[发明专利]一种长效转光农用塑料薄膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及塑料薄膜材料领域，具体涉及光热转换塑料薄膜，特别是涉及一种长效转光农用塑料薄膜及其制备方法。

背景技术

农用薄膜是应用于农业生产的塑料薄膜的总称，随着科学技术的发展，越来越多的薄膜被开发出来，丰富了农业生产需求。目前的农用塑料薄膜有很多，如轻薄型薄膜、多用途薄膜、长寿薄膜、防虫薄膜、防病薄膜、除草薄膜、降解薄膜等等。

农作物的生长需要一定的环境气候条件，自古农业都只能依赖自然环境，薄膜的诞生为大棚蔬菜的诞生提供了条件，改变了农民靠天吃饭的局面。在冬春季节天气寒冷时，棚膜的保温保湿性对保持棚内温度、湿度，保证作物的正常生长具有重要作用。当前在冬春季节使用的棚膜都是增加厚度来实现保温的目的，这无形中增加了制造成本。

传统的薄膜仅仅是将对栽培植物起到保温作用，但是难以增强棚内植物的光合作用，由于光和温度对植物的生长具有重要作用，因此现在逐渐有人将将薄膜进行改进，以提高光合作用，常用的方法是在制作薄膜时，添加转光剂。

申请号为2017102251718的中国专利申请公开了一种稀土有机转光剂及抗老化转光薄膜，该稀土有机转光剂分子为EU（BMPD）_nL，其中Eu³⁺为中心发光离子。通过将太阳光谱中的部分紫光转为红光，适应植物光合作用，可促使农作物提早收获，并使植株发育健壮。该抗老化转光薄膜按重量份数计包括：稀土有机转光剂Eu（BMPD）_nL1-5份，抗氧化剂2-10份以及聚烯烃100份。由于稀土有机转光剂与薄膜基体具有良好的相容性，不仅能用于普通薄膜制得改性稀土转光薄膜，还可以广泛用于无滴、耐候薄膜。

申请号为2017104946105的中国专利申请公开了转光剂及其制备方法和用于生菜种植的转光膜及其制备方法。转光剂化学同时为：Ca_9-x-yLnNa（PO₄）₇F：xEu²⁺，yMn²⁺，其中Ln代表Y和La稀土元素中的一种或两种的组合，x的取值范围为0.01≤x≤0.06，y的取值范围为0.01≤0.10.该转光剂的优点是转光效率高，能够充分吸收太阳光中的近紫外线，并将其同时转换为蓝光和红光，有效调节红光和蓝光，通过调节Eu²⁺和Mn²⁺离子的掺杂比例，非常适用于用于植物生产的转光膜的使用。

申请号为2017100768503的中国专利申请公开了稀土铕掺杂氧化铝薄膜和农用转光材料及其制备方法。该薄膜中氧化铝的摩尔百分含量为99.99～99.90%，铕离子的摩尔百分含量为0.01%～0.10%。该农用转光材料的制备方法为：制备勃姆石溶胶；制备稀土铕掺杂的勃姆石溶胶；采用提拉法制备基体材料表面形成稀土铕掺杂的氧化铝薄膜。本发明实用的异丙醇铝作为前驱体，用溶胶凝胶法制备稀土掺杂氧化铝薄膜，制备工艺简单，热处理温度低，该光转化农用膜可以将280～400nm的紫外线转化为植物所需要的红橙光，在大棚农作物生产方面有着广阔的应用前景。

上述专利均是通过改进转光剂的方法提高薄膜的光合作用，但是在在制作过程中，由于其相容性、化学稳定性性，使得转光剂不能很好地均匀地混合在其他材料中，从而导致薄膜的使用寿命，光合作用促进效果不是特别好。

例如，稀土离子Eu碱土金属硫化物是一类良好的荧光粉，掺杂在薄膜中，能够被紫外光和绿光有效的激发产生主峰在645nm，半宽度70nm的特征红光。但是金属硫化物的化学稳定性差，容易与空气中的氧气、水、二氧化碳发生反应，若暴露在空气中，其转光性能会大幅度下降，并且与高分子材料的相容性不好。严重影响薄膜的使用寿命。

发明内容

针对以上缺陷，本发明的目的是提供一种能够高效吸收光能并将光能转换为热能的农用大棚塑料薄膜，该塑料薄膜能有效地提高转光薄膜的使用寿命。

为解决上述技术问题，本发明的一种长效转光农用塑料薄膜，通过使用聚偏二氯乙烯乳液与掺杂稀土离子Eu碱土金属硫化物（CaS:Eu）进行分散，喷雾干燥，形成表面包覆聚偏二氯乙烯的CaS:Eu的复合材料，将所制得复合材料与薄膜基材等混合均匀，挤出制得复合转光薄膜，具体包括以下步骤：

a、将聚偏二氯乙烯乳液、转光剂、分散剂，采用采用超声波分散仪进行分散，得到混合液，对混合液进行喷雾干燥，得到表面包覆有聚偏二氯乙烯的转光剂的复合材料；其中，聚偏二氯乙烯乳液 8～12重量份，转光剂 1～5重量份，分散剂3-5重量份；