农用荧光转光膜及其制备方法技术

本发明专利技术属于农用棚膜技术领域，具体涉及一种农用荧光转光膜及其制备方法。农用荧光转光膜由如下原料制成：透光性聚合物树脂、荧光添加剂、无滴剂、抗氧化剂、光稳定剂、保温剂。将透光性聚合物树脂、荧光添加剂、无滴剂、抗氧化剂、光稳定剂和保温剂加入搅拌机中搅拌均匀，然后送入吹塑薄膜挤出机中，挤出膜管吹胀，冷却，牵引，制成农用荧光转光膜。本发明专利技术提供的农用荧光转光膜可以吸收自然光中200‑400纳米的紫外线，并可以把紫外光转换成红光或蓝光，光稳定时间长。

Agricultural fluorescent conversion film and its preparation method

The invention belongs to the technical field of agricultural greenhouse film, in particular to an agricultural fluorescent light conversion film and a preparation method thereof. Agricultural fluorescent conversion film is made from the following raw materials: transparent polymer resin, fluorescent additives, drip-free agents, antioxidants, light stabilizers, heat preservatives. The transparent polymer resins, fluorescent additives, non-dropping agents, antioxidants, light stabilizers and heat preservatives were added into the mixer and stirred evenly. Then they were put into the blown film extruder. The extruded film tubes were blown, cooled and pulled to form the agricultural fluorescent light conversion film. The agricultural fluorescent light conversion film provided by the invention can absorb ultraviolet rays of 200 to 400 nanometers in natural light, and can convert ultraviolet light into red or blue light with long light stabilization time.

【技术实现步骤摘要】
农用荧光转光膜及其制备方法
本专利技术属于农用棚膜
，具体涉及一种农用荧光转光膜及其制备方法。
技术介绍
阳光是植物生长的必要条件，但并非阳光中所有波段的光线都对植物生长有益。光对植物的作用与光的质量即光谱组成有十分密切的关系。每一种植物都有其特定的最佳生长作用光谱，植物在最佳生长作用光谱条件下能快速生长、增产和提高品质。然而，照射到地面的日光光谱并非作物生长的最佳作用光谱。太阳光谱中，200-400纳米的紫外线对植物生长有害，可见光中的绿光则被叶片完全反射而浪费，而太阳光谱中的蓝光和红光对植物生长有利。所以，研究作物生长的最佳作用光谱及其人工模拟具有重要的学术价值和实际意义。基于叶绿素对蓝光和红光有较强的吸收而对紫外光和绿光吸收很少这一普遍规律，能吸收紫外光发射蓝光(或红光)和吸收绿光发射红光的一些发光材料可改善作物光照条件，满足这些特点的荧光材料可以用于生产转光膜。转光膜就是在生产普通棚膜的原材料中添加转光功能的荧光材料后制成的棚膜。当阳光透过“转光膜”时，阳光中的紫外线(会损伤植物组织)和绿光(会被植物反射而损失)被膜中的转光材料吸收转换，释放出对植物生长有利的蓝光和红光，使棚内的蓝色和红色光谱成分增加，提高了光能利用率。采用转光膜覆盖的大棚，作物生长快、坐果好、结果多、抗逆性强、早熟、增产和品质好。与普通膜相比，转光膜能明显的提高农作物的光合作用强度、提高地温和棚温、降低作物病情指数和果实中硝酸盐含量、加快生育过程、提高作物产量、增加果实中维生素C、胡萝卜素和可溶性糖的含量。中国目前已成为世界最大的农膜市场，据国家统计部门统计，我国每年约需使用100多万吨农膜，其中农用地膜平均年用量已超过30万吨。据有关部门预测，到2002年我国农膜的使用面积已从占耕地面积总数的4.7％提高到6％。由于我国很多地区将大幅度调整农业种植结构，经济类作物种植面积大幅度增加，而粮食作物则大面积减少。大多数经济类作物需由农膜育苗，多功能农膜比以往有望增长20％左右，普通膜需求量则将下降15％左右。其中多功能温室棚膜的应用比例将提高30％以上。转光膜是在多功能农膜的基础之上，又增加了转光的功能，可广泛地应用于农业，发展潜力巨大。目前普遍使用的棚膜材料为聚乙烯(PE)或聚氯乙烯(PVC)为基体，后来发展了掺隔紫外线棚膜材料(日本特许公报53-136050)，紫外线吸收率可达90％。这种薄膜可以很好地隔绝紫外线，但可见光的通过率低，而且紫外线不能转换为可见光，因而没有充分利用太阳光。专利WO8501945C中曾报导，把某些稀土配合物分散到聚合物中，制成园艺大棚薄膜，即光转换膜。但这种光转换膜的光稳定性时间短，并且成本极高。我国也有农用转光剂及转光膜的研究报道，但是，这些转光材料普遍存在价格高或者荧光寿命短的缺点。市场迫切需要一种成本低廉，荧光寿命长的荧光材料及转光膜。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种农用荧光转光膜，老化时间长且成本低廉；本专利技术同时提供了农用荧光转光膜的制备方法，科学合理、简单易行。本专利技术所述的农用荧光转光膜，由如下重量份数的原料制成：所述的透光性聚合物树脂为颗粒状低密度聚乙烯树脂。所述的荧光添加剂为紫外转红荧光材料或紫外转蓝荧光材料中的一种或两种。所述的紫外转红荧光材料的化学通式为EuA3L2，其中：A的结构式为其中：X＝氢(-H)或氰基(-CN)，Y＝甲基(-CH3)、乙基(-C2H5)或叔丁基(-C(CH3)3)中的一种；L为邻菲啰啉(phen)或三辛基氧膦(TOPO)。所述的紫外转红荧光材料的制备方法如下：将A和L的乙醇溶液混合并搅拌得到混合溶液，在25-95℃温度下将EuCl3的乙醇溶液加入混合溶液中并不断搅拌，溶液的pH用氨水调至9-13，得沉淀物，反应5-15小时后，将沉淀物洗涤，烘干，即得。Eu、A与L的摩尔比为1:3:2。所述的紫外转蓝荧光材料的结构式为其中：X＝甲基(-CH3)、乙基(-C2H5)或叔丁基(-C(CH3)3)中的一种，Y＝甲基(-CH3)、乙基(-C2H5)或叔丁基(-C(CH3)3)中的一种。所述的紫外转蓝荧光材料的制备方法如下：称取噻吩-2,5-二羧酸和氨基苯酚，加入溶剂三氯苯、助溶剂甲苯和催化剂硼酸；将甲苯加入分水器至满，在氮气的保护下，升温至100-150℃，反应1-10h，升温至100-250℃，反应至分水器底部水不再增加为止，降温至58-62℃，加入甲醇，冷到室温，过滤，即得。所述的氨基苯酚为邻氨基苯酚、邻氨基对甲基苯酚、邻氨基对乙基苯酚或邻氨基对叔丁基苯酚中的一种。所述的噻吩-2,5-二羧酸、氨基苯酚、三氯苯、甲苯、硼酸与甲醇的摩尔比为1：2-5：5-40：1：0.01-0.1：10-50。本专利技术所述的农用荧光转光膜的制备方法，步骤如下：将透光性聚合物树脂、荧光添加剂、无滴剂、抗氧化剂、光稳定剂和保温剂加入搅拌机中搅拌均匀，然后送入吹塑薄膜挤出机中，挤出膜管吹胀，冷却，牵引，制成农用荧光转光膜。本专利技术所述的的荧光添加剂：紫外转红光和紫外转蓝光荧光材料，这些材料具有成本低、荧光寿命长等特点。本专利技术用透光性聚合物树脂作薄膜材料，以紫外转红和紫外转蓝发光材料作为荧光添加剂，制成转光膜。该转光膜可吸收自然光中的紫外光，并发出红光和蓝光。本专利技术农用荧光转光膜的适用范围：1)单光紫转红农膜主要作用是促进植物茎和果实的生长，有利于植物的开花和叶绿素的形成。如：西红柿、西瓜、草莓、茄子、瓜果、果树等。2)单光紫转蓝农膜主要作用是促进植物叶子的生长。如：油菜、韭菜、芹菜、空心菜等。3)复合转光农膜适合于所有植物生长。既能满足叶菜类植物生长又能满足果菜类植物生长。本专利技术的有益效果如下：本专利技术提供的农用荧光转光膜可以吸收自然光中200-400纳米的紫外线，并可以把紫外光转换成红光或蓝光，光稳定时间长。附图说明图1是实施例1制得的紫外转蓝农用荧光转光膜的激发谱。图2是实施例1制得的紫外转蓝农用荧光转光膜的发射谱。图3是实施例2制得的紫外转红农用荧光转光膜的激发谱。图4是实施例2制得的紫外转红农用荧光转光膜的发射谱。图5是实施例2制得的紫外转红农用荧光转光膜的紫外照射图。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术做进一步描述。实施例1将颗粒状低密度聚乙烯(PE)树脂60公斤、紫外转蓝荧光材料a5公斤、无滴剂20公斤、抗氧化剂5公斤、光稳定剂5公斤和保温剂5公斤加入搅拌机中搅拌均匀，然后送入吹塑薄膜挤出机中，挤出膜管吹胀，冷却，牵引，制成厚度为100微米的农用荧光转光膜。实施例2将颗粒状低密度聚乙烯(PE)树脂99.999公斤、紫外转红荧光材料a0.001公斤、无滴剂20公斤、抗氧化剂5公斤、光稳定剂5公斤和保温剂5公斤加入搅拌机中搅拌均匀，然后送入吹塑薄膜挤出机中，挤出膜管吹胀，冷却，牵引，制成厚度为150微米的农用荧光转光膜。选取5个样品测试农用荧光转光膜的机械性能，测试结果见表1。表1实施例2制得的农用荧光转光膜的拉伸测试结果实施例3将颗粒状低密度聚乙烯(PE)树脂74.9公斤、紫外转蓝荧光材料b0.1公斤、紫外转红荧光材料b4.9公斤、无滴剂10公斤、抗氧化剂2公斤、光稳定剂3公斤和保温剂5公斤加入搅拌机中搅拌均匀，然后送入吹塑薄膜挤出机中，挤出膜管吹胀，冷却，牵引，制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种农用荧光转光膜，其特征在于由如下重量份数的原料制成：

【技术特征摘要】
1.一种农用荧光转光膜，其特征在于由如下重量份数的原料制成：2.根据权利要求1所述的农用荧光转光膜，其特征在于所述的透光性聚合物树脂为颗粒状低密度聚乙烯树脂。3.根据权利要求1所述的农用荧光转光膜，其特征在于所述的荧光添加剂为紫外转红荧光材料或紫外转蓝荧光材料中的一种或两种。4.根据权利要求3所述的农用荧光转光膜，其特征在于所述的紫外转红荧光材料的化学通式为EuA3L2，其中：A的结构式为其中：X＝氢或氰基，Y＝甲基、乙基或叔丁基中的一种；L为邻菲啰啉或三辛基氧膦。5.根据权利要求4所述的农用荧光转光膜，其特征在于所述的紫外转红荧光材料的制备方法如下：将A和L的乙醇溶液混合并搅拌得到混合溶液，在25-95℃温度下将EuCl3的乙醇溶液加入混合溶液中并不断搅拌，溶液的pH用氨水调至9-13，得沉淀物，反应5-15小时后，将沉淀物洗涤，烘干，即得。6.根据权利要求3所述的农用荧光转光膜，其特征在于所述的紫外转蓝荧光材料的结构式为其中：X＝甲基、乙基或叔丁基中的一种，Y＝甲基、乙基或叔丁基中的一种。7...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔明斌，衣光舜，邱玉红，姜能程，
申请(专利权)人：淄博舜明荧光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37