[发明专利]一种水性转光涂料及其制备方法

说明书

本发明的一种一种水性转光涂料，包括以下组分：水性树脂30‑40质量份，转光粉体0.1‑2质量份，光稳剂0.5‑2质量份，消泡剂0.1‑0.5质量份，成膜助剂0.1‑0.5质量份。本发明还提供一种水性转光涂料的制备方法，包括如下步骤：按质量份将水性树脂与转光粉体混合，放置于行星球磨机中处理后，获得水性转光涂料；按照质量份在水性转光涂料中加入光稳剂、消泡剂、成膜助剂，机械搅拌均匀后放置。本发明提供一种可实现老旧农膜升级改造，或在不影响转光粉体稳定性和荧光强度影响前提下赋予农膜转光性能的水性转光涂料，不影响农膜现有透明性，降低粉体用量，节约成本。

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，具体是一种水性转光涂料及其制备方法。

背景技术

农业关系到国计民生，是国民经济的基础，我国农业三大生产资料之一的农用塑料薄膜是国家重点发展的行业，市场前景十分广阔。在垂直入射到地面的阳光中，由于大气层的影响，对农作物生长有益的蓝光区和红光区辐射强度减弱，所以人工模拟植物最佳生长光照环境改善农作物的光照条件，使之处于最佳生长状态，对发展高科技农业具有重要意义。

目前实现对农作物所需光照条件的调控一般采用转光膜。转光膜是种通过添加转光剂来实现光转换的薄膜，它能将紫外光转换成对作物有用的蓝紫光及红橙光，或将黄绿光转换成红橙光，从而改变透过膜的光质，促进作物生长。

转光农膜一般是在PE、EVA、PVC等普通农膜基础塑料中添加转光剂制备而得。目前含稀土转光剂的转光农膜多是采用掺杂稀土离子的金属氧化物或者无机盐荧光粉型转光剂。公开号为CN108440819 A的专利公开了以含铕稀土有机配合物的聚乙烯基红光转光膜，均匀透明且转光剂与聚乙烯相容性较好。公开号为CN1431254 A的专利公开了一种发蓝红混光聚合物/多核稀土有机硅转光膜，可将紫外光转换成蓝红光波段，发光强度高，耐热性得到了提高。总体上，转光剂大多是直接掺杂在树脂基体中，通过密炼，挤出等工艺制备成母粒，再通过吹塑，压延，铸膜等方法制备成农膜。上述转光膜制备工艺复杂，下转换稀土有机配合物与薄膜基体相容性较差，下转换稀土有机配合物容易从塑料基质中离析出来降低转光膜使用性能，如透过率下降等问题。

稀土有机配合物是转光剂中一类，是一种或多种有机配体提供配位孤电子对与稀土离子以配位键相结合所形成的有机配位化合物。稀土有机配合物拥有独特的光谱转换特性，其有机配体吸收特定波长的紫外光，并将部分能量向中心稀土离子传递，当稀土能级由激发态回到基态时，部分能量以其它波长的光的形式向外释放。稀土有机配合物因其结构多样且易控制、发光强度高且色纯度高、制备方法简单且成本低等优点为目前光转换材料中的优选体系之一。公开号CN101838531A公开了含铕有机配合物的蓝红光转光剂，具有较好的蓝紫及红橙光复合转光效果荧光材料和仿生材料等材料。公开号CN106967101A公开一种含铕有机配合物的红色下转换稀土有机配合物，可以将紫外光转化为红光，适应植物光合作用且与薄膜基体具备良好的相容剂。

稀土掺杂无机转光粉体主要是由无机晶体基质和掺杂稀土离子组成，选择合适的基质材料和掺杂离子可以实现从紫外到可见乃至红外的荧光发射。其中，基质材料本身不发光，其可为稀土离子提供适宜的晶体场环境。到目前为止，用于稀土掺杂无机纳米发光材料的基质材料主要包括卤化物、氧化物、硼酸盐、磷酸盐等。相对于稀土有机配合物，稀土无机转光粉体有着应用广泛，价格低廉，耐高温的特性。公开号CN110607015B公开一种转光效果持久的转光农膜及制备方法，通过加入复合无机稀土光转换剂可将太阳光中紫外光转换为红光，转光农膜采取吹塑工艺完成，粉体与树脂相容性良好，表面不析出。CN105385014B公开了一种用氮化物红色荧光粉作为转光剂的转光农膜及其制备方法与应用。通过掺杂氮化物红色转光剂实现转光效果，实现延长植物光合作用达到增产增质的效果。