[发明专利]一种复合转光膜及其制备方法

说明书

本发明涉及一种复合转光膜，包括若干层高分子薄膜，其中中间层为光转换膜层，其他层为透光或保护功能的高分子薄膜；所述光转换膜层由量子点、助剂与高分子基膜材料组成。本发明增强大棚中高波段的光谱成分，有利于植物的更快的生长，同时提升果实的品质和口感，从而达到绿色和智慧农业目的。

技术领域

本发明属于无机荧光材料及高分子农膜结合的技术领域，具体涉及一种复合转光膜及其制备方法。

背景技术

中国农业目前大量使用农药或化肥等农资产品，一方面是高投入和利用率低，另一方面会导致土壤退化和生态环境破坏等等问题。因此未来农业的发展要走创新之路，采用新的技术来提升品质，又要保护环境，走可持续发展之路。通过研究发现特定波段的光对植物的生长有促进作用，可以缩短生长周期，提升果实品质，同时对某些病虫害有抑制作用，减少农药的使用量。

太阳光是植物进行光合作用的能量来源，但是太阳光本身是由连续波段的光谱组成，而且不同波段的能量也不一样。而作物对于不同波段的光，它的利用效率和效果也是不一样的，特殊波段的光能不仅可以调控作物的生长周期，而且也可以调整营养成分。对植物的光合作用最为重要的是太阳光中的红光(600～700nm)，其次才是蓝光(440～500nm)；紫外波段的光(200～430nm)反而容易促进枝干老化和病菌繁殖，对植物的生长有不良影响；其余一部分光则作用不大。

转光功能农膜做为一种高档复合功能的农用薄膜，通过在膜材当中加入量子点光转换材料，可以改善透过温室棚膜的光组成，增加对农作物有利的光谱，减少不利于农作物的光谱，使其有益于植物进行光合作用，这种同时具有增产功能薄膜对推进农业现代化建设具有重要意义。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种复合转光膜及其制备方法，增强大棚中高波段的光谱成分例如640nm的红光，有利于植物的更快的生长，同时提升果实的品质和口感，从而达到绿色和智慧农业目的。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种复合转光膜，包括若干层高分子薄膜，其中间层为光转换膜层，其他层为透光或保护功能的高分子薄膜；所述光转换膜层由量子点、助剂与高分子基膜材料组成。

进一步的，所述高分子基膜材料为低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯树脂和聚氯乙烯中的至少一种中的一种或几种。

进一步的，所述量子点为钙钛矿量子点、元素周期表II-VI族、III-V族、IV-VI族、或IV族半导体化合物制得的量子点或其对应的核壳结构量子点中的一种或几种。

进一步的，所述量子点在成膜材料中的浓度为0.01～5%。

进一步的，所述助剂为乙烯基双硬脂酰胺、硬脂酸锌、硬脂酸季戊四醇酯、聚乙二醇、金属氧化物、钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂等中的至少一种。

进一步的，所述量子点光转换中间膜层两侧含有一层或多层高透光性的保护层或封装层。

进一步的，所述保护层或封装层含有有机和/或无机材料的一种或几种。

一种复合转光膜的制备方法，包括以下步骤：

1）将量子点、助剂1和高分子材料混合，通过造粒工艺制备得到量子点色母粒；

2）将量子点色母粒、助剂2和成膜高分子材料混合均匀后，通过吹膜工艺制得中间光转换膜；

3）将助剂3和成膜高分子材料混合均匀后，与步骤2的材料同时通过多喷头吹膜得到其他层；

4) 多喷头吹膜的时候，步骤2的材料处在最中间喷头来吹膜。

进一步的，所述助剂1、助剂2和助剂3分别为抗紫外剂、光扩散剂和抗氧剂。

进一步的，所述光膜层数为3、5、7或9层。