[发明专利]铝酸盐转光剂及其制备方法和含该铝酸盐转光剂的转光膜

说明书

本发明公开了一种铝酸盐转光剂及其制备方法和含该铝酸盐转光剂的转光膜，该铝酸盐转光剂的通式为：A_1‑xZn_xAl₁₂O₁₉:Mn⁴⁺，其中，A为Ca²⁺、Sr²⁺、Ba²⁺中的至少一种，0≤x<1。将金属氧化物、纳米金属氧化物、碱土盐类、激活剂和助熔剂研磨充分混合均匀后加入坩埚中，再置于高温炉，进行程序升温和降温，即得到铝酸盐转光剂。一种含有该铝酸盐转光剂的转光膜由如下质量份的原料制备而成：薄膜基体：100份；母粒基体：8～45份；铝酸盐转光剂：0.5～10份；润滑剂：0.15～0.3份；光稳定剂：0.5～1.5份；抗氧剂：0.3～1.5份。本发明的铝酸盐转光剂发光强度高、转光效率高、稳定性好、使用寿命长、制备方法简单，在农用薄膜中的添加量小，和薄膜基体的相容性好，对薄膜的透光率影响小。

技术领域

本发明涉及一种铝酸盐转光剂及其制备方法和含该铝酸盐转光剂的转光膜，属于功能材料技术领域。

背景技术

光合作用是植物赖以生存的基础，农作物干物质重的90％以上都来源于光合作用。然而，太阳光中并非所有波长的光都能被植物利用，一般只有波长400～480nm(蓝光区)和波长600～680nm(红橙区)的光才能被植物中的叶绿素吸收进行光合作用。转光剂可将太阳光中植物不能利用的紫外光和绿光转换成植物生长所需要的蓝紫光和红橙光，可以有效改善作物的光照条件，充分利用太阳能，减少农药和化肥的使用量，被人们称为第三代物理肥料(光肥)。

通过在农用薄膜中添加转光剂，可以增加转光功能，改善棚膜透过光质，促进大棚作物的光合作用。实验表明，转光膜能能够利用转光剂的转光性能来改善作物光照条件，即增加对植物的蓝紫光和红橙光的照射程度，从而使得农作物根系发达、茎叶茂盛，还可以改善作物品质、增产增收。

目前，市场上的转光剂可分为有机配体稀土类、荧光染料类和硫化物类。有机配体稀土类转光剂转光性能较好，但其荧光寿命短、强度衰减快，长期使用发光强度降低明显，成本较高，与高分子基体的相容性不好，分散性差；荧光染料类转光剂与树脂的相容性较好，但大多易发生氧化和分解，使用寿命不长，对太阳光的吸收和转换效率不高，影响农膜的透光性；硫化物类转光剂的化学性质不稳定，容易水解和光解。因此，人们一直致力于开发新的性能更优异的转光剂。

发明内容

本发明的目的是提供一种铝酸盐转光剂及其制备方法和含该铝酸盐转光剂的转光膜。

本发明所采取的技术方案是：

一种铝酸盐转光剂，其组成通式为：A_1-xZn_xAl₁₂O₁₉:Mn⁴⁺，其中，A为Ca²⁺、Sr²⁺、Ba²⁺中的至少一种，0≤x&lt;1。

上述铝酸盐转光剂的制备方法包括以下步骤：将金属氧化物、纳米金属氧化物、碱土盐类、激活剂和助熔剂研磨充分混合均匀后加入坩埚中，再置于高温炉，进行程序升温和降温：1)以5～10℃/min的升温速率升温至250～350℃，恒温反应20～40分钟；2)以5～10℃/min的升温速率升温至1500～1600℃，恒温反应2～4小时；3)以3～8℃/min的降温速率降温至500～600℃，再自然冷却至室温，出炉，得到铝酸盐转光剂。

所述的金属氧化物、纳米金属氧化物的质量比为1：(0.25～4)。

所述的碱土盐类的物质的量与金属氧化物和纳米金属氧化物总物质的量的比值为1：(0.25～4)。

所述的激活剂的质量为金属氧化物、纳米金属氧化物和碱土盐类总质量的0.1％～6％。