[发明专利]一种高寿命转光塑料农膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于薄膜制备的技术领域，提供了一种高寿命转光塑料农膜及其制备方法。

背景技术

近年来，农膜的功能化和高性能化越来越成为农膜发展的主流，农膜光转换设计原则是依据光生态学原理，在农用薄膜中引入转光剂以实现光能转换，以达到改善透过的光质、提高光能综合利用率，在农作物增产、早熟、品质改良等方面与普通膜及现有功能膜相比，有着更为明显的优势。因此，转光塑料农膜应用中最关键的是转光剂的研究和应用。

转光剂是一类能将日光中对植物光合作用有害或无用的紫外光、绿光等转化为光合作用所需的红光、蓝光的化学物质。按材料的性质分为稀土无机化合物，稀土有机化合物和荧光染料三类。稀土无机转化剂主要为添加稀土铕离子的光致发光材料，此类转光剂具有价格低、光稳定性高等优点，但存在着耐潮解性和在薄膜中分散性差的缺陷；稀土有机转化剂主要是指稀土金属离子与有机配位化合物以配位键结合而成，金属离子为三价稀土离子，有机配位化合物以β-二酮、吡啶或有机羧酸配位化合物为主，具有发光强度较高和稳定性较好的优点；荧光染料具有荧光发射的染料具有大的共轭π键，其共轭体系是转光性能的关键。

有机荧光染料类转光剂因其优异的转光性能越来越受到人们的广泛关注，其应用研究非常活跃，但其存在的主要问题是在涂覆与薄膜表面虽然耐晒但易分解，主要由于空气中的氧气进入，转光剂发生氧化和分解，从而降低了薄膜中转光剂的有效含量，导致薄膜转光效应下降，使用寿命较短，因此对针对此类转光农膜中缓解转光剂氧化和分解，延长寿命的技术措施是目前研究的重点内容。

目前国内外在转光农膜延长寿命的技术方法上面已取得了一定成效。其中陆春华等人发明了一种抗老化转光薄膜及其制备方法（中国发明专利申请号201010107514.9），具有以下特征：将质量份0.005～5份SiO₂或TiO₂表面改性稀土有机转光剂S_mxM_1-x(TTA)_mL_n均匀分散于100份聚烯烃中，经吹塑或流延成型后得到表面改性稀土转光薄膜。另外，张怀红等人发明了一种稀土有机转光剂Eu(BMPD)_nL及抗老化转光薄膜的制备方法（中国发明专利申请号201710224788.8），制备步骤为：将1，3-二(4-甲氧基苯基)丙烷-1，3-二酮的醇溶液、2,2′:6′,2″-三吡啶-6-羧酸的醇溶液和Eu(NO₃)₃·5H₂O溶液按体积比（1～3）：1：1混合得到混合溶液，并对混合溶液的pH值调节后，进行加热反应制得Eu(BMPD)_nL，然后将Eu(BMPD)_nL和抗氧化剂均匀分散于聚烯烃中制备而得。

可见，目前广泛应用于转光农膜的无机稀土型转光剂，但存在着耐潮解性和在薄膜中分散性差的缺陷；有机荧光染料类转光剂易发生氧化和分解，导致薄膜转光效应下降，使用寿命较短，同时转光效率和光热稳定性较差，而目前延长其使用寿命技术方法操作复杂，成本较高。

发明内容

为了提高转光塑料膜的寿命，本发明提出一种高寿命转光塑料农膜，主要是采用硬脂酸和液体玻璃对荧光素钠进行表面包覆处理，加入薄膜中成膜，利用硬脂酸和液体玻璃包覆硬对荧光素钠进行包覆可以在包覆层形成羧酸盐，包覆层能够精密的对荧光素钠进行包覆，形成致密的保护层，阻隔氧气的进入，并且硬脂酸和液体玻璃透明性高，能够显著提高转光薄膜使用寿命。

本发明涉及的具体技术方案如下：

一种高寿命转光塑料农膜的制备方法，将乙醇溶液及硬脂酸和液体玻璃搅拌后加入荧光素钠，然后分散、振荡、抽滤、真空干燥制得硬脂酸和液体玻璃包裹的荧光素钠，进一步与薄膜基材、热塑性淀粉、光稳定剂、抗氧剂、防雾滴剂及润滑剂混合、挤出吹塑，即得高寿命的转光塑料农膜；制备的具体步骤如下：

（1）在搅拌釜中加入乙醇溶液、硬脂酸、液体玻璃，一边搅拌一边加热使硬脂酸完全溶解，然后加入荧光素钠，转移至超声波分散仪中，在室温下分散均匀，并振荡、抽滤、真空干燥，制得硬脂酸和液体玻璃包覆的荧光素钠；其中硬脂酸1～3重量份、液体玻璃3-5重量份、荧光素钠25～30重量份、乙醇溶液67～74重量份；