[发明专利]一种农膜用红光转光剂及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种农膜用红光转光剂及其制备方法和应用。该农膜用红光转光剂，以稀土离子Eu(Ⅲ)为中心离子，PSF‑SB为主配体，SC为协同配体，其化学通式为：PSF‑(SB)_m‑Eu(Ⅲ)‑(SC)_n。该农膜用红光转光剂的制备方法包括(1)制备氯甲基化聚砜；(2)制备侧链键合苯甲醛的聚砜；(3)制备侧链键合苯甲醛/对氨基苯甲酸席夫碱配基的功能化聚砜；(4)制备稀土离子；(5)将主配体以及协同配体与稀土离子Eu(Ⅲ)配位。该农膜用红光转光剂能够有效将照射在农膜上的太阳光中的紫外光转换成有利于植物光合作用的光，提高农作物对太阳光能的利用率，加入到PE、EVA农膜中，能够有效提升棚温，应用到农膜既保证了农膜的透明性、提高了农膜的力学性能，又能够提升透过农膜的光质。

(一)技术领域

本发明涉及一种农膜用红光转光剂及其制备方法和应用。

(二)背景技术

太阳光能是农作物进行光合作用的重要因素之一，是农作物生长、发育、结果的必要条件，而塑料薄膜在农业上的应用是人们在太阳光能利用方面的一个非常重要的进步。光生态学研究表明，380～480nm的蓝紫光及600～700nm的红橙光有利于植物的光合作用，而紫外光的照射容易导致农膜的老化，如果能通过农膜将太阳光中280～380nm的紫外光转换成蓝光及红橙光，不仅能减少紫外光对农膜的损害，还能使透过农膜的太阳光更有利于农作物的光合作用和生长发育，提高农作物对太阳光能的利用率。

能够将太阳光中的紫外光转换成对农作物生长更为有利的长波光线的转光农膜的出现提供了提高光能利用率的途径。转光农膜的核心技术是转光剂，目前使用的转光剂主要为稀土类的化合物，包括稀土无机复合物、稀土有机配合物。其中，稀土无机复合物多含有硫元素，2015年农用塑料行业协会会议指出，含硫化合物会加速农膜的老化，所以含硫稀土无机复合物的使用可能会影响农膜寿命，而且含硫稀土无机复合物转光母料不仅容易受潮，在加工过程中还会发出恶臭味。相比之下，稀土有机配合物由于合成工艺简单、易于工业化生产、容易加工，而得到广泛应用。

(三)发明内容

本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种与树脂相容性好、光稳定性强、发光效率高且不影响农膜透明度、增强农膜力学性能的农膜用红光转光剂及其制备方法和应用，解决了现有技术中存在的问题。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种农膜用红光转光剂，以稀土离子Eu(Ⅲ)为中心离子，PSF-SB为主配体，SC为协同配体，其化学通式为：PSF-(SB)_m-Eu(Ⅲ)-(SC)_n，式中：m为1、2或3，n为2或3，PSF-SB为侧链键合苯甲醛/对氨基苯甲酸席夫碱配基的功能化聚砜，SC为香豆素衍生物。

所述香豆素衍生物为3-羧基香豆素，4-羟基香豆素、5-氯香豆素、7-羟基香豆素-4-乙酸或6,7-二甲氧基香豆素中的任意一种。

该农膜用红光转光剂的制备方法，采用如下步骤：

(1)通过Friedel-Crafts烷基化反应制备氯甲基化聚砜CMPSF：

称取20g聚砜PSF，完全溶解在150ml二氯甲烷溶剂中，配制成聚砜溶液，然后加入20ml氯甲基化试剂1,4-二氯甲基丁烷BCMB，以SnCl₄为催化剂，在搅拌条件下于室温反应4小时，得产物溶液，然后将沉淀剂乙醇加入产物溶液中使产物沉淀析出、抽滤，接着用乙醇和蒸馏水交替洗涤分离出的产物，真空干燥至恒重，即得氯甲基化聚砜CMPSF；

(2)通过醛基化反应制备侧链键合苯甲醛的聚砜PSF-B：