本發(fā)明涉及一種抗老化轉(zhuǎn)光膜及其制備方法,屬于發(fā)光材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
植物光合作用通常通過葉綠素進行,葉綠素能夠吸收藍光或紅光,而對紫外光和黃綠光的吸收較弱。實驗表明:將太陽光中的紫外或近紫外光轉(zhuǎn)化為可被葉綠素吸收的光,可以提高植物對陽光的利用率,促進植物生長,增產(chǎn)增收。轉(zhuǎn)光膜是一種新興的控制型功能農(nóng)膜,能夠?qū)⑻柟庵械淖贤夤廪D(zhuǎn)換成對農(nóng)作物生長更為有利的長波光線,從而提高光能利用率。轉(zhuǎn)光膜中必須添加轉(zhuǎn)光劑,才能實現(xiàn)光轉(zhuǎn)換的功能。目前市場上的轉(zhuǎn)光劑主要為稀土類的化合物,包括稀土無機復(fù)合物、稀土有機配合物。稀土有機配合物的轉(zhuǎn)光性能較好,但其熒光壽命短、強度衰減快,長期使用發(fā)光強度降低明顯,成本較高,與高分子基體的相容性不好,分散性差;稀土無機復(fù)合物的使用更為廣泛,但稀土無機復(fù)合物大多含有硫元素,其化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定,容易受潮水解和光解,會加速農(nóng)膜的老化,影響農(nóng)膜壽命。此外,鋁酸鹽轉(zhuǎn)光劑也是近幾年來發(fā)展的熱門,但其也易受潮水解和光解,穩(wěn)定性較差。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種抗老化轉(zhuǎn)光膜及其制備方法。
本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:
一種抗老化轉(zhuǎn)光膜,包括第一抗老化層、設(shè)置在第一抗老化層上的轉(zhuǎn)光層和設(shè)置在轉(zhuǎn)光層上的第二抗老化層。
所述的抗老化層由基體樹脂和阻隔材料組成。
所述的基體樹脂為聚乙烯、尼龍、聚乙烯醇、聚丙烯中的一種或多種。
所述的阻隔材料為尼龍、乙烯/乙烯醇共聚物、聚乙烯醇、三元乙丙橡膠、ctc樹脂、馬來酸酐、聚乙烯辛烯共彈性體中的一種或多種。
所述的轉(zhuǎn)光層由基體樹脂和轉(zhuǎn)光劑組成。
所述的基體樹脂為聚乙烯、尼龍、聚乙烯醇、聚丙烯中的一種或多種。
所述的轉(zhuǎn)光劑為稀土無機硫化物轉(zhuǎn)光劑、鋁酸鹽轉(zhuǎn)光劑中的至少一種,添加量占整個轉(zhuǎn)光層質(zhì)量的0.01%~10%。
所述的轉(zhuǎn)光層中還添加有潤滑劑、光穩(wěn)定劑和抗氧劑。
所述的抗老化轉(zhuǎn)光膜的厚度為5~200μm,抗老化層的厚度為1~150μm,轉(zhuǎn)光層的厚度為1~180μm。
上述抗老化轉(zhuǎn)光膜的制備方法包括以下步驟:
1)將基體樹脂和阻隔材料充分混合均勻,得到抗老化層預(yù)混料;
2)將基體樹脂、轉(zhuǎn)光劑、潤滑劑、光穩(wěn)定劑和抗氧劑充分混合均勻,得到轉(zhuǎn)光層預(yù)混料;
3)將抗老化層預(yù)混料和轉(zhuǎn)光層預(yù)混料加入共擠出機中,進行三層共擠出,得到具有三層
結(jié)構(gòu)的抗老化轉(zhuǎn)光膜。
本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的轉(zhuǎn)光膜中的轉(zhuǎn)光層被夾在兩層抗老化層中間,抗老化層中添加有阻隔材料,可以很好地阻隔空氣中的水分和氧氣,避免轉(zhuǎn)光層中的轉(zhuǎn)光劑與水分和氧氣接觸而發(fā)生分解,提高了轉(zhuǎn)光劑的穩(wěn)定性,大幅延長了轉(zhuǎn)光膜的使用壽命,不僅可以更有效的促進植物生長,達到增產(chǎn)增收的效果,還可以節(jié)約農(nóng)作物的種植成本。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的轉(zhuǎn)光膜的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為實施例2的轉(zhuǎn)光膜的吸收光譜和發(fā)射光譜圖。
附圖標記說明:10、抗老化層;20、轉(zhuǎn)光層;30、抗老化層。
具體實施方式
如圖1所示,一種抗老化轉(zhuǎn)光膜,包括第一抗老化層10、設(shè)置在第一抗老化層10上的轉(zhuǎn)光層20和設(shè)置在轉(zhuǎn)光層20上的第二抗老化層30。
優(yōu)選的,所述的抗老化層由基體樹脂和阻隔材料組成。
優(yōu)選的,所述的基體樹脂為聚乙烯、尼龍、聚乙烯醇、聚丙烯中的一種或多種。
優(yōu)選的,所述的阻隔材料為尼龍、乙烯/乙烯醇共聚物、聚乙烯醇、三元乙丙橡膠、ctc樹脂、馬來酸酐、聚乙烯辛烯共彈性體中的一種或多種。
優(yōu)選的,所述的轉(zhuǎn)光層由基體樹脂和轉(zhuǎn)光劑組成。
優(yōu)選的,所述的基體樹脂為聚乙烯、尼龍、聚乙烯醇、聚丙烯中的一種或多種。
優(yōu)選的,所述的轉(zhuǎn)光劑為稀土無機硫化物轉(zhuǎn)光劑(紅光轉(zhuǎn)光劑)、鋁酸鹽轉(zhuǎn)光劑(藍光轉(zhuǎn)光劑)中的至少一種,添加量占整個轉(zhuǎn)光層質(zhì)量的0.01%~10%。
優(yōu)選的,所述的轉(zhuǎn)光層中還添加有潤滑劑、光穩(wěn)定劑和抗氧劑。
優(yōu)選的,所述的抗老化轉(zhuǎn)光膜的厚度為5~200μm,抗老化層的厚度為1~150μm,轉(zhuǎn)光層的厚度為1~180μm。
上述抗老化轉(zhuǎn)光膜的制備方法包括以下步驟:
1)將基體樹脂和阻隔材料充分混合均勻,得到抗老化層預(yù)混料;
2)將基體樹脂、轉(zhuǎn)光劑、潤滑劑、光穩(wěn)定劑和抗氧劑充分混合均勻,得到轉(zhuǎn)光層預(yù)混料;
3)將抗老化層預(yù)混料和轉(zhuǎn)光層預(yù)混料加入共擠出機中,進行三層共擠出,得到具有三層
結(jié)構(gòu)的抗老化轉(zhuǎn)光膜。
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步的解釋和說明。
實施例1:
一種抗老化轉(zhuǎn)光膜的結(jié)構(gòu)如下:第一抗老化層由聚乙烯和三元乙丙橡膠組成,厚度為10μm;轉(zhuǎn)光層由聚乙烯、稀土無機硫化物轉(zhuǎn)光劑、潤滑劑、光穩(wěn)定劑和抗氧劑組成,厚度為30μm;第二抗老化層由聚乙烯和三元乙丙橡膠組成,厚度為10μm;轉(zhuǎn)光膜的總厚度為50μm。
實施例2:
一種抗老化轉(zhuǎn)光膜的結(jié)構(gòu)如下:第一抗老化層由聚乙烯醇和尼龍組成,厚度為50μm;轉(zhuǎn)光層由聚丙烯、稀土無機硫化物轉(zhuǎn)光劑、潤滑劑、光穩(wěn)定劑和抗氧劑組成,厚度為10μm;第二抗老化層由聚乙烯醇和聚乙烯辛烯共彈性體組成,厚度為50μm;轉(zhuǎn)光膜的總厚度為110μm。
本實施例制備的抗老化轉(zhuǎn)光膜的吸收光譜和發(fā)射光譜如圖2所示。由圖2可知:該轉(zhuǎn)光膜能吸收波長220~300nm和波長420~600nm的光,將其轉(zhuǎn)換成600~680nm的光發(fā)射出來。
實施例3:
一種抗老化轉(zhuǎn)光膜的結(jié)構(gòu)如下:第一抗老化層由聚丙烯、ctc樹脂和馬來酸酐組成,厚度為20μm;轉(zhuǎn)光層由聚乙烯醇、稀土無機硫化物轉(zhuǎn)光劑、潤滑劑、光穩(wěn)定劑和抗氧劑組成,厚度為100μm;第二抗老化層由聚丙烯、ctc樹脂和馬來酸酐組成,厚度為30μm;轉(zhuǎn)光膜的總厚度為150μm。
實施例4:
一種抗老化轉(zhuǎn)光膜的結(jié)構(gòu)如下:第一抗老化層由尼龍組成,厚度為60μm;轉(zhuǎn)光層由聚丙烯、稀土無機硫化物轉(zhuǎn)光劑、潤滑劑、光穩(wěn)定劑和抗氧劑組成,厚度為80μm;第二抗老化層由尼龍組成,厚度為60μm;轉(zhuǎn)光膜的總厚度為200μm。
實施例5:
一種抗老化轉(zhuǎn)光膜的結(jié)構(gòu)如下:第一抗老化層由聚乙烯醇和聚乙烯辛烯共彈性體組成,厚度為10μm;轉(zhuǎn)光層由尼龍、鋁酸鹽轉(zhuǎn)光劑、潤滑劑、光穩(wěn)定劑和抗氧劑組成,厚度為150μm;第二抗老化層由聚乙烯醇和聚乙烯辛烯共彈性體組成,厚度為10μm;轉(zhuǎn)光膜的總厚度為170μm。
實施例6:
一種抗老化轉(zhuǎn)光膜的結(jié)構(gòu)如下:第一抗老化層由聚乙烯醇和乙烯/乙烯醇共聚物組成,厚度為100μm;轉(zhuǎn)光層由聚乙烯、鋁酸鹽轉(zhuǎn)光劑、潤滑劑、光穩(wěn)定劑和抗氧劑組成,厚度為20μm;第二抗老化層由聚乙烯醇和乙烯/乙烯醇共聚物組成,厚度為30μm;轉(zhuǎn)光膜的總厚度為150μm。
實施例7:
一種抗老化轉(zhuǎn)光膜的結(jié)構(gòu)如下:第一抗老化層由聚丙烯和三元乙丙橡膠組成,厚度為5μm;轉(zhuǎn)光層由聚丙烯、鋁酸鹽轉(zhuǎn)光劑、潤滑劑、光穩(wěn)定劑和抗氧劑組成,厚度為10μm;第二抗老化層由聚乙烯和聚乙烯辛烯共彈性體組成,厚度為5μm;轉(zhuǎn)光膜的總厚度為20μm。
測試例:
對普通pe膜和本發(fā)明實施例2中的轉(zhuǎn)光膜進行氧氣透過量測試,測試結(jié)果如表1所示。
表1普通pe膜和實施例2的轉(zhuǎn)光膜的透氧量測試數(shù)據(jù)
由表1可知:本發(fā)明的轉(zhuǎn)光膜的透氧量很低,可以有效阻隔氧氣,避免轉(zhuǎn)光層中的轉(zhuǎn)光劑與水分和氧氣接觸而發(fā)生分解,大幅提高了轉(zhuǎn)光劑的穩(wěn)定性,延長了轉(zhuǎn)光膜的使用壽命,可以節(jié)約農(nóng)作物的種植成本。
上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式,但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制,其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化,均應(yīng)為等效的置換方式,都包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。