一种转光膜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种转光膜及其制备方法和应用。这种转光膜包括如下组分：转光剂母粒、薄膜基体和助剂；其中，转光剂母粒的组分包括母粒基体和转光剂；转光剂包括结构式为LnL

【技术实现步骤摘要】
一种转光膜及其制备方法和应用
本专利技术涉及光转换功能材料
，特别涉及一种转光膜及其制备方法和应用。
技术介绍
阳光是农作物进行光合作用最重要的因素之一，是农作物生长发育的必要条件。光生态学研究表明绿色植物光合作用可利用的光波仅在约420～750nm的可见光范围内，其中波长为580～700nm的红橙光和波长为400～480nm的蓝紫光被农作物吸收光合作用最强，特别是波长较长的红橙光，不仅能促进果实生长，还能有效提高地温，促进作物早熟。而波长290～350nm的近紫外光则对作物有强烈的破坏作用，阻碍作物的生长，还是诱发某些病虫害的原因。在到达地面的太阳光谱中，蓝光相对比较充足，而作用最大的红橙光却严重不足。因此，主动地将对作物生长不利的紫外光转换成红橙光，具有十分重要的意义。农用薄膜是继种子、化肥、农药之后的农业重要生产资料，它的应用为我国农业生产带来了一场革命，对农业增效、农民增收做出了重要贡献。转光农膜是通过在农膜中添加转光剂来实现光转换的薄膜，其可通过转光剂的作用改变透过薄膜的光质，即将对植物生长有害的紫外光转化为植物光合作用过程中最需要的红橙光或蓝紫光，从而有效提高作物对太阳光的利用率和光合作用的效能，以促进作物生长发育并提高其产量，达到一举两得的效果。转光农膜的核心技术是光能转换剂(转光剂)的研制。目前使用的转光剂主要为稀土类化合物，包括稀土无机复合物和稀土有机配合物。其中基于稀土氧化物或无机盐的稀土无机复合物，其分散性及与高分子基材的相容性差，容易团聚，造成有效发光分子减少，发光强度降低。传统的稀土有机配合物与高分子材料的相容性好，初始亮度高，对提高作物的全期产量及品质作用显著，但其耐候性较差即在太阳光下容易光解，发光强度下降很快。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的目的之一在于提供一种基于稀土有机配合物的转光膜，本专利技术的目的之二在于提供这种转光膜的制备方法，本专利技术的目的之三在于提供这种转光膜的应用。本专利技术人通过采用一些特定结构的稀土有机配合物转光剂应用于制备转光膜，可以有效地将太阳光中的紫外光转换为能促进农作物生长的红光，同时该转光剂与薄膜基体相容性好、光稳定性强、发光效率高，解决了现有技术中存在的问题。为了实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案是：本专利技术的第一方面提供了一种转光膜，包括如下组分：转光剂母粒、薄膜基体和助剂；所述转光剂母粒的组分包括母粒基体和转光剂；所述转光剂包括结构式为LnL3的稀土有机配合物；其中，Ln表示中心稀土离子，选自钕、铕、镝、钬、铒、铥、镱、镥中的任意一种；L表示有机配体，选自联吡啶三唑类化合物、邻菲啰啉三唑类化合物、喹啉三唑类化合物、含氮双齿杂环取代的四唑类化合物、含氮双齿杂环取代的1,2,3-三唑类化合物中的任意一种。优选的，所述的转光膜中，所述稀土有机配合物选自以下化合物中的至少一种：式(1)至式(13)中，Ln分别选自钕、铕、镝、钬、铒、铥、镱、镥中的任意一种；式(1)至式(4)中，R1、R2分别选自氢、卤素、烷基或芳香基；R3选自氢、卤素、烷基、卤代烷基或芳香基；式(5)至式(8)中，R4、R5分别选自氢或烷基；R6选自氢、卤素、烷基或卤代烷基；式(9)中，R7选自氢、烷基、卤代烷基或芳香基；式(10)和式(11)中，R8、R9分别选自氢、卤素或烷基；式(12)和式(13)中，R10、R11、R12分别选自氢、烷基、卤代烷基或芳香基。其中，式(1)至式(4)中的有机配体为联吡啶三唑类稀土化合物；式(5)至式(8)中的有机配体为邻菲啰啉三唑类稀土化合物；式(9)中的有机配体为喹啉三唑类稀土化合物；式(10)和式(11)中的有机配体为含氮双齿杂环取代的四唑类稀土化合物；式(12)和式(13)中的有机配体为含氮双齿杂环取代的1,2,3-三唑类稀土化合物。进一步优选的，式(1)至式(4)中，R1、R2分别选自氢或甲基；R3选自氢或三氟甲基；式(5)至式(8)中，R4、R5分别选自氢或甲基；R6选自氢、甲基或三氟甲基；式(9)中，R7选自氢、甲基或三氟甲基；式(10)和式(11)中，R8、R9分别选自氢或甲基；式(12)和式(13)中，R10、R11、R12分别选自氢、甲基或三氟甲基。再进一步优选的，所述稀土有机配合物选自以下化合物中的至少一种：其中，式(a)的稀土有机配合物为三[5-(2,2'-联吡啶-6-基)-1,2,4-1H-三唑]合铕(Ⅲ)，式(b)的稀土有机配合物为三[5-(1,10-邻菲罗啉-2-基)-1,2,4-1H-三唑]合铕(Ⅲ)，式(b)的稀土有机配合物为三[5-(4,4'-二甲基-2,2'-联吡啶-6-基)-1,2,4-1H-三唑]合铕(Ⅲ)，式(d)的稀土有机配合物为三[3-氟甲基-5-(2,2'-联吡啶-6-基)-1,2,4-1H-三唑]合铕(Ⅲ)。上述这些稀土有机配合物的制备方法可参见CN103044466A、CN103265567A、CN103172649A、CN103242354A公开的内容。优选的，所述的转光膜中，所述母粒基体包括低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯酯树脂、聚氯乙烯中的至少一种。优选的，所述的转光膜中，所述转光剂母粒包括如下质量份的组分：50～90份母粒基体，10～50份转光剂。优选的，所述的转光膜中，所述薄膜基体包括低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯酯树脂、聚氯乙烯中的至少一种；进一步优选的，薄膜基体为低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯中的一种或其组合。在本专利技术的一些具体实施例中，薄膜基体与母粒基体的材料可以是相同的，也可以是不同的。优选的，所述的转光膜中，所述助剂包括润滑剂、分散剂、偶联剂中的至少一种；进一步优选的，所述助剂包括聚乙烯蜡、乙烯基双硬脂酰胺、硬脂酸锌、季戊四醇硬脂酸酯、聚乙二醇、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的至少一种。优选的，所述的转光膜中，所述助剂的质量为转光膜质量的0.01％～5％；进一步优选的，助剂的质量为转光膜质量的0.03％～4％。优选的，所述的转光膜中，所述稀土有机配合物的质量为转光膜质量的0.05％～10％；进一步优选的，稀土有机配合物的质量为转光膜质量的0.1％～10％。优选的，所述转光膜使用12个月后的户外发光强度保有率≥60％；进一步优选的，转光膜使用12个月后的发光强度保有率≥64％；再进一步优选的，转光膜使用12个月后的户外发光强度保有率为64％～81％。本专利技术提供的转光膜具有优良的长效耐候性能。优选的，所述转光膜的厚度为50微米～100微米；进一步优选的，转光膜的厚度为60微米～80微米。本专利技术的第二方面提供了根据本专利技术第一方面所述转光膜的制备方法。一种转光膜的制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种转光膜，其特征在于：包括如下组分：转光剂母粒、薄膜基体和助剂；/n所述转光剂母粒的组分包括母粒基体和转光剂；/n所述转光剂包括结构式为LnL

【技术特征摘要】
1.一种转光膜，其特征在于：包括如下组分：转光剂母粒、薄膜基体和助剂；
所述转光剂母粒的组分包括母粒基体和转光剂；
所述转光剂包括结构式为LnL3的稀土有机配合物；其中，Ln表示中心稀土离子，选自钕、铕、镝、钬、铒、铥、镱、镥中的任意一种；L表示有机配体，选自联吡啶三唑类化合物、邻菲啰啉三唑类化合物、喹啉三唑类化合物、含氮双齿杂环取代的四唑类化合物、含氮双齿杂环取代的1,2,3-三唑类化合物中的任意一种。


2.根据权利要求1所述的一种转光膜，其特征在于：所述稀土有机配合物选自以下化合物中的至少一种：









式(1)至式(13)中，Ln分别选自钕、铕、镝、钬、铒、铥、镱、镥中的任意一种；
式(1)至式(4)中，R1、R2分别选自氢、卤素、烷基或芳香基；R3选自氢、卤素、烷基、卤代烷基或芳香基；
式(5)至式(8)中，R4、R5分别选自氢或烷基；R6选自氢、卤素、烷基或卤代烷基；
式(9)中，R7选自氢、烷基、卤代烷基或芳香基；
式(10)和式(11)中，R8、R9分别选自氢、卤素或烷基；
式(12)和式(13)中，R10、R11、R12分别选自氢、烷基、卤代烷基或芳香基。


3.根据权利要求1所述的一种转光膜，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：路芳，麦裕良，史华红，李岱远，宋森川，
申请(专利权)人：广东省科学院化工研究所，
类型：发明
国别省市：广东;44