[发明专利]一种稀土转光膜

说明书

本发明公开了一种稀土转光膜。其包括如下重量份数的组分：聚合物树脂100‑180份，稀土转光剂1‑6份，促相容剂3‑18份。本发明制备的稀土转光膜，转光剂采用钇和钐元素做发光元素，水杨酸和邻二氮菲作为有机配体，能将紫外光转化为利于植物吸收的红光，促相容剂为丁二酸酐和壳聚糖按照1：1比例混合的混合物，使得转光剂与聚合物树脂之间的相容性增强，进而增强材料的透光性。

技术领域

本发明属于农业用转光膜制备技术领域，具体涉及一种稀土转光膜。

背景技术

国内设施农业已经发展了几十年之久，至今已有二百万公顷，但是整体水平依旧不高，成本高而收益低。其中，建造设施农业的材料问题突出，高分子薄膜材料以其优异的性价比成为广大农民的首选材料，可是，市场上农膜材料抗老化性能差、机械强度低，质量一般。

在薄膜中添加稀土转光剂，强化光合作用，可以提高室温和地温3-5℃，达到增产的目的。但在实际应用过程中存在转光剂易受潮、在农膜中分散性差、与高分子树脂的相容性差等问题。

早在1989年，中科院长春物理研究所李文连等人将稀土荧光助剂添加到PVC树脂，制成了光转化蔬菜大棚薄膜，用于蔬菜扣棚、水稻育秧和人参栽培，但是由于稀土转光剂的相容性差，透光率并不高，2014年洛阳高地科技有限公司开展转光农膜的制备工艺研究，将有害的紫外光转换为促进光合作用的红光，有效提高作物产量，但是其耐候性和防雾滴性能差，质量问题严重；2015年中科院广州能源所将一种漫射农膜用于提高棚内温度，增加作物产量，但是其使用寿命有限。日本曹达株式会社对光能转换研究多年，研制出一种农业用波长转换材料，使得透过该薄膜的太阳光中的近紫外光和绿光减少而蓝色和红色光增加，不过其机械性能一般易破损。俄罗斯专家研制出掺杂高密度聚乙烯的覆膜，内含0.05-0.5wt％的钇-铕氧硫化物转光剂，可是不能抗老化和防尘，适用的环境受限制。

综上所述，国外稀土农膜在转光能力和效率方面已有显著成果，并投入生产使用，取得良好的收益，国内在功能农膜上面研究很深入，在抗老化以及防雾滴方面已经接近国际水平，但是稀土转光膜因为其相容性差、添加工艺复杂一直不能很好的规模化生产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种稀土转光膜。

一种稀土转光膜，所述稀土转光膜包括如下重量份数的组分：聚合物树脂100-180份，稀土转光剂1-6份，促相容剂3-18份。

所述聚合物树脂为聚氯乙烯、聚乙烯、脲烷树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂中的一种或几种的复合。

所述稀土转光剂采用钇和钐元素做发光元素，水杨酸和邻二氮菲作为有机配体，化学分子式为：

Sm_xY_1-x(Hsal)₃(Phen)

式中，x＝0.3-0.8。

所述稀土转光剂的制备方法如下：

(1)取Sm₂O₃与Y₂O₃共1mmol，用浓盐酸溶解得稀土氯化物，在电炉上蒸干，溶于50mL无水乙醇中，得到稀土溶液；

(2)取6mmol水杨酸和2mmol邻二氮菲溶于50mL无水乙醇中，用2MNaOH溶液调整值为6.8-7.2，得到配体溶液；

(3)将稀土溶液与配体溶液混合，在60-80℃水浴下反应0.5-2h，静置过夜，水洗1-3次，醇洗2-6次，抽滤，70-90℃烘干，得稀土转光剂。

所述促相容剂为丁二酸酐和壳聚糖按照1：1比例混合的混合物。