本发明涉及聚合物薄膜表面改性领域，更具体地，涉及一种转光保温永久亲水防雾滴的多功能聚合物薄膜及其制备方法。
背景技术：
根据植物生长依靠光合作用的特性，大棚的农用薄膜除高透光率外、还希望其具备保温、转光及防雾滴等功能。因为植物光合作用效率最大的光照波段是有一定范围的，提高该范围内的波段光照强度可提高农作物产量，另外也可调整农膜透过光线的波段来达到控制营养成分含量的目的，提升农产品的品质。太阳光中红光和蓝光对植物的光合作用较为重要，但是紫外光易促进植株老化，诱发土壤中病虫害的发生，有害于植物生长；其它波段的光不进行光合作用。
已有的转光农膜可把有害的紫外光转换为利于植物生长的红光或蓝光，促进植物的光合作用，应用在蔬菜、水果、棉花、水稻、大豆种植等方面，发现这些农作物都达到了增产增收的效果，并且一定程度上提高产品品质。
有些地区，尤其是北方地区，气候寒冷，昼夜温差大，需要保温效果好的农膜。在农膜中添加保温剂，在不影响白天光线透过的情况下，夜间反射地面或农作物发出的红外线，起到保温的作用。
现有制作农用薄膜的技术中，农膜无法同时具有防雾、转光和保温能力，综合使用性较差，通用性不强，耐久性差。
技术实现要素：
鉴于背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种转光保温永久亲水防雾滴的多功能聚合物薄膜及其制备方法，解决了现有农用薄膜不能同时具有转光、保温和防雾滴功能的难题，制备出多功能性、高效持久、机械强度高的聚合物薄膜。
为了实现上述目的，本发明提供了一种转光保温永久亲水防雾滴的多功能聚合物薄膜，由薄膜本体和亲水性光敏涂层组成，所述薄膜本体或/和亲水性光敏涂层至少包括转光剂、保温剂中的一种。
进一步地，所述薄膜本体为单层薄膜或多层复合膜。
进一步地，所述薄膜本体至少包括聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚氯乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物中的一种。
进一步地，所述亲水性涂层由亲水性光敏树脂，亲水性光敏单体、光引发剂和加工助剂组成。
进一步地，所述亲水性光敏树脂至少包括聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、氨基丙烯酸酯、有机硅丙烯酸酯中的一种。
进一步地，所述转光剂至少包括荧光素钠，丫啶黄，荧光黄yg-51，4，8-二甲基-7羧基香豆素，丫啶红，荧光红gg中一种。
进一步地，所述保温剂至少包括滑石粉，高岭土，碳酸钙，黏土，水滑石，硅藻土，玻璃微珠中的一种。
为了实现上述目的，本发明提供了上述转光保温永久亲水防雾滴的多功能聚合物薄膜的制备方法，包括步骤：(1)按比例混合亲水性光敏树脂，亲水性光敏单体，光引发剂，转光剂，保温剂及加工助剂，得到待涂覆多功能涂料；(2)将多功能涂料涂覆于聚合物薄膜表面上，光源辐照固化，得到防雾转光保温多功能聚合物薄膜。
为了实现上述目的，本发明提供了上述转光保温永久亲水防雾滴的多功能聚合物薄膜的制备方法，包括步骤：(1)按比例混合亲水性光敏树脂，亲水性光敏单体，光引发剂及加工助剂，得到待涂覆亲水性涂料；(2)将转光剂，保温剂与聚合物树脂混合均匀，挤出机造粒，得到转光保温功能母粒，将所述功能母粒加入到聚合物树脂中，加工成转光保温型聚合物薄膜；(3)将亲水性涂料涂覆于转光保温型聚合物薄膜表面上，光源辐照固化，得到防雾转光保温多功能聚合物薄膜。
为了实现上述目的，本发明提供了上述转光保温永久亲水防雾滴的多功能聚合物薄膜的制备方法，包括步骤：(1)按比例混合亲水性光敏树脂，亲水性光敏单体，光引发剂，转光剂及加工助剂，得到待涂覆转光亲水涂料；(2)将保温剂与聚合物树脂混合均匀，挤出机造粒，得到保温功能母粒，将所述功能母粒加入到聚合物树脂中，加工成保温型聚合物薄膜；(3)将转光亲水涂料涂覆于保温型聚合物薄膜表面上，光源辐照固化，得到防雾转光保温多功能聚合物薄膜。
本发明通过在薄膜本体和/或亲水性光敏涂料中添加转光剂和保温剂，在薄膜本体的表面上涂覆并光源辐照亲水性光敏涂料，形成与聚合物薄膜表面牢固结合的亲水性涂层，使聚合物薄膜不仅具有高效长久的转光、保温、亲水功能、而且机械强度高，耐用性好。
通过以下对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
具体实施方式
为使发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
根据本发明的转光保温永久亲水防雾滴的多功能聚合物薄膜由薄膜本体和亲水性光敏涂层组成，所述薄膜本体或/和亲水性光敏涂层至少包括转光剂、保温剂中的一种。本发明可包含多种变换实施例，举例如下，但是不限于此，凡是属于本发明构思的方案都在本发明的保护范围内。在一实施例中，所述多功能聚合物薄膜由薄膜本体和亲水性光敏涂层组成，所述薄膜本体包括转光剂、保温剂。在一实施例中，所述多功能聚合物薄膜由薄膜本体和亲水性光敏涂层组成，所述亲水性光敏涂层包括转光剂、保温剂。在一实施例中，所述多功能聚合物薄膜由薄膜本体和亲水性光敏涂层组成，所述薄膜本体和亲水性光敏涂层都包括转光剂、保温剂。
所述薄膜本体为单层薄膜或多层复合膜。
所述薄膜本体至少包括聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚氯乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物中的一种。
所述亲水性涂层由亲水性光敏树脂，亲水性光敏单体、光引发剂和加工助剂组成。
所述亲水性光敏树脂至少包括聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、氨基丙烯酸酯、有机硅丙烯酸酯中的一种。
所述转光剂至少包括荧光素钠，丫啶黄，荧光黄yg-51，4，8-二甲基-7羧基香豆素，丫啶红，荧光红gg中一种。
所述保温剂至少包括滑石粉，高岭土，碳酸钙，黏土，水滑石，硅藻土，玻璃微珠中的一种。
根据本发明的转光保温永久亲水防雾滴的多功能聚合物薄膜的制备方法包括步骤：(1)按比例混合亲水性光敏树脂，亲水性光敏单体，光引发剂，转光剂，保温剂及加工助剂，得到待涂覆多功能涂料；(2)将多功能涂料涂覆于聚合物薄膜表面上，光源辐照固化，得到防雾转光保温多功能聚合物薄膜。
根据本发明的转光保温永久亲水防雾滴的多功能聚合物薄膜的制备方法包括步骤：(1)按比例混合亲水性光敏树脂，亲水性光敏单体，光引发剂及加工助剂，得到待涂覆亲水性涂料；(2)将转光剂，保温剂与聚合物树脂混合均匀，挤出机造粒，得到转光保温功能母粒，将所述功能母粒加入到聚合物树脂中，加工成转光保温型聚合物薄膜；(3)将亲水性涂料涂覆于转光保温型聚合物薄膜表面上，光源辐照固化，得到防雾转光保温多功能聚合物薄膜。
根据本发明的转光保温永久亲水防雾滴的多功能聚合物薄膜的制备方法包括步骤：(1)按比例混合亲水性光敏树脂，亲水性光敏单体，光引发剂，转光剂及加工助剂，得到待涂覆转光亲水涂料；(2)将保温剂与聚合物树脂混合均匀，挤出机造粒，得到保温功能母粒，将所述功能母粒加入到聚合物树脂中，加工成保温型聚合物薄膜；(3)将转光亲水涂料涂覆于保温型聚合物薄膜表面上，光源辐照固化，得到防雾转光保温多功能聚合物薄膜。
本发明通过在薄膜本体和/或亲水性光敏涂料中添加转光剂和保温剂，在薄膜本体的表面上涂覆并光源辐照亲水性光敏涂料，形成与聚合物薄膜表面牢固结合的亲水性涂层，使聚合物薄膜不仅具有高效长久的转光、保温、亲水功能、而且机械强度高，耐用性好。
以下，结合具体实施例对本发明的光化学制备的转光保温永久亲水防雾滴的多功能聚合物薄膜做具体说明。
实施例1
首先按比例100:30:9:2:2.5:7:0.4:0.8混合水性聚氨酯丙烯酸树脂、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(tmpta)、二苯甲酮、荧光素钠、5000目的高岭土、聚二甲基硅氧烷、丙烯酸脂类流平剂以及活性纳米二氧化硅粉体，在高速混合机中混合10min至均匀，抽真空脱泡，得到多功能性涂料；
然后将多功能性涂料以辊涂工艺，涂覆于电晕处理过的聚乙烯薄膜上，厚度10μm；
最后用高压汞灯辐照涂覆多功能性涂料的聚乙烯薄膜，辐照能量为116mj/cm2，得到多功能性涂层与聚乙烯薄膜牢固黏合的防雾转光保温聚乙烯薄膜。
实施例2
首先按比例100:30:9:1:1:7:0.4:0.8混合丙烯酸树脂、二季戊四醇六丙烯酸酯、2,4-二羟基二苯甲酮、丫啶黄、5000目的滑石粉、聚二甲基硅氧烷、丙烯酸脂类流平剂以及活性纳米二氧化钛粉体，在高速混合机中混合20min至均匀，抽真空脱泡，得到多功能性涂料；
然后将多功能性涂料以喷涂工艺，涂覆于等离子处理过的线性聚乙烯薄膜上，厚度5μm；
最后用氙灯辐照涂覆多功能性涂料的聚乙烯薄膜，辐照能量为130mj/cm2，得到多功能性涂层与线性聚乙烯薄膜牢固黏合的防雾转光保温薄膜。
实施例3
首先按比例100:30:9:3:5:7:0.4:0.8混合环氧丙烯酸酯树脂、甲基丙烯酸三甲基氯化铵、二苯甲酮、丫啶红、4000目的玻璃微珠、聚二甲基硅氧烷、丙烯酸脂类流平剂以及活性纳米碳酸钙粉体，在高速混合机中混合30min至均匀，抽真空脱泡，得到多功能性涂料；
然后将多功能性涂料以浸涂工艺，涂覆于化学刻蚀处理过的线性低密度聚乙烯-对苯二甲酸乙二醇酯-线性低密度聚乙烯三层复合薄膜上，厚度8μm；
最后用金属卤素灯辐照涂覆多功能性涂料的复合薄膜，辐照能量为120mj/cm2，得到多功能性涂层与复合薄膜牢固黏合的防雾转光保温复合薄膜。
实施例4
首先按比例100:30:9:2:2.5:7:0.4:0.8混合氨基丙烯酸酯树脂、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(tmpta)、二苯甲酮、4，8-二甲基-7羧基香豆素、5000目的碳酸钙、聚二甲基硅氧烷、丙烯酸脂类流平剂以及活性纳米二氧化硅粉体，在高速混合机中混合10min至均匀，抽真空脱泡，得到多功能性涂料；
然后将多功能性涂料以刮涂工艺，涂于乙烯-醋酸乙烯共聚物薄膜上，厚度3μm；
最后用uv-led灯辐照涂覆多功能性涂料的乙烯-醋酸乙烯共聚物薄膜，辐照能量为108mj/cm2，得到多功能性涂层与乙烯-醋酸乙烯共聚物薄膜牢固黏合的防雾转光保温聚乙烯薄膜。
实施例5
首先按比例100:30:9:2:7:0.4:0.8混合水性聚氨酯丙烯酸树脂、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(tmpta)、二苯甲酮、荧光素钠、聚二甲基硅氧烷、丙烯酸脂类流平剂以及活性纳米二氧化硅粉体，在高速混合机中混合10min至均匀，抽真空脱泡，得到转光涂料；
按比例100:30:9:2.5:7:0.4:0.8混合水性聚氨酯丙烯酸树脂、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(tmpta)、二苯甲酮、5000目的高岭土、聚二甲基硅氧烷、丙烯酸脂类流平剂以及活性纳米二氧化硅粉体，在高速混合机中混合10min至均匀，抽真空脱泡，得到保温涂料；
然后将转光涂料以流延工艺，涂覆于电晕处理过的聚乙烯-eva复合薄膜的一个聚乙烯表面上，厚度5μm；将保温涂料以流延工艺，涂覆于聚乙烯薄膜的eva表面上，厚度5μm；
最后用无极灯辐照聚乙烯薄膜的两个表面，辐照能量为140mj/cm2，得到多功能性涂层与聚乙烯薄膜牢固黏合的防雾转光保温聚乙烯-eva复合薄膜。
实施例6
首先按比例100:30:9:2:7:0.4:0.8混合水性聚氨酯丙烯酸树脂、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(tmpta)、二苯甲酮、荧光素钠、聚二甲基硅氧烷、丙烯酸脂类流平剂以及活性纳米二氧化硅粉体，在高速混合机中混合10min至均匀，抽真空脱泡，得到转光涂料；
质量比100份的低密度聚乙烯和0.5份白油在高速混合机中，1000转/分钟，时间10分钟，混合均匀后，再加入20份的5000目高岭土，继续混合10分钟至均匀，啮合同向双螺杆挤出机造粒，得到保温母粒。将保温母粒和低密度聚乙烯按比例20:100混合，再挤出成型为保温型低密度聚乙烯薄膜，厚度0.4mm；
然后将转光涂料以流延工艺，涂覆于电晕处理过的保温型低密度聚乙烯薄膜的一个表面上，厚度5μm；
最后用无极灯辐照薄膜的表面，辐照能量为140mj/cm2，得到防雾转光保温低密度聚乙烯薄膜。
实施例7
首先按比例100:30:9:1:7:0.4:0.8混合水性聚氨酯丙烯酸树脂、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(tmpta)、二苯甲酮、5000目高岭土、聚二甲基硅氧烷、丙烯酸脂类流平剂以及活性纳米二氧化硅粉体，在高速混合机中混合10min至均匀，抽真空脱泡，得到转光涂料；
按质量比100：0.5:10称取低密度聚乙烯、白油和荧光素钠，在高速混合机中，1000转/分钟，混合时间10分钟，啮合同向双螺杆挤出机造粒，得到转光母粒，将转光母粒和低密度聚乙烯按比例20:100混合，再挤出成型为转光型低密度聚乙烯薄膜，厚度0.4mm；
然后将保温涂料以流延工艺，涂覆于电晕处理过的保温型低密度聚乙烯薄膜的一个表面上，厚度5μm；
最后用无极灯辐照薄膜的表面，辐照能量为140mj/cm2，得到防雾转光保温低密度聚乙烯薄膜。
对比例1
除多功能涂料中没有荧光素钠和5000目的高岭土外，其他与实施例1相同。
对比例2
除多功能涂料中没有荧光素钠外，其他与实施例1相同。
对比例3
除多功能涂料中没有5000目的高岭土外，其他与实施例1相同。
性能测试
1、温度测试：制作边长1米的正方形框架，覆上待测薄膜，100w白炽灯在距离1米外，辐照12小时后，关灯黑暗中再静置12小时，测试薄膜内外的温度值。
2、透光率：用岛津uv-2501pc紫外-可见光分光光度计快速扫描检测透光率(％)，狭缝宽度(带通)5nm，波长范围200-800nm；样品膜平整竖直，放在样品架上，检测光源垂直通过。
3、持续水接触角(亲水性)
试样放入去离子水中浸泡100h，完全晾干后，试样表面滴4微升去离子水，在温度20-25℃范围内用接触角测量仪测定。
4、耐用性薄膜样品放在测试箱中，温度60℃，氙灯辐照，功率0.5w/㎡；
水淋：喷水12小时，无喷水12小时，交替进行；1周后测试各项性能，以透光率、薄膜内外温差及持续水接触角等性能不低于95％为合格标准。
5、拉伸强度及断裂伸长率
按照国家标准《塑料拉伸性能的测定》(gb\t1040.3-2006)第3部分，薄膜和薄片的试验条件：哑铃型样条为长度150mm，窄平行宽度为10mm的，拉伸速度为50mm/min，室温25℃。
以上所得测试结果如表1所示。
表1转光保温永久亲水防雾滴的多功能聚合物薄膜的性能
通过表1所示的实施例和对比例的测试结果可以看出，采用本发明的转光保温永久亲水防雾滴的多功能聚合物薄膜紫外线透过率低，对植物生长有利的蓝紫光和红光透过率相对较高，因而能够提高农作物产量；膜内外温差大，说明保温效果好，利于植物生长，可扩展到寒冷地区使用；经耐用性试验，各项性能指标不低于原值的95％，说明耐用性好，各功能有效期长；另外，薄膜的机械强度高，耐用性好。
虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。