CN106945363A - 一种抗老化转光膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗老化转光膜及其制备方法,该转光膜包括第一抗老化层、设置在第一抗老化层上的转光层和设置在转光层上的第二抗老化层。该转光膜的制备方法如下:1)将基体树脂和阻隔材料充分混合均匀,得到抗老化层预混料;2)将基体树脂、转光剂、润滑剂、光稳定剂和抗氧剂充分混合均匀,得到转光层预混料;3)将抗老化层预混料和转光层预混料加入共挤出机中,进行三层共挤出,得到具有三层结构的抗老化转光膜。本发明的转光膜中的抗老化层可以很好地阻隔空气中的水分和氧气,避免转光层中的转光剂与水分和氧气接触而发生分解,提高了转光剂的稳定性,大幅延长了转光膜的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种抗老化转光膜及其制备方法,属于发光材料技术领域。
背景技术
植物光合作用通常通过叶绿素进行,叶绿素能够吸收蓝光或红光,而对紫外光和黄绿光的吸收较弱。实验表明:将太阳光中的紫外或近紫外光转化为可被叶绿素吸收的光,可以提高植物对阳光的利用率,促进植物生长,增产增收。转光膜是一种新兴的控制型功能农膜,能够将太阳光中的紫外光转换成对农作物生长更为有利的长波光线,从而提高光能利用率。转光膜中必须添加转光剂,才能实现光转换的功能。目前市场上的转光剂主要为稀土类的化合物,包括稀土无机复合物、稀土有机配合物。稀土有机配合物的转光性能较好,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;稀土无机复合物的使用更为广泛,但稀土无机复合物大多含有硫元素,其化学性质不稳定,容易受潮水解和光解,会加速农膜的老化,影响农膜寿命。此外,铝酸盐转光剂也是近几年来发展的热门,但其也易受潮水解和光解,稳定性较差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抗老化转光膜及其制备方法。
本发明所采取的技术方案是:
一种抗老化转光膜,包括第一抗老化层、设置在第一抗老化层上的转光层和设置在转光层上的第二抗老化层。
所述的抗老化层由基体树脂和阻隔材料组成。
所述的基体树脂为聚乙烯、尼龙、聚乙烯醇、聚丙烯中的一种或多种。
所述的阻隔材料为尼龙、乙烯/乙烯醇共聚物、聚乙烯醇、三元乙丙橡胶、CTC树脂、马来酸酐、聚乙烯辛烯共弹性体中的一种或多种。
所述的转光层由基体树脂和转光剂组成。
所述的基体树脂为聚乙烯、尼龙、聚乙烯醇、聚丙烯中的一种或多种。
所述的转光剂为稀土无机硫化物转光剂、铝酸盐转光剂中的至少一种,添加量占整个转光层质量的0.01%~10%。
所述的转光层中还添加有润滑剂、光稳定剂和抗氧剂。
所述的抗老化转光膜的厚度为5~200μm,抗老化层的厚度为1~150μm,转光层的厚度为1~180μm。
上述抗老化转光膜的制备方法包括以下步骤:
1)将基体树脂和阻隔材料充分混合均匀,得到抗老化层预混料;
2)将基体树脂、转光剂、润滑剂、光稳定剂和抗氧剂充分混合均匀,得到转光层预混料;
3)将抗老化层预混料和转光层预混料加入共挤出机中,进行三层共挤出,得到具有三层
结构的抗老化转光膜。
本发明的有益效果是:本发明的转光膜中的转光层被夹在两层抗老化层中间,抗老化层中添加有阻隔材料,可以很好地阻隔空气中的水分和氧气,避免转光层中的转光剂与水分和氧气接触而发生分解,提高了转光剂的稳定性,大幅延长了转光膜的使用寿命,不仅可以更有效的促进植物生长,达到增产增收的效果,还可以节约农作物的种植成本。
附图说明
图1为本发明的转光膜的结构示意图。
图2为实施例2的转光膜的吸收光谱和发射光谱图。
附图标记说明:10、抗老化层;20、转光层;30、抗老化层。
具体实施方式
如图1所示,一种抗老化转光膜,包括第一抗老化层10、设置在第一抗老化层10上的转光层20和设置在转光层20上的第二抗老化层30。
优选的,所述的抗老化层由基体树脂和阻隔材料组成。
优选的,所述的基体树脂为聚乙烯、尼龙、聚乙烯醇、聚丙烯中的一种或多种。
优选的,所述的阻隔材料为尼龙、乙烯/乙烯醇共聚物、聚乙烯醇、三元乙丙橡胶、CTC树脂、马来酸酐、聚乙烯辛烯共弹性体中的一种或多种。
优选的,所述的转光层由基体树脂和转光剂组成。
优选的,所述的基体树脂为聚乙烯、尼龙、聚乙烯醇、聚丙烯中的一种或多种。
优选的,所述的转光剂为稀土无机硫化物转光剂(红光转光剂)、铝酸盐转光剂(蓝光转光剂)中的至少一种,添加量占整个转光层质量的0.01%~10%。
优选的,所述的转光层中还添加有润滑剂、光稳定剂和抗氧剂。
优选的,所述的抗老化转光膜的厚度为5~200μm,抗老化层的厚度为1~150μm,转光层的厚度为1~180μm。
上述抗老化转光膜的制备方法包括以下步骤:
1)将基体树脂和阻隔材料充分混合均匀,得到抗老化层预混料;
2)将基体树脂、转光剂、润滑剂、光稳定剂和抗氧剂充分混合均匀,得到转光层预混料;
3)将抗老化层预混料和转光层预混料加入共挤出机中,进行三层共挤出,得到具有三层
结构的抗老化转光膜。
下面结合具体实施例对本发明作进一步的解释和说明。
实施例1:
一种抗老化转光膜的结构如下:第一抗老化层由聚乙烯和三元乙丙橡胶组成,厚度为10μm;转光层由聚乙烯、稀土无机硫化物转光剂、润滑剂、光稳定剂和抗氧剂组成,厚度为30μm;第二抗老化层由聚乙烯和三元乙丙橡胶组成,厚度为10μm;转光膜的总厚度为50μm。
实施例2:
一种抗老化转光膜的结构如下:第一抗老化层由聚乙烯醇和尼龙组成,厚度为50μm;转光层由聚丙烯、稀土无机硫化物转光剂、润滑剂、光稳定剂和抗氧剂组成,厚度为10μm;第二抗老化层由聚乙烯醇和聚乙烯辛烯共弹性体组成,厚度为50μm;转光膜的总厚度为110μm。
本实施例制备的抗老化转光膜的吸收光谱和发射光谱如图2所示。由图2可知:该转光膜能吸收波长220~300nm和波长420~600nm的光,将其转换成600~680nm的光发射出来。
实施例3:
一种抗老化转光膜的结构如下:第一抗老化层由聚丙烯、CTC树脂和马来酸酐组成,厚度为20μm;转光层由聚乙烯醇、稀土无机硫化物转光剂、润滑剂、光稳定剂和抗氧剂组成,厚度为100μm;第二抗老化层由聚丙烯、CTC树脂和马来酸酐组成,厚度为30μm;转光膜的总厚度为150μm。
实施例4:
一种抗老化转光膜的结构如下:第一抗老化层由尼龙组成,厚度为60μm;转光层由聚丙烯、稀土无机硫化物转光剂、润滑剂、光稳定剂和抗氧剂组成,厚度为80μm;第二抗老化层由尼龙组成,厚度为60μm;转光膜的总厚度为200μm。
实施例5:
一种抗老化转光膜的结构如下:第一抗老化层由聚乙烯醇和聚乙烯辛烯共弹性体组成,厚度为10μm;转光层由尼龙、铝酸盐转光剂、润滑剂、光稳定剂和抗氧剂组成,厚度为150μm;第二抗老化层由聚乙烯醇和聚乙烯辛烯共弹性体组成,厚度为10μm;转光膜的总厚度为170μm。
实施例6:
一种抗老化转光膜的结构如下:第一抗老化层由聚乙烯醇和乙烯/乙烯醇共聚物组成,厚度为100μm;转光层由聚乙烯、铝酸盐转光剂、润滑剂、光稳定剂和抗氧剂组成,厚度为20μm;第二抗老化层由聚乙烯醇和乙烯/乙烯醇共聚物组成,厚度为30μm;转光膜的总厚度为150μm。
实施例7:
一种抗老化转光膜的结构如下:第一抗老化层由聚丙烯和三元乙丙橡胶组成,厚度为5μm;转光层由聚丙烯、铝酸盐转光剂、润滑剂、光稳定剂和抗氧剂组成,厚度为10μm;第二抗老化层由聚乙烯和聚乙烯辛烯共弹性体组成,厚度为5μm;转光膜的总厚度为20μm。
测试例:
对普通PE膜和本发明实施例2中的转光膜进行氧气透过量测试,测试结果如表1所示。
表1普通PE膜和实施例2的转光膜的透氧量测试数据
由表1可知:本发明的转光膜的透氧量很低,可以有效阻隔氧气,避免转光层中的转光剂与水分和氧气接触而发生分解,大幅提高了转光剂的稳定性,延长了转光膜的使用寿命,可以节约农作物的种植成本。
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种抗老化转光膜,其特征在于:包括第一抗老化层、设置在第一抗老化层上的转光层和设置在转光层上的第二抗老化层。
2.根据权利要求1所述的抗老化转光膜,其特征在于:所述的抗老化层由基体树脂和阻隔材料组成。
3.根据权利要求2所述的抗老化转光膜,其特征在于:所述的基体树脂为聚乙烯、尼龙、聚乙烯醇、聚丙烯中的一种或多种。
4.根据权利要求2所述的抗老化转光膜,其特征在于:所述的阻隔材料为尼龙、乙烯/乙烯醇共聚物、聚乙烯醇、三元乙丙橡胶、CTC树脂、马来酸酐、聚乙烯辛烯共弹性体中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的抗老化转光膜,其特征在于:所述的转光层由基体树脂和转光剂组成。
6.根据权利要求5所述的抗老化转光膜,其特征在于:所述的基体树脂为聚乙烯、尼龙、聚乙烯醇、聚丙烯中的一种或多种。
7.根据权利要求5所述的抗老化转光膜,其特征在于:所述的转光剂为稀土无机硫化物转光剂、铝酸盐转光剂中的至少一种,添加量占整个转光层质量的0.01%~10%。
8.根据权利要求5所述的抗老化转光膜,其特征在于:所述的转光层中还添加有润滑剂、光稳定剂和抗氧剂。
9.根据权利要求1所述的抗老化转光膜,其特征在于:所述的抗老化转光膜的厚度为5~200μm,抗老化层的厚度为1~150μm,转光层的厚度为1~180μm。
10.权利要求1~9中任意一项所述的抗老化转光膜的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
1)将基体树脂和阻隔材料充分混合均匀,得到抗老化层预混料;
2)将基体树脂、转光剂、润滑剂、光稳定剂和抗氧剂充分混合均匀,得到转光层预混料;
3)将抗老化层预混料和转光层预混料加入共挤出机中,进行三层共挤出,得到具有三层结构的抗老化转光膜。
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