Світлоперетворюючий склад для виготовлення екструзійної поліетиленової плівки

Изобретение относится к технологии получения наполненных полимеров и может быть использовано в производстве светопреобразующих пленочных материалов. Известен светопреобразующий состав для изготовления экструзионной полиэтиленовой пленки, включающий светопреобразователь комплексное соединение f-элементов, в частности нитрат или bдикетонат Eu (III) с 1,10-фенантролином или 2,2I-дипиридилом, или 4,4-диметил-2,2I-дипиридилом [1,2]. Введение таких светопреобразующи х составов в полиэтиленовую (ПЭ) пленку придает последней способность преобразовывать УФ-излучение в красное; полезное для растений, в результате чего урожай с/х растений в парниках, покрытых такой пленкой увеличивается на 20-30%. Недостатком такого светопреобразователя является то, что при добавлении его к гранульному ПЭ высокого давления для получения модифицированной пленки методом экструзии он не обеспечивает равномерного мелкодисперсного распределения частиц, в результате чего не обеспечивается эффективность светопреобразования по всей поверхности пленки. Кроме того, при действии тепла и влаги светопреобразующая способность пленки со временем снижается. Другим недостатком светопреобразующего состава - прототипа является также образование на поверхности пленки мелких капель при конденсации влаги и дождевании. В основу изобретения поставлена задача создания светопреобразующего состава для изготовления экструзионной полиэтиленовой пленки, в котором введение в него парафина обеспечивается увеличение дисперсности и равномерности распределения частиц светопреобразователя в полиэтиленовой пленке, повышение стабильности светопреобразующи х свойств к действию тепла и влаги и повышение гидрофобности пленки. Поставленная задача решается тем, что в светопреобразующем составе для изготовления экструзионной полиэтиленовой пленки, включающем светопреобразователь - комплексное соединение нитрата европия с 1,10-фенантролином или 2,2-дипиридилом, или 4,4-диметил-2,2-дипиридилом согласно изобретению дополнительно содержится парафин, при следующем соотношении компонентов, мас.%: Более равномерное и более мелкодисперсное распределение люминесцирующи х частиц в полиэтиленовой пленке связано, вероятно, с большей совместимостью с полиэтиленом частиц люминофора диспергированных в парафин, чем тех же частиц люминофора без "оболочки" парафина. Введение парафина в количестве менее 15% не обеспечивает преимуществ заявляемого светопреобразующего состава по сравнению с прототипом, использование парафина свыше 50% приводит к разрыву пленки при экструзии. Изобретение иллюстрируется следующими примерами. Пример 1. К 20 г комплексного соединения Eu(NO)3Phen, где Phen - 1,1 O-фенантролин, добавляли 20 г расплавленного парафина (ГОСТ 23683-89), полученную смесь нагревали при перемешивании до получения однородной жидкой массы. Затем охлажденную массу измельчали растиранием в фарфоровой чашке и просеивали. Полученный порошок смешивали при комнатной температуре с гранулами полиэтилена высокого давления (ГОСТ 16337-77) при соотношении 1:100. Из полученной смеси методом экструзии получали рукавную пленку толщиной 120 мкм. Экструзию вели при температуре 180-184°С, при скорости 9 м пленки в минуту. Дисперсность распределения частиц светопреобразователя с добавкой парафина и без парафина оценивали визуально с помощью люминесцентного микроскопа ЛМ-1. Эффективность светопреобразования пленок определяли в относительных единицах с помощью люминесцентного фотометра в максимуме люминесценции при 612 нм при возбуждении излучением 355 нм. Полученные данные для образков пленок с различными комплексными соединениями светопреобразующего состава представлены в табл.1. Пример 2. К 20 г комплексного соединения нитрата европия с 2,2I-дипиридилом добавляли 3,5 г парафина (ГОСТ 23683-89). Подготовку люминесцирующеи добавки, смешение добавки с гранулами полиэтилена и экструзию пленки проводили также как в примере №1. Пример 3. Светопреобразующий состав получали как в примере №1, за исключением того, что соотношение КС к парафину составляет соответственно 80 и 20 мас.%. В качестве составляющей комплексного соединения использовали 4,4-диметил-2,2I-дипиридил. Данные по эффективности светопреобразования и распределению частиц приведены в табл. 1. Пример 4. Светопреобразующий состав получали как в примере № 1. за исключением того, что соотношение КС к парафину составляет соответственно 60 и 40 мас.%. Данные по эффективности светопреобразования и распределению частиц приведены в табл.1. Пример 5. Светопреобразующий состав получали как в примере №1, за исключением того, что соотношение КС к парафину составляет соответственно 70 и 30 мас.%. Данные по эффективности светопреобразования и распределению частиц приведены в табл.1. Из табл. 1 видно, что интенсивность люминесценции модифицированной пленки с предлагаемым светопреобразующим составом близка к люминесценции пленки с введенным люминофором без парафина, что свидетельствует об эффективности светопреобразования предлагаемого светопреобразующего состава. Кроме того, заявляемый светопреобразующий состав имеет более высокую дисперсность и более равномерно распределен в полиэтиленовой пленке. Пленку, полученную по предлагаемому способу, и пленку, полученную по прототипу, помещали в дистиллированную воду на 24 часа при 50°С при соотношении массовых количеств пленки и воды 1:50. Регистрировали изменения рН равновесной водной фазы и изменение интенсивности люминесценции. Результаты этих опытов представлены в табл. 2. Понижение величины рН в случае использования "незащищенного" люминофора (прототип) вероятно связано с частичным гидролизом комплексного соединения европия. Неизменность концентрации ионов водорода в воде после контакта с пленкой, в которой люминофор дополнительно диспергирован в парафин, а также неизменность интенсивности люминесценции пленки свидетельствует о ее влаго- и термостойкости. Показатели прочности в видимой области и прочностные характеристики пленок, полученных с применением светопреобразующего состава на основе КС с парафином и без него различались незначительно. Предлагаемый светопреобразующий состав может быть использован в производстве светотрансформирующих полимерных пленок, предназначенных для интенсификации с/х производства, благодаря более эффективному использованию солнечной энергии в парниковом хозяйстве.