本發(fā)明涉及一種使用壽命長的轉(zhuǎn)光膜及其制備方法，屬于發(fā)光材料技術領域。

背景技術：

轉(zhuǎn)光膜是一種新興的控制型功能農(nóng)膜，能夠?qū)⑻柟庵械淖贤夤夂忘S綠光轉(zhuǎn)換成對農(nóng)作物生長更為有利的長波光線，從而提高光能利用率。轉(zhuǎn)光膜中必須添加轉(zhuǎn)光劑，才能實現(xiàn)光轉(zhuǎn)換的功能。目前市場上的轉(zhuǎn)光劑主要為稀土類的化合物，包括稀土無機復合物、稀土有機配合物。稀土有機配合物的轉(zhuǎn)光性能較好，但其熒光壽命短、強度衰減快，長期使用發(fā)光強度降低明顯，成本較高，與高分子基體的相容性不好，分散性差；稀土無機復合物的使用更為廣泛，但稀土無機復合物大多含有硫元素，其化學性質(zhì)不穩(wěn)定，容易受潮水解和光解，會加速農(nóng)膜的老化，影響農(nóng)膜壽命。此外，鋁酸鹽轉(zhuǎn)光劑也是近幾年來發(fā)展的熱門，但其也易受潮水解和光解，穩(wěn)定性較差。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種使用壽命長的轉(zhuǎn)光膜及其制備方法。

本發(fā)明所采取的技術方案是：

一種使用壽命長的轉(zhuǎn)光膜，包括第一保護層、設置在第一保護層上的轉(zhuǎn)光層和設置在轉(zhuǎn)光層上的第二保護層；所述的保護層由至少一層塑料層和至少一層隔離層組成。

所述的塑料層由聚乙烯、尼龍、聚乙烯醇、聚丙烯中的一種或多種組成。

所述的隔離層由尼龍、乙烯/乙烯醇共聚物、聚乙烯醇、三元乙丙橡膠、ctc樹脂、馬來酸酐、聚乙烯辛烯共彈性體中的一種或多種組成。

所述的轉(zhuǎn)光層由基體樹脂和轉(zhuǎn)光劑組成。

所述的基體樹脂為聚乙烯、尼龍、聚乙烯醇、聚丙烯中的一種或多種。

所述的轉(zhuǎn)光劑為稀土無機硫化物轉(zhuǎn)光劑、鋁酸鹽轉(zhuǎn)光劑中的至少一種，添加量占整個轉(zhuǎn)光層質(zhì)量的0.01％～10％。

所述的轉(zhuǎn)光層中還添加有潤滑劑、光穩(wěn)定劑和抗氧劑。

所述的轉(zhuǎn)光膜的厚度為5～200μm，所述的保護層的厚度為1～180μm，所述的轉(zhuǎn)光層的厚度為1～180μm。

所述的塑料層的厚度為1～150μm，所述的隔離層的厚度為1～100μm。

上述使用壽命長的轉(zhuǎn)光膜的制備方法包括以下步驟：

1)分別制備塑料層預混料和隔離層預混料；

2)將基體樹脂、轉(zhuǎn)光劑、潤滑劑、光穩(wěn)定劑和抗氧劑充分混合均勻，得到轉(zhuǎn)光層預混料；

3)將塑料層預混料、隔離層預混料和轉(zhuǎn)光層預混料加入共擠出機中，進行多層共擠出，得到具有多層結構的轉(zhuǎn)光膜。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的轉(zhuǎn)光膜中的隔離層可以很好地阻隔空氣中的水分和氧氣，避免轉(zhuǎn)光層中的轉(zhuǎn)光劑與水分和氧氣接觸而發(fā)生分解，提高了轉(zhuǎn)光劑的穩(wěn)定性，大幅延長了轉(zhuǎn)光膜的使用壽命，不僅可以更有效的促進植物生長，達到增產(chǎn)增收的效果，還可以節(jié)約農(nóng)作物的種植成本。

附圖說明

圖1為實施例1和2的轉(zhuǎn)光膜的結構示意圖。

圖2為實施例3和4的轉(zhuǎn)光膜的結構示意圖。

圖3為實施例5的轉(zhuǎn)光膜的結構示意圖。

圖4為實施例6的轉(zhuǎn)光膜的結構示意圖。

圖5為實施例1的轉(zhuǎn)光膜的吸收光譜和發(fā)射光譜圖。

圖6為實施例3的轉(zhuǎn)光膜的吸收光譜和發(fā)射光譜圖。

附圖標記說明：10、保護層；101、塑料層；102、隔離層；103、塑料層；104、隔離層；20、轉(zhuǎn)光層；30、保護層；301、塑料層；302、隔離層；303、塑料層；304、隔離層。

具體實施方式

一種使用壽命長的轉(zhuǎn)光膜，包括第一保護層、設置在第一保護層上的轉(zhuǎn)光層和設置在轉(zhuǎn)光層上的第二保護層；所述的保護層由至少一層塑料層和至少一層隔離層組成。

優(yōu)選的，所述的塑料層由聚乙烯、尼龍、聚乙烯醇、聚丙烯中的一種或多種組成。

優(yōu)選的，所述的隔離層由尼龍、乙烯/乙烯醇共聚物、聚乙烯醇、三元乙丙橡膠、ctc樹脂、馬來酸酐、聚乙烯辛烯共彈性體中的一種或多種組成。

優(yōu)選的，所述的轉(zhuǎn)光層由基體樹脂和轉(zhuǎn)光劑組成。

優(yōu)選的，所述的基體樹脂為聚乙烯、尼龍、聚乙烯醇、聚丙烯中的一種或多種。

優(yōu)選的，所述的轉(zhuǎn)光劑為稀土無機硫化物轉(zhuǎn)光劑(紅光轉(zhuǎn)光劑)、鋁酸鹽轉(zhuǎn)光劑(藍光轉(zhuǎn)光劑)中的至少一種，添加量占整個轉(zhuǎn)光層質(zhì)量的0.01％～10％。

優(yōu)選的，所述的轉(zhuǎn)光層中還添加有潤滑劑、光穩(wěn)定劑和抗氧劑。

優(yōu)選的，所述的轉(zhuǎn)光膜的厚度為5～200μm，所述的保護層的厚度為1～180μm，所述的轉(zhuǎn)光層的厚度為1～180μm。

優(yōu)選的，所述的塑料層的厚度為1～150μm，所述的隔離層的厚度為1～100μm。

上述使用壽命長的轉(zhuǎn)光膜的制備方法包括以下步驟：

1)分別制備塑料層預混料和隔離層預混料；

2)將基體樹脂、轉(zhuǎn)光劑、潤滑劑、光穩(wěn)定劑和抗氧劑充分混合均勻，得到轉(zhuǎn)光層預混料；

3)將塑料層預混料、隔離層預混料和轉(zhuǎn)光層預混料加入共擠出機中，進行多層共擠出，得到具有多層結構的轉(zhuǎn)光膜。

下面結合具體實施例對本發(fā)明作進一步的解釋和說明。

實施例1：

如圖1所示，一種使用壽命長的轉(zhuǎn)光膜包括第一保護層10、轉(zhuǎn)光層20和第二保護層30；第一保護層10由塑料層101和隔離層102組成，塑料層101的材質(zhì)為聚乙烯，厚度為20μm，隔離層102的材質(zhì)為尼龍，厚度為10μm；轉(zhuǎn)光層20由聚乙烯、稀土無機硫化物轉(zhuǎn)光劑、潤滑劑、光穩(wěn)定劑和抗氧劑組成，厚度為40μm；第二保護層30由塑料層301和隔離層302組成，塑料層301的材質(zhì)為聚乙烯，厚度為20μm，隔離層302的材質(zhì)為尼龍，厚度為10μm；轉(zhuǎn)光膜的總厚度為100μm。

本實施例制備的使用壽命長的轉(zhuǎn)光膜的吸收光譜和發(fā)射光譜如圖5所示。由圖5可知：該轉(zhuǎn)光膜能吸收波長420～600nm的光，將其轉(zhuǎn)換成600～700nm的光發(fā)射出來。

實施例2：

如圖1所示，一種使用壽命長的轉(zhuǎn)光膜包括第一保護層10、轉(zhuǎn)光層20和第二保護層30；第一保護層10由塑料層101和隔離層102組成，塑料層101的材質(zhì)為尼龍，厚度為5μm，隔離層102的材質(zhì)為乙烯/乙烯醇共聚物，厚度為5μm；轉(zhuǎn)光層20由聚丙烯、稀土無機硫化物轉(zhuǎn)光劑、潤滑劑、光穩(wěn)定劑和抗氧劑組成，厚度為10μm；第二保護層30由塑料層301和隔離層302組成，塑料層301的材質(zhì)為尼龍，厚度為5μm，隔離層302的材質(zhì)為ctc樹脂，厚度為5μm；轉(zhuǎn)光膜的總厚度為30μm。

實施例3：

如圖2所示，一種使用壽命長的轉(zhuǎn)光膜包括第一保護層10、轉(zhuǎn)光層20和第二保護層30；第一保護層10由塑料層101、隔離層102和塑料層103組成，塑料層101和塑料層103的材質(zhì)為聚丙烯，厚度為20μm，隔離層102的材質(zhì)為三元乙丙橡膠，厚度為10μm；轉(zhuǎn)光層20由聚乙烯醇、鋁酸鹽轉(zhuǎn)光劑、潤滑劑、光穩(wěn)定劑和抗氧劑組成，厚度為40μm；第二保護層30由塑料層301和隔離層302組成，塑料層301的材質(zhì)為聚丙烯，厚度為20μm，隔離層302的材質(zhì)為三元乙丙橡膠，厚度為10μm；轉(zhuǎn)光膜的總厚度為120μm。

本實施例制備的使用壽命長的轉(zhuǎn)光膜的吸收光譜和發(fā)射光譜如圖6所示。由圖6可知：該轉(zhuǎn)光膜能吸收波長250～400nm的光，將其轉(zhuǎn)換成420～500nm的光發(fā)射出來。

實施例4：

如圖2所示，一種使用壽命長的轉(zhuǎn)光膜包括第一保護層10、轉(zhuǎn)光層20和第二保護層30；第一保護層10由塑料層101、隔離層102和塑料層103組成，塑料層101和塑料層103的材質(zhì)為聚乙烯，厚度為15μm，隔離層102的材質(zhì)為ctc樹脂，厚度為5μm；轉(zhuǎn)光層20由聚乙烯醇、稀土無機硫化物轉(zhuǎn)光劑、潤滑劑、光穩(wěn)定劑和抗氧劑組成，厚度為50μm；第二保護層30由塑料層301和隔離層302組成，塑料層301的材質(zhì)為聚丙烯，厚度為10μm，隔離層302的材質(zhì)為馬來酸酐，厚度為5μm；轉(zhuǎn)光膜的總厚度為100μm。

實施例5：

如圖3所示，一種使用壽命長的轉(zhuǎn)光膜包括第一保護層10、轉(zhuǎn)光層20和第二保護層30；第一保護層10由塑料層101、隔離層102和塑料層103組成，塑料層101和塑料層103的材質(zhì)為聚乙烯，厚度為25μm，隔離層102的材質(zhì)為尼龍，厚度為10μm；轉(zhuǎn)光層20由聚丙烯、鋁酸鹽轉(zhuǎn)光劑、潤滑劑、光穩(wěn)定劑和抗氧劑組成，厚度為30μm；第二保護層30由塑料層301、隔離層302和塑料層303組成，塑料層301和塑料層303的材質(zhì)為聚乙烯醇，厚度為20μm，隔離層302的材質(zhì)為聚乙烯辛烯共彈性體，厚度為10μm；轉(zhuǎn)光膜的總厚度為140μm。

實施例6：

如圖4所示，一種使用壽命長的轉(zhuǎn)光膜包括第一保護層10、轉(zhuǎn)光層20和第二保護層30；第一保護層10由塑料層101、隔離層102、塑料層103和隔離層104組成，塑料層101和塑料層103的材質(zhì)為聚乙烯醇，厚度為25μm，隔離層102和隔離層104的材質(zhì)為聚乙烯辛烯共彈性體，厚度為10μm；轉(zhuǎn)光層20由尼龍、稀土無機硫化物轉(zhuǎn)光劑、潤滑劑、光穩(wěn)定劑和抗氧劑組成，厚度為50μm；第一保護層30由塑料層301、隔離層302、塑料層303和隔離層304組成，塑料層301和塑料層303的材質(zhì)為聚乙烯醇，厚度為25μm，隔離層302和隔離層304的材質(zhì)為聚乙烯辛烯共彈性體，厚度為10μm；轉(zhuǎn)光膜的總厚度為190μm。

測試例：

對普通pe膜和本發(fā)明實施例1中的轉(zhuǎn)光膜進行氧氣透過量測試，測試結果如表1所示。

表1普通pe膜和實施例1的轉(zhuǎn)光膜的透氧量測試數(shù)據(jù)

由表1可知：本發(fā)明的轉(zhuǎn)光膜的透氧量很低，可以有效阻隔氧氣，避免轉(zhuǎn)光材料層中的轉(zhuǎn)光劑與水分和氧氣接觸而發(fā)生分解，提高了轉(zhuǎn)光劑的穩(wěn)定性，大幅延長了轉(zhuǎn)光膜的使用壽命，可以節(jié)約農(nóng)作物的種植成本。

上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。