一种使用寿命长的转光膜及其制备方法与流程

本发明涉及一种使用寿命长的转光膜及其制备方法，属于发光材料技术领域。

背景技术：

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和黄绿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。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种使用寿命长的转光膜及其制备方法。

本发明所采取的技术方案是：

一种使用寿命长的转光膜，包括第一保护层、设置在第一保护层上的转光层和设置在转光层上的第二保护层；所述的保护层由至少一层塑料层和至少一层隔离层组成。

所述的塑料层由聚乙烯、尼龙、聚乙烯醇、聚丙烯中的一种或多种组成。

所述的隔离层由尼龙、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组成。

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。

所述的转光膜的厚度为5～200μm，所述的保护层的厚度为1～180μm，所述的转光层的厚度为1～180μm。

所述的塑料层的厚度为1～150μm，所述的隔离层的厚度为1～100μm。

上述使用寿命长的转光膜的制备方法包括以下步骤：

1)分别制备塑料层预混料和隔离层预混料；

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)将塑料层预混料、隔离层预混料和转光层预混料加入共挤出机中，进行多层共挤出，得到具有多层结构的转光膜。

本发明的有益效果是：本发明的转光膜中的隔离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，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为实施例1和2的转光膜的结构示意图。

图2为实施例3和4的转光膜的结构示意图。

图3为实施例5的转光膜的结构示意图。

图4为实施例6的转光膜的结构示意图。

图5为实施例1的转光膜的吸收光谱和发射光谱图。

图6为实施例3的转光膜的吸收光谱和发射光谱图。

附图标记说明：10、保护层；101、塑料层；102、隔离层；103、塑料层；104、隔离层；20、转光层；30、保护层；301、塑料层；302、隔离层；303、塑料层；304、隔离层。

具体实施方式

一种使用寿命长的转光膜，包括第一保护层、设置在第一保护层上的转光层和设置在转光层上的第二保护层；所述的保护层由至少一层塑料层和至少一层隔离层组成。

优选的，所述的塑料层由聚乙烯、尼龙、聚乙烯醇、聚丙烯中的一种或多种组成。

优选的，所述的隔离层由尼龙、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组成。

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，所述的转光膜的厚度为5～200μm，所述的保护层的厚度为1～180μm，所述的转光层的厚度为1～180μm。

优选的，所述的塑料层的厚度为1～150μm，所述的隔离层的厚度为1～100μm。

上述使用寿命长的转光膜的制备方法包括以下步骤：

1)分别制备塑料层预混料和隔离层预混料；

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)将塑料层预混料、隔离层预混料和转光层预混料加入共挤出机中，进行多层共挤出，得到具有多层结构的转光膜。

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：

如图1所示，一种使用寿命长的转光膜包括第一保护层10、转光层20和第二保护层30；第一保护层10由塑料层101和隔离层102组成，塑料层101的材质为聚乙烯，厚度为20μm，隔离层102的材质为尼龙，厚度为10μm；转光层20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40μm；第二保护层30由塑料层301和隔离层302组成，塑料层301的材质为聚乙烯，厚度为20μm，隔离层302的材质为尼龙，厚度为10μm；转光膜的总厚度为100μm。

本实施例制备的使用寿命长的转光膜的吸收光谱和发射光谱如图5所示。由图5可知：该转光膜能吸收波长420～600nm的光，将其转换成600～700nm的光发射出来。

实施例2：

如图1所示，一种使用寿命长的转光膜包括第一保护层10、转光层20和第二保护层30；第一保护层10由塑料层101和隔离层102组成，塑料层101的材质为尼龙，厚度为5μm，隔离层102的材质为乙烯/乙烯醇共聚物，厚度为5μm；转光层20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；第二保护层30由塑料层301和隔离层302组成，塑料层301的材质为尼龙，厚度为5μm，隔离层302的材质为ctc树脂，厚度为5μm；转光膜的总厚度为30μm。

实施例3：

如图2所示，一种使用寿命长的转光膜包括第一保护层10、转光层20和第二保护层30；第一保护层10由塑料层101、隔离层102和塑料层103组成，塑料层101和塑料层103的材质为聚丙烯，厚度为20μm，隔离层102的材质为三元乙丙橡胶，厚度为10μm；转光层20由聚乙烯醇、铝酸盐转光剂、润滑剂、光稳定剂和抗氧剂组成，厚度为40μm；第二保护层30由塑料层301和隔离层302组成，塑料层301的材质为聚丙烯，厚度为20μm，隔离层302的材质为三元乙丙橡胶，厚度为10μm；转光膜的总厚度为120μm。

本实施例制备的使用寿命长的转光膜的吸收光谱和发射光谱如图6所示。由图6可知：该转光膜能吸收波长250～400nm的光，将其转换成420～500nm的光发射出来。

实施例4：

如图2所示，一种使用寿命长的转光膜包括第一保护层10、转光层20和第二保护层30；第一保护层10由塑料层101、隔离层102和塑料层103组成，塑料层101和塑料层103的材质为聚乙烯，厚度为15μm，隔离层102的材质为ctc树脂，厚度为5μm；转光层20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50μm；第二保护层30由塑料层301和隔离层302组成，塑料层301的材质为聚丙烯，厚度为10μm，隔离层302的材质为马来酸酐，厚度为5μm；转光膜的总厚度为100μm。

实施例5：

如图3所示，一种使用寿命长的转光膜包括第一保护层10、转光层20和第二保护层30；第一保护层10由塑料层101、隔离层102和塑料层103组成，塑料层101和塑料层103的材质为聚乙烯，厚度为25μm，隔离层102的材质为尼龙，厚度为10μm；转光层20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30μm；第二保护层30由塑料层301、隔离层302和塑料层303组成，塑料层301和塑料层303的材质为聚乙烯醇，厚度为20μm，隔离层302的材质为聚乙烯辛烯共弹性体，厚度为10μm；转光膜的总厚度为140μm。

实施例6：

如图4所示，一种使用寿命长的转光膜包括第一保护层10、转光层20和第二保护层30；第一保护层10由塑料层101、隔离层102、塑料层103和隔离层104组成，塑料层101和塑料层103的材质为聚乙烯醇，厚度为25μm，隔离层102和隔离层104的材质为聚乙烯辛烯共弹性体，厚度为10μm；转光层20由尼龙、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50μm；第一保护层30由塑料层301、隔离层302、塑料层303和隔离层304组成，塑料层301和塑料层303的材质为聚乙烯醇，厚度为25μm，隔离层302和隔离层304的材质为聚乙烯辛烯共弹性体，厚度为10μm；转光膜的总厚度为190μm。

测试例：

对普通pe膜和本发明实施例1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1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，避免转光材料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，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。