滑剂重量为所述转光膜重量的0.05～4.5%。

优选地是，所述转光剂先制得转光母粒后，再与母粒载体制备得到转光膜；所述转光母粒重量为所述转光膜重量的1～90%，所述转光膜中其余为所述母粒载体；所述转光剂重量为所述转光母粒重量的1～50%，所述母粒中其余为所述转光剂载体。

优选地是，所述转光剂载体和母粒载体为有机高分子材料，包括低密度聚乙烯、线性聚乙烯、高密度聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、醋酸聚乙烯中的一种或任意几种组合。

优选地是，所述转光母粒还包括改性剂、助剂、润滑剂中的一种或任意几种组合；所述助剂包括光稳定剂和抗氧剂中的一种或二者混合。

优选地是，所述改性剂包括酚醛树脂、氨基树脂、醇酸树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂、硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂中的一种或任意几种组合。

优选地是，所述光稳定剂包括2-（2-羟基-5-甲基苯基）苯并三唑、(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)亚胺、癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯、4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶醇、丁二酸中的一种或任意几种组合。

优选地是，所述抗氧剂包括2,4,6-三叔丁基苯酚、抗氧剂2246、抗氧剂300、抗氧剂1010、抗氧剂168、硫代二丙酸二月桂酯中的一种或任意几种组合。

优选地是，所述润滑剂包括聚乙烯蜡、乙烯基双硬脂酰胺、硬脂酸锌、硬脂酸季戊四醇酯、聚乙二醇和铝酸酯偶联剂中的一种或任意几种组合。

优选地是，所述转光剂的吸收波长范围为220～410nm和440～620nm。

优选地是，所述转光剂的发射波长范围为620～690nm。

本发明的另一目的是提供一种均匀混有转光剂的转光膜的制备方法。