CN107936378A - 一种长效转光农用塑料薄膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

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制备方法。本发明要解决的技术问题是提供一种能够高效吸收光并将其转换为热能的农用大棚塑料薄膜。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中聚偏二氯乙烯乳液是包裹在掺杂稀土离子Eu碱土金属硫化物外层。本发明的一种长效转光农用塑料薄膜的制备方法中聚偏二氯乙烯乳液自动浸入掺杂稀土离子Eu碱土金属硫化物中，使得金属硫化物被包裹效果好，避免金属硫化物直接与空气中的氧气、水和二氧化碳直接接触而发生反应，从而提高薄膜的使用寿命。

Description

一种长效转光农用塑料薄膜及其制备方法
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：Ca9-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；
b、将a步骤得到的复合材料与增塑剂、稳定剂助剂、薄膜基材、抗氧剂、防雾滴剂、白色颜料及润滑剂按一定重量份预混均匀，然后采用挤出机进行挤出吹塑，冷拉、卷曲，既得长效转光农用塑料薄膜；其中，复合材料15～30重量份、增塑剂3～8重量份、稳定剂助剂 3～6重量份、薄膜基材62～82份重量份、抗氧剂0.5～0.8重量份、防雾滴剂3～6重量份、白色颜料0.1～0.3重量份、润滑剂0.6～0.8重量份；
所述转光剂为掺杂稀土离子Eu碱土金属硫化物。
进一步的，上述一种长效转光农用塑料薄膜的制备方法，其中所述聚偏二氯乙烯乳液的制备步骤包括：
（1）将去离子水、乳化剂、还原剂及混合单体依次加入250 mL四口烧瓶；其中，去离子水60～75重量份，乳化剂 5～12重量份，还原剂 4～8重量份，混合单体 20～30重量份；所述混合单体是由 90～94重量份的偏二氯乙烯、3～5重量份的丙烯腈、0.5～1重量份的丙烯酸、1～3重量份的甲基丙烯酸甲酯混合制备而成；
（2）采用磁力搅拌器搅拌，搅拌速率为220～250r/min，搅拌时间为30～90min，得到混合溶液；
（3）水浴升温10～20 min至预定聚合温度50～52 ℃，滴加引发剂溶液，滴加速度为0.2～0.4 g/min，开始冷凝回流；所述引发剂溶液的重量为偏二氯乙烯重量的5～10%；
（4）滴加完毕后停止回流，升温至60℃，保温1～2 h，降温出料，即得聚偏二氯乙烯乳液。
进一步的，上述一种长效转光农用塑料薄膜的制备方法，其中所述超声波分散仪的功率为1200～1500W，工作频率为10～15kHz。
进一步的，上述一种长效转光农用塑料薄膜的制备方法，其中所述喷雾干燥温度为50～60℃，干燥时间为8～12h。
进一步的，上述一种长效转光农用塑料薄膜的制备方法，其中所述分散剂为聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、塑化聚乙烯蜡或聚α-甲基苯乙烯中的至少一种。
进一步的，上述一种长效转光农用塑料薄膜的制备方法，其中所述增塑剂为苯二甲二辛酯、苯二甲酸丁酯、葵二酸二辛酯、己二酸二辛酯、石油磺酸苯酯、环氧酯及氯化石蜡中的一种或多种。
进一步的，上述一种长效转光农用塑料薄膜的制备方法，其中所述稳定剂助剂为硬脂酸皂或月桂酸皂中的至少一种；所述薄膜基材为聚乙烯、聚丙烯或聚氯乙烯中的一种。
进一步的，上述一种长效转光农用塑料薄膜的制备方法，其中所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂164、抗氧剂CA、抗氧剂DNP或抗氧剂TPP中的至少一种。
进一步的，上述一种长效转光农用塑料薄膜的制备方法，其中所述防雾滴剂为长链脂肪酸酯或中链脂肪酸酯。
进一步的，上述一种长效转光农用塑料薄膜的制备方法，其中所述白色颜料为钛白粉、锌白或铅白中的至少一种。
进一步的，上述一种长效转光农用塑料薄膜的制备方法，其中所述润滑剂为石蜡、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡或低分子量聚乙烯蜡中的至少一种。
进一步的，上述一种长效转光农用塑料薄膜的制备方法，其中所述乳化剂为仲烷基磺酸钠、苯乙烯磺酸钠中的至少一种；所述还原剂为氯化亚铁；所述引发剂为叔丁基过氧化氢。
进一步的，上述一种长效转光农用塑料薄膜的制备方法，其中步骤b中所述挤出机为双螺杆挤出机、三螺杆挤出机或四螺杆挤出机中的一种，螺杆直径为40～50mm，螺杆长径比为25:1～30:1，模头直径为60～80mm，吹膜厚度为10～100μm；所述冷拉的拉伸倍数为1.1～1.2。
本发明还提供一种上述制备方法制备得到的一种长效转光农用塑料薄膜。
聚偏二氯乙烯乳液与转光剂两者的配比需要优先满足完全包裹的要求，同时要注意聚偏二氯乙烯乳液的厚度不至于过厚，过厚不便于更多的光穿透，会降低植物的光合作用。
碱土金属硫化物具有大的禁带（4～5eV），稀土的参入、稀土离子的激发态及其受晶场作用发生能级劈裂形成的重叠能带在AES禁带中产生了相互作用能带来俘获能级。在紫外线或可见光的激发作用下，部分电子立即通过自发跃迁返回基态，产生光致荧光，并且部分电子在相互作用能带中，Eu2+的1个电子通过电子隧穿过程被邻近的电子俘获中心Sm3+与晶格缺陷组成的复合陷阱俘获，能实现电子俘获，由于电子俘获能级较深（相互作用能带下约1eV，远大于环境温度对它的激励作用），因此在一定的温度范围内，被俘获电子能长时间保存在陷阱中，不会由于热运动而跃出电子陷阱，只有当材料被与陷阱深度相当的红外光激励时，电子陷阱俘获的电子才能跃出俘获能级。因此采用碱土金属硫化物制成的薄膜能进料减低温度对薄膜转光能力的影响，保持薄膜的稳定性。而聚偏二氯乙烯乳液与掺杂稀土离子Eu碱土金属硫化物的重量比例，则让更多的光穿过聚偏二氯乙烯激发掺杂稀土离子Eu碱土金属硫化物中的电子。
由于金属硫化物的化学稳定性差，聚偏二氯乙烯乳液包裹在掺杂稀土离子Eu碱土金属硫化物外层的方式，能够有效地避免掺杂稀土离子Eu碱土金属硫化物暴露在空气中，避免与空气中的氧气、水、二氧化碳直接接触发生反应，保证了其转光性能，保证了薄膜的使用寿命。并且由于金属硫化物与高分子材料的相容性不好，而采用这种方式，则金属硫化物与其他高分子材料相容，只需要外层的聚偏二氯乙烯乳液与高分子材料接触相容，从而保证了掺杂稀土离子Eu碱土金属硫化物在薄膜中分散的均匀性，保证了薄膜各部分转光性保持一致。
为了便于加工，在塑料薄膜的加工过程中添加增塑剂，可以使其柔韧性增强，容易加工。这种增塑剂是从三个方面考虑的：相容性，相容性是选择增塑剂的首要条件，当加工塑化后无渗出现象时，则可称为完全相容，如达不到这一标准或吸收后大量析出时，则为部分相容或不相容；增塑效率，增塑效率以塑料具有一定性能时的增塑剂用量来表示，用量越少，则表明增塑效率越高；耐久性，耐久性是指增塑剂在一定条件下从塑料薄膜内分别向气、液、固三种界面的挥发、抽出和迁移速度，若挥发性、抽出性和迁移性越小，则耐久性越好。由于上述酯类增塑的效率相近，因此采用这些材料的增塑剂，能根据实际情况，调节用量，其增塑效果更易把握。
为了保持高聚物塑料的稳定，防止其分解、老化，所述塑料薄膜中还添加了稳定剂助剂。优选地，稳定剂助剂为硬脂酸皂和月桂酸皂，两者均为有机酸皂类。
与现有技术相比，本发明的一种长效转光农用塑料薄膜及制备方法的有益效果是：
1.制备得到的塑料薄膜经布置完毕后，掺杂稀土离子Eu碱土金属硫化物完全被包裹，不与空气中的氧气、水和二氧化碳直接与转光剂接触，在阳光的照射下，不会由于温度的升高而发生反应，不用担心掺杂稀土离子Eu碱土金属硫化物被消耗，保证了薄膜的使用寿命，同时聚偏二氯乙烯和具有薄膜基材层具有良好的相容性，转光离子能够在薄膜中的分散均匀；
2.本发明中长效转光农用塑料薄膜的制备方法中，包裹方式让掺杂稀土离子Eu碱土金属硫化物包裹效果好，干燥的方式，让掺杂稀土离子Eu碱土金属硫化物不会重新露出，进一步保证了提高薄膜的使用寿命；
3.增塑剂、光稳定剂、稳定剂助剂、抗氧剂、防雾滴剂、润滑剂等组分的选用，则保证了薄膜的转光性能优异，同时具有很好的润滑性和较好的光、热稳定性能，防雾性能，抗老化性能以及优异的力学性能，制得薄膜的光学性能稳定，同时还能提高薄膜的柔性。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述方法思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包含在本发明的范围内。
实施例1
本发明长效转光农用塑料薄膜的制备方法，包括以下步骤：
（1）将60kg去离子水、10kg乳化剂、6kg还原剂氯化亚铁及30kg混合单体依次加入250mL四口烧瓶；其中，混合单体是由 90kg的偏二氯乙烯、4kg的丙烯腈、0.5kg的丙烯酸、2kg的甲基丙烯酸甲酯混合制备而成；所述乳化剂为仲烷基磺酸钠、苯乙烯磺酸钠中的至少一种；
（2）采用磁力搅拌器搅拌，搅拌速率为220r/min，搅拌时间为60min，得到混合溶液；
（3）水浴升温15 min至预定聚合温度50℃，滴加引发剂溶液叔丁基过氧化氢，滴加速度为0.3g/min，开始冷凝回流；所述引发剂溶液的重量为偏二氯乙烯重量的6%；
（4）滴加完毕后停止回流，升温至60℃，保温1h，降温出料，即得聚偏二氯乙烯乳液；
（5）将12kg聚偏二氯乙烯乳液、2kg转光剂、3kg分散剂，采用采用超声波分散仪进行分散，超声波分散仪的功率为1300W，工作频率为13kHz，得到混合液，对混合液进行喷雾干燥，喷雾干燥温度为50℃，干燥时间为12h，得到表面包覆有聚偏二氯乙烯的转光剂的复合材料；
（6）将（5）步骤得到的20kg的复合材料与5kg增塑剂、6kg稳定剂助剂、72kg薄膜基材、0.5kg抗氧剂、4kg防雾滴剂、0.2kg白色颜料及0.6kg润滑剂预混均匀，然后采用挤出机进行挤出吹塑，挤出机为双螺杆挤出机、三螺杆挤出机或四螺杆挤出机中的一种，螺杆直径为45mm，螺杆长径比为25:1，模头直径为70mm，吹膜厚度为10～100μm；所述；冷拉、卷曲，其中，冷拉的拉伸倍数为1.1，既得长效转光农用塑料薄膜；
其中，所述转光剂为掺杂稀土离子Eu碱土金属硫化物；所述增塑剂为苯二甲酸丁酯、葵二酸二辛酯；所述稳定剂助剂为月桂酸皂；所述薄膜基材为聚丙烯；所述抗氧剂为抗氧剂1076；所述防雾滴剂为中链脂肪酸酯；所述白色颜料为钛白粉；所述润滑剂为氧化聚乙烯蜡；
性能测试：在室外空旷地上搭建长宽高为4m×2m×2m的大棚，个数为3个，编号为1-1、1-2和1-3，其中，1-1内无植物，1-2内种植莴笋，1-3内种植西红柿，分别在早上6点、中午12点和晚上8点测量3个大棚内的温差变化，每个点的温度都为平均温度，并对转光塑料薄膜的测试透光率、转光率进行测试，测量结果详见表1。
实施例2
本发明长效转光农用塑料薄膜的制备方法，包括以下步骤：
（1）将60kg去离子水、12kg乳化剂、4kg还原剂氯化亚铁及30kg混合单体依次加入250mL四口烧瓶；其中，混合单体是由 94kg的偏二氯乙烯、5kg的丙烯腈、0.5kg的丙烯酸、3kg的甲基丙烯酸甲酯混合制备而成；所述乳化剂为仲烷基磺酸钠、苯乙烯磺酸钠中的至少一种；
（2）采用磁力搅拌器搅拌，搅拌速率为220r/min，搅拌时间为90min，得到混合溶液；
（3）水浴升温15min至预定聚合温度52℃，滴加引发剂溶液叔丁基过氧化氢，滴加速度为0.4 g/min，开始冷凝回流；所述引发剂溶液的重量为偏二氯乙烯重量的10%；
（4）滴加完毕后停止回流，升温至60℃，保温1～2 h，降温出料，即得聚偏二氯乙烯乳液；
（5）将12kg聚偏二氯乙烯乳液、5kg转光剂、5kg分散剂，采用采用超声波分散仪进行分散，超声波分散仪的功率为1200W，工作频率为15kHz，得到混合液，对混合液进行喷雾干燥，喷雾干燥温度为60℃，干燥时间为8h，得到表面包覆有聚偏二氯乙烯的转光剂的复合材料；
（6）将（5）步骤得到的30kg的复合材料与3kg增塑剂、6kg稳定剂助剂、62kg薄膜基材、0.8kg抗氧剂、3kg防雾滴剂、0.3kg白色颜料及0.6kg润滑剂预混均匀，然后采用挤出机进行挤出吹塑，挤出机为双螺杆挤出机、三螺杆挤出机或四螺杆挤出机中的一种，螺杆直径为40～50mm，螺杆长径比为25:1～30:1，模头直径为60～80mm，吹膜厚度为10～100μm；所述；冷拉、卷曲，其中，冷拉的拉伸倍数为1.1，既得长效转光农用塑料薄膜；
其中，所述转光剂为掺杂稀土离子Eu碱土金属硫化物；
所述增塑剂为苯二甲二辛酯、环氧酯及氯化石蜡；所述稳定剂助剂为硬脂酸皂；所述薄膜基材为聚乙烯；所述抗氧剂为抗氧剂1010；所述防雾滴剂为长链脂肪酸酯；所述白色颜料为钛白粉；所述润滑剂为聚乙烯蜡；
性能测试：在室外空旷地上搭建长宽高为4m×2m×2m的大棚，个数为3个，编号为2-1、2-2和2-3，其中，2-1内无植物，2-2内种植莴笋，2-3内种植西红柿，分别在早上6点、中午12点和晚上8点测量3个大棚内的温差变化，每个点的温度都为平均温度，并对转光塑料薄膜的测试透光率、转光率进行测试，测量结果详见表1。
实施例3
本发明长效转光农用塑料薄膜的制备方法，包括以下步骤：
（1）将75kg去离子水、6kg乳化剂、6kg还原剂氯化亚铁及30kg混合单体依次加入250 mL四口烧瓶；其中，混合单体是由 92kg的偏二氯乙烯、5kg的丙烯腈、1kg的丙烯酸、3kg的甲基丙烯酸甲酯混合制备而成；所述乳化剂为仲烷基磺酸钠、苯乙烯磺酸钠中的至少一种；
（2）采用磁力搅拌器搅拌，搅拌速率为250r/min，搅拌时间为30min，得到混合溶液；
（3）水浴升温15 min至预定聚合温度50℃，滴加引发剂溶液叔丁基过氧化氢，滴加速度为0.2g/min，开始冷凝回流；所述引发剂溶液的重量为偏二氯乙烯重量的10%；
（4）滴加完毕后停止回流，升温至60℃，保温2 h，降温出料，即得聚偏二氯乙烯乳液；
（5）将8kg聚偏二氯乙烯乳液、5kg转光剂、4kg分散剂，采用采用超声波分散仪进行分散，超声波分散仪的功率为1300W，工作频率为10kHz，得到混合液，对混合液进行喷雾干燥，喷雾干燥温度为55℃，干燥时间为10h，得到表面包覆有聚偏二氯乙烯的转光剂的复合材料；
（6）将（5）步骤得到的20kg的复合材料与8kg增塑剂、3kg稳定剂助剂、82kg薄膜基材、0.5kg抗氧剂、6kg防雾滴剂、0.1kg白色颜料及0.8kg润滑剂预混均匀，然后采用挤出机进行挤出吹塑，挤出机为双螺杆挤出机、三螺杆挤出机或四螺杆挤出机中的一种，螺杆直径为40～50mm，螺杆长径比为25:1～30:1，模头直径为60～80mm，吹膜厚度为10～100μm；所述；冷拉、卷曲，其中，冷拉的拉伸倍数为1.1～1.2，既得长效转光农用塑料薄膜；
其中，所述转光剂为掺杂稀土离子Eu碱土金属硫化物；
所述增塑剂为葵二酸二辛酯、石油磺酸苯酯；所述稳定剂助剂为硬脂酸皂；所述薄膜基材为聚氯乙烯；所述抗氧剂为抗氧剂CA、抗氧剂DNP；所述防雾滴剂为长链脂肪酸酯；所述白色颜料为钛白粉；所述润滑剂为低分子量聚乙烯蜡；
性能测试：在室外空旷地上搭建长宽高为4m×2m×2m的大棚，个数为3个，编号为3-1、3-2和3-3，其中，3-1内无植物，3-2内种植莴笋，3-3内种植西红柿，分别在早上6点、中午12点和晚上8点测量3个大棚内的温差变化，每个点的温度都为平均温度，并对转光塑料薄膜的测试透光率、转光率进行测试，测量结果详见表1。
实施例4
本发明长效转光农用塑料薄膜的制备方法，包括以下步骤：
（1）将65kg去离子水、8kg乳化剂、4kg还原剂氯化亚铁及25kg混合单体依次加入250 mL四口烧瓶；其中，混合单体是由 94kg的偏二氯乙烯、5kg的丙烯腈、0.8kg的丙烯酸、2kg的甲基丙烯酸甲酯混合制备而成；所述乳化剂为仲烷基磺酸钠、苯乙烯磺酸钠中的至少一种；
（2）采用磁力搅拌器搅拌，搅拌速率为240r/min，搅拌时间为50min，得到混合溶液；
（3）水浴升温10 min至预定聚合温度52℃，滴加引发剂溶液叔丁基过氧化氢，滴加速度为0.3 g/min，开始冷凝回流；所述引发剂溶液的重量为偏二氯乙烯重量的5%；
（4）滴加完毕后停止回流，升温至60℃，保温1h，降温出料，即得聚偏二氯乙烯乳液；
（5）将8kg聚偏二氯乙烯乳液、2kg转光剂、3kg分散剂，采用采用超声波分散仪进行分散，超声波分散仪的功率为1400W，工作频率为15kHz，得到混合液，对混合液进行喷雾干燥，喷雾干燥温度为50℃，干燥时间为12h，得到表面包覆有聚偏二氯乙烯的转光剂的复合材料；
（6）将（5）步骤得到的20kg的复合材料与3kg增塑剂、6kg稳定剂助剂、70kg薄膜基材、0.7kg抗氧剂、5kg防雾滴剂、0.1kg白色颜料及0.7kg润滑剂预混均匀，然后采用挤出机进行挤出吹塑，挤出机为双螺杆挤出机、三螺杆挤出机或四螺杆挤出机中的一种，螺杆直径为40～50mm，螺杆长径比为25:1～30:1，模头直径为60～80mm，吹膜厚度为10～100μm；所述；冷拉、卷曲，其中，冷拉的拉伸倍数为1.1～1.2，既得长效转光农用塑料薄膜；
所述转光剂为掺杂稀土离子Eu碱土金属硫化物。
其中，所述增塑剂为石油磺酸苯酯；所述稳定剂助剂为硬脂酸皂、月桂酸皂；所述薄膜基材为聚乙烯；所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂TPP；所述防雾滴剂为中链脂肪酸酯；所述白色颜料为钛白粉；所述润滑剂为石蜡；
性能测试：在室外空旷地上搭建长宽高为4m×2m×2m的大棚，个数为3个，编号为4-1、4-2和4-3，其中，4-1内无植物，4-2内种植莴笋，4-3内种植西红柿，分别在早上6点、中午12点和晚上8点测量3个大棚内的温差变化，每个点的温度都为平均温度，并对转光塑料薄膜的测试透光率、转光率进行测试，测量结果详见表1。
实施例5
本发明长效转光农用塑料薄膜的制备方法，包括以下步骤：
（1）将72kg去离子水、6kg乳化剂、7kg还原剂氯化亚铁及25kg混合单体依次加入250 mL四口烧瓶；其中，混合单体是由 93kg的偏二氯乙烯、4kg的丙烯腈、0.8kg的丙烯酸、2kg的甲基丙烯酸甲酯混合制备而成；所述乳化剂为仲烷基磺酸钠、苯乙烯磺酸钠中的至少一种；
（2）采用磁力搅拌器搅拌，搅拌速率为240r/min，搅拌时间为70min，得到混合溶液；
（3）水浴升温18 min至预定聚合温度51℃，滴加引发剂溶液叔丁基过氧化氢，滴加速度为0.3g/min，开始冷凝回流；所述引发剂溶液的重量为偏二氯乙烯重量的8%；
（4）滴加完毕后停止回流，升温至60℃，保温1h，降温出料，即得聚偏二氯乙烯乳液；
（5）将9kg聚偏二氯乙烯乳液、4kg转光剂、3.5kg分散剂，采用采用超声波分散仪进行分散，超声波分散仪的功率为1250W，工作频率为14kHz，得到混合液，对混合液进行喷雾干燥，喷雾干燥温度为56℃，干燥时间为11h，得到表面包覆有聚偏二氯乙烯的转光剂的复合材料；
（6）将（5）步骤得到的24kg的复合材料与7kg增塑剂、4kg稳定剂助剂、78kg薄膜基材、0.5kg抗氧剂、6kg防雾滴剂、0.2kg白色颜料及0.7kg润滑剂预混均匀，然后采用挤出机进行挤出吹塑，挤出机为双螺杆挤出机、三螺杆挤出机或四螺杆挤出机中的一种，螺杆直径为40～50mm，螺杆长径比为25:1～30:1，模头直径为60～80mm，吹膜厚度为10～100μm；所述；冷拉、卷曲，其中，冷拉的拉伸倍数为1.1～1.2，既得长效转光农用塑料薄膜；
所述转光剂为掺杂稀土离子Eu碱土金属硫化物。
其中，所述增塑剂为己二酸二辛酯、石油磺酸苯酯、环氧酯及氯化石蜡；所述稳定剂助剂为硬脂酸皂；所述薄膜基材为聚丙烯；所述抗氧剂为抗氧剂CA、抗氧剂DNP；所述防雾滴剂为长链脂肪酸酯；所述白色颜料为锌白；所述润滑剂为氧化聚乙烯蜡；
性能测试：在室外空旷地上搭建长宽高为4m×2m×2m的大棚，个数为3个，编号为5-1、5-2和5-3，其中，5-1内无植物，5-2内种植莴笋，5-3内种植西红柿，分别在早上6点、中午12点和晚上8点测量3个大棚内的温差变化，每个点的温度都为平均温度，并对转光塑料薄膜的测试透光率、转光率进行测试，测量结果详见表1。
实施例6
本发明长效转光农用塑料薄膜的制备方法，包括以下步骤：
（1）将65kg去离子水、10kg乳化剂、5kg还原剂氯化亚铁及28kg混合单体依次加入250mL四口烧瓶；其中，混合单体是由 91kg的偏二氯乙烯、4kg的丙烯腈、0.9kg的丙烯酸、3kg的甲基丙烯酸甲酯混合制备而成；所述乳化剂为仲烷基磺酸钠、苯乙烯磺酸钠中的至少一种；
（2）采用磁力搅拌器搅拌，搅拌速率为250r/min，搅拌时间为80min，得到混合溶液；
（3）水浴升温12 min至预定聚合温度50℃，滴加引发剂溶液叔丁基过氧化氢，滴加速度为0.2g/min，开始冷凝回流；所述引发剂溶液的重量为偏二氯乙烯重量的7%；
（4）滴加完毕后停止回流，升温至60℃，保温1～2 h，降温出料，即得聚偏二氯乙烯乳液；
（5）将9kg聚偏二氯乙烯乳液、3kg转光剂、4kg分散剂，采用采用超声波分散仪进行分散，超声波分散仪的功率为1350W，工作频率为15kHz，得到混合液，对混合液进行喷雾干燥，喷雾干燥温度为56℃，干燥时间为9h，得到表面包覆有聚偏二氯乙烯的转光剂的复合材料；
（6）将（5）步骤得到的20kg的复合材料与4kg增塑剂、6kg稳定剂助剂、80kg薄膜基材、0.6kg抗氧剂、5kg防雾滴剂、0.2kg白色颜料及0.6kg润滑剂预混均匀，然后采用挤出机进行挤出吹塑，挤出机为双螺杆挤出机、三螺杆挤出机或四螺杆挤出机中的一种，螺杆直径为40～50mm，螺杆长径比为25:1～30:1，模头直径为60～80mm，吹膜厚度为10～100μm；所述；冷拉、卷曲，其中，冷拉的拉伸倍数为1.1，既得长效转光农用塑料薄膜；
所述转光剂为掺杂稀土离子Eu碱土金属硫化物。
其中，所述增塑剂为苯二甲二辛酯、己二酸二辛酯、石油磺酸苯酯；所述稳定剂助剂为硬脂酸皂、月桂酸皂；所述薄膜基材为聚乙烯；所述抗氧剂为抗氧剂DNP、抗氧剂TPP；所述防雾滴剂为中链脂肪酸酯；所述白色颜料为钛白粉；所述润滑剂为石蜡、氧化聚乙烯蜡；
性能测试：在室外空旷地上搭建长宽高为4m×2m×2m的大棚，个数为3个，编号为6-1、6-2和6-3，其中，6-1内无植物，6-2内种植莴笋，6-3内种植西红柿，分别在早上6点、中午12点和晚上8点测量3个大棚内的温差变化，每个点的温度都为平均温度，并对转光塑料薄膜的测试透光率、转光率进行测试，测量结果详见表1。
对比例1
普通薄膜的制备,包括以下步骤：
（1）将1.5kg转光剂掺杂稀土离子Eu碱土金属硫化物与4kg增塑剂、6kg稳定剂助剂、80kg薄膜基材、0.6kg抗氧剂、5kg防雾滴剂、0.2kg白色颜料及0.6kg润滑剂预混均匀，然后采用挤出机进行挤出吹塑，挤出机为双螺杆挤出机、三螺杆挤出机或四螺杆挤出机中的一种，螺杆直径为40～50mm，螺杆长径比为25:1～30:1，模头直径为60～80mm，吹膜厚度为10～100μm；所述；冷拉、卷曲，其中，冷拉的拉伸倍数为1.1，既得长效转光农用塑料薄膜；
性能测试：在室外空旷地上搭建长宽高为4m×2m×2m的大棚，个数为3个，编号为D1-1、D1-2和D1-3，其中，D1-1内无植物，D1-2内种植莴笋，D1-3内种植西红柿，分别在早上6点、中午12点和晚上8点测量3个大棚内的温差变化，每个点的温度都为平均温度，并对转光塑料薄膜的测试透光率、转光率进行测试，测量结果详见表1。
对比例2
普通薄膜的制备,包括以下步骤：
（1）将60kg去离子水、10kg乳化剂、6kg还原剂氯化亚铁及30kg混合单体依次加入250mL四口烧瓶；其中，混合单体是由 90kg的偏二氯乙烯、4kg的丙烯腈、0.5kg的丙烯酸、2kg的甲基丙烯酸甲酯混合制备而成；所述乳化剂为仲烷基磺酸钠、苯乙烯磺酸钠中的至少一种；
（2）采用磁力搅拌器搅拌，搅拌速率为220r/min，搅拌时间为60min，得到混合溶液；
（3）水浴升温15 min至预定聚合温度50℃，滴加引发剂溶液叔丁基过氧化氢，滴加速度为0.3g/min，开始冷凝回流；所述引发剂溶液的重量为偏二氯乙烯重量的6%；
（4）滴加完毕后停止回流，升温至60℃，保温1h，降温出料，即得聚偏二氯乙烯乳液；
（5）将（4）步骤得到的20kg的聚偏二氯乙烯干燥与72kg薄膜基材预混均匀，然后采用挤出机进行挤出吹塑，挤出机为双螺杆挤出机、三螺杆挤出机或四螺杆挤出机中的一种，螺杆直径为45mm，螺杆长径比为25:1，模头直径为70mm，吹膜厚度为10～100μm；所述；冷拉、卷曲，其中，冷拉的拉伸倍数为1.1，既得长效转光农用塑料薄膜；
性能测试：在室外空旷地上搭建长宽高为4m×2m×2m的大棚，个数为3个，编号为D2-1、D2-2和D2-3，其中，D2-1内无植物，D2-2内种植莴笋，D2-3内种植西红柿，分别在早上6点、中午12点和晚上8点测量3个大棚内的温差变化，每个点的温度都为平均温度，并对转光塑料薄膜的测试透光率、转光率进行测试，测量结果详见表1。
表1 实施例及对比例大棚内温度变化及光学性能测试

Claims (10)

1.一种长效转光农用塑料薄膜的制备方法，其特征在于，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；所述转光剂为掺杂稀土离子Eu碱土金属硫化物；
b、将a步骤得到的复合材料与增塑剂、稳定剂助剂、薄膜基材、抗氧剂、防雾滴剂、白色颜料及润滑剂按一定重量份预混均匀，然后采用挤出机进行挤出吹塑，冷拉、卷曲，既得长效转光农用塑料薄膜；其中，复合材料15～30重量份、增塑剂3～8重量份、稳定剂助剂 3～6重量份、薄膜基材62～82份重量份、抗氧剂0.5～0.8重量份、防雾滴剂3～6重量份、白色颜料0.1～0.3重量份、润滑剂0.6～0.8重量份。
2.根据权利要求1所述一种长效转光农用塑料薄膜的制备方法，其特征在于，所述聚偏二氯乙烯乳液的制备步骤包括：
（1）将去离子水、乳化剂、还原剂及混合单体依次加入250 mL四口烧瓶；其中，去离子水60～75重量份，乳化剂 5～12重量份，还原剂 4～8重量份，混合单体 20～30重量份；所述混合单体是由 90～94重量份的偏二氯乙烯、3～5重量份的丙烯腈、0.5～1重量份的丙烯酸、1～3重量份的甲基丙烯酸甲酯混合制备而成；
（2）采用磁力搅拌器搅拌，搅拌速率为220～250r/min，搅拌时间为30～90min，得到混合溶液；
（3）水浴升温10～20 min至预定聚合温度50～52 ℃，滴加引发剂溶液，滴加速度为0.2～0.4 g/min，开始冷凝回流；所述引发剂溶液的重量为偏二氯乙烯重量的5～10%；
（4）滴加完毕后停止回流，升温至60℃，保温1～2 h，降温出料，即得聚偏二氯乙烯乳液。
3.根据权利要求1所述一种长效转光农用塑料薄膜的制备方法，其特征在于，所述超声波分散仪的功率为1200～1500W，工作频率为10～15kHz。
4.根据权利要求1所述一种长效转光农用塑料薄膜的制备方法，其特征在于，所述喷雾干燥温度为50～60℃，干燥时间为8～12h。
5.根据权利要求1所述一种长效转光农用塑料薄膜的制备方法，其特征在于，所述增塑剂为苯二甲二辛酯、苯二甲酸丁酯、葵二酸二辛酯、己二酸二辛酯、石油磺酸苯酯、环氧酯及氯化石蜡中的一种或多种；所述稳定剂助剂为硬脂酸皂或月桂酸皂中的至少一种；所述薄膜基材为聚乙烯、聚丙烯或聚氯乙烯中的一种。
6.根据权利要求1所述一种长效转光农用塑料薄膜的制备方法，其特征在于：所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂164、抗氧剂CA、抗氧剂DNP或抗氧剂TPP中的至少一种。
7.根据权利要求1所述一种长效转光农用塑料薄膜的制备方法，其特征在于：所述防雾滴剂为长链脂肪酸酯或中链脂肪酸酯；所述白色颜料为钛白粉、锌白或铅白中的至少一种；所述润滑剂为石蜡、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡或低分子量聚乙烯蜡中的至少一种。
8.根据权利要求2所述一种长效转光农用塑料薄膜的制备方法，其特征在于：所述乳化剂为仲烷基磺酸钠、苯乙烯磺酸钠中的至少一种；所述还原剂为氯化亚铁；所述引发剂为叔丁基过氧化氢。
9.根据权利要求1所述一种长效转光农用塑料薄膜的制备方法，其特征在于：步骤b中所述挤出机为双螺杆挤出机、三螺杆挤出机或四螺杆挤出机中的一种，螺杆直径为40～50mm，螺杆长径比为25:1～30:1，模头直径为60～80mm，吹膜厚度为10～100μm；所述冷拉的拉伸倍数为1.1～1.2。
10.权利要求1～9任一项所述制备方法制备得到的一种长效转光农用塑料薄膜。
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