本发明涉及一种纳米陶瓷纤维改性的透波耐热型pvc印刷膜及其制备方法，属于复合材料。
背景技术：
1、氯乙烯(pvc)是由氯乙烯单体在过氧化物或偶氮类化合物等引发剂的作用下经聚合而成的热塑性高聚物，是世界五大通用热塑性塑料之一，由于具有极好的耐化学腐蚀性、电绝缘性、和化学稳定性，广泛应用于建筑材料、电子材料、薄膜材料和日用消费品等。由于煤资源的优势和氯碱工业的发展，pvc成为我国一个特色的塑料品种，pvc的消费量逐年呈递增趋势，pvc常见制品包括板材、管材、鞋底、玩具、门窗、电线外皮、文具等，特别是pvc印刷膜的大规模发展与应用，对其各方面性能提出了更高的要求。
2、申请号201610656183.1的发明专利公开了一种纳米陶瓷增强的高精度pvc-nbr复合发泡板及其制备方法，该复合发泡板以pvc与nbr共混材料作为复合板材基料，并加入了聚碳酸酯纳米微球，极大地提高了复合板的尺寸精度，防止板材受热变形，加入的纳米陶瓷粉经硅烷偶联剂改性后分散结合性更佳，增强增韧效果显著，有效提高了复合板材的耐热阻燃性能，更为安全可靠，本发明最终制备的复合发泡板在热稳定性、阻燃安全性、绿色环保性、形状稳定性等方面优势突出，具有良好的应用前景。
3、申请号201911279368.5的发明专利公开了一种防滑防裂陶瓷纤维增强pvc片材地板及其制备方法，该发明以pvc颗粒为主要原料，先制备sic先躯体聚合物，将其纺丝制备为聚合物纤维；其次，将聚合物纤维氧化、高温裂解，制得sic陶瓷纤维，将sic陶瓷纤维纺制为织物；然后，sic陶瓷纤维织物与pvc颗粒复合，制得sic陶瓷纤维增强pvc片材地板；最后，将sic陶瓷纤维增强pvc片材地板防滑处理，制得防滑防裂陶瓷纤维增强pvc片材地板。该发明制备的防滑防裂陶瓷纤维增强pvc片材地板比市场采购的pvc片材地板的拉伸强度明显高，这表明本发明制备的pvc片材地板具有很好的强力性能，其可以有效防止pvc片材地板的开裂。
4、申请号为202210142476.3的发明专利公开了一种pvc印刷装饰膜及其制备工艺，该发明涉及装饰膜领域，其包括基材、印刷在上述基材上的油墨层、和印刷在上述油墨层上的树脂装饰层；上述树脂装饰层由树脂浆料印刷而成，上述树脂浆料包括如下原料：pvc糊树脂、填充剂、增塑剂、稳定剂、降粘剂和润滑剂；其外表美观，印刷图案具有层次感，视觉效果优异。该制备工艺流程简单，制备得到的产品装饰效果好。
5、申请号为202222086710.3的实用新型专利公开了一种耐候型抗紫外pvc印刷膜，该实用新型涉及印刷用品技术领域，包括pvc层，所述pvc层的上下端外壁分别固定有上防护层和下防护层，所述上防护层包括第一耐磨层、阻燃层、紫外线吸收层和隔热层,所述下防护层包括陶瓷纤维层、第二耐磨层和安装粘胶层，该实用新型中，通过设置的上防护层与下防护层可有效提高pvc印刷膜整体的耐候性能，通过设置的紫外线吸收层可对照射至pvc印刷膜上的紫外线进行吸取和防护，进而避免紫外线对pvc印刷膜的基层造成影响，通过上述方式可知该实用新型能有效提高现有的pvc印刷膜的耐候性与抗紫外线性能，使得pvc印刷膜能满足用户更高标准的需求。
6、如上述几个专利，都通过掺杂对pvc印刷膜进行了性能改性，并取得了良好的效果，但是随着电磁信号的日益复杂，需要接收特定电磁信号，如何实现pvc印刷膜对特定电磁波的透过，从而达到电磁信号的传输鲜有报道，急需解决。
技术实现思路
1、针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种纳米陶瓷纤维改性的透波耐热型pvc印刷膜及其制备方法，以克服现有技术中的不足。
2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：本技术公开了一种纳米陶瓷纤维改性的透波耐热型pvc印刷膜，包括纳米陶瓷纤维网络骨架、设置于纳米陶瓷纤维网络骨架表面的强化涂层和设置于纳米陶瓷纤维网络骨架孔隙内的氧化铝颗粒增强pvc基材，所述的纳米陶瓷纤维网络骨架原料包含氧化铝纤维和增韧纳米陶瓷纤维，所述氧化铝颗粒增强pvc基材原料包含pvc糊状树脂、氧化铝颗粒、稳定剂、增塑剂、填充剂和润滑剂，所述纳米陶瓷纤维网络骨架和氧化铝颗粒增强pvc基材之间呈双网络耦合嵌套结构。
3、进一步地，在上述的一种纳米陶瓷纤维改性的透波耐热型pvc印刷膜，所述氧化铝纤维为复相氧化铝-氧化硅纤维，通过同步水聚法制备，复相氧化铝-氧化硅纤维直径为10~14μm，增韧纳米陶瓷纤维为氮化硅纳米陶瓷纤维、氮化硼纳米陶瓷纤维或氧化铝纳米陶瓷纤维，通过溶胶凝胶工艺制备，纳米陶瓷纤维直径为20~40nm。
4、进一步地，在上述的一种纳米陶瓷纤维改性的透波耐热型pvc印刷膜，所述强化涂层为磷酸镧涂层，通过溶胶凝胶和热解工艺制备，涂层厚度为5~10nm。
5、进一步地，在上述的纳米陶瓷纤维改性的透波耐热型pvc印刷膜的制备方法中，包括以下步骤：
6、1）、氧化铝纤维预制体制备：以正硅酸乙酯为原料，采用同步水聚法制备氧化铝-氧化硅复相纺丝溶胶，通过干法长程纺丝方法对复相溶胶进行纺丝，并结合“养护式干燥+梯度预烧”法预处理工艺制备定型纤维，然后通过恒张力、多段温度烧结工艺得到均相连续氧化铝晶体纤维，最后采用平纹或斜纹工艺制备氧化铝纤维预制体；
7、2）、纳米陶瓷纤维网络骨架制备：通过溶胶凝胶工艺在氧化铝纤维预制体表面制备增韧纳米陶瓷纤维，增韧纳米陶瓷纤维在氧化铝纤维预制体表面呈阵列排布方式，增韧纳米陶瓷纤维高度为100~200nm，得到纳米陶瓷纤维网络骨架；
8、3）、强化涂层制备：按照化学计量比1:1:1~1.5配置硝酸镧、柠檬酸和磷酸溶液，混合后得到先驱体溶液，采用真空浸渍法在纳米陶瓷纤维网络骨架表面浸渍先驱体溶液，然后迁移至90~100℃恒温水浴中保温5~10min，取出用去离子水反复清洗后，放入120~150℃的烘箱中干燥30~50min，重复上述步骤2~5次，在氩气氛围中于800~900℃下保温2~4h，得到强化涂层。
9、4）氧化铝颗粒增强pvc基材的制备：将重量比pvc糊状树脂80~100、氧化铝颗粒10~20、稳定剂5~10、增塑剂5~10、填充剂5~10和润滑剂2~4均匀搅拌得到氧化铝颗粒增强pvc基材浆料，然后将纳米陶瓷纤维网络骨架置于密封袋中，一端负压抽气至0~-10pa，另一端插入氧化铝颗粒增强pvc基材浆料中，通过负压浸渍方式在纳米陶瓷纤维网络骨架空隙内填充氧化铝颗粒增强pvc基材浆料，在120~150℃对pvc基材浆料进行烘干塑化，得到透波耐热型pvc印刷膜。
10、与现有技术相比，本发明的优点在于：1、通过增韧纳米陶瓷纤维对氧化铝纤维预制体进行改性，2d网络结构以及表面阵列结构设计，可进一步促进纳米陶瓷纤维网络骨架对电磁波的透过，减少电磁波信号的衰减；2、强化涂层可进一步调节纳米陶瓷纤维网络骨架的电磁性能，同时能够强化增韧纳米陶瓷纤维与氧化铝纤维预制体之间的结合强度，实现纳米陶瓷纤维网络骨架对氧化铝颗粒增强pvc基材的进一步强化；3、采用负压真空技术可实现氧化铝颗粒增强pvc基材浆料在纳米陶瓷纤维网络骨架孔隙的完全填充，同时氧化铝颗粒可进一步调节材料整体的电磁性能，另外又能强化透波耐热型pvc印刷膜的力学性能和耐热性能。
11、实施方式
12、为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过实施例，对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。
13、除非另有定义，本文所使用的所有的技术术语和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同，本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
14、本实施例中的一种纳米陶瓷纤维改性的透波耐热型pvc印刷膜，包括纳米陶瓷纤维网络骨架、设置于纳米陶瓷纤维网络骨架表面的强化涂层和设置于纳米陶瓷纤维网络骨架孔隙内的氧化铝颗粒增强pvc基材，所述的纳米陶瓷纤维网络骨架原料包含氧化铝纤维和增韧纳米陶瓷纤维，所述氧化铝颗粒增强pvc基材原料包含pvc糊状树脂、氧化铝颗粒、稳定剂、增塑剂、填充剂和润滑剂，所述纳米陶瓷纤维网络骨架和氧化铝颗粒增强pvc基材之间呈双网络耦合嵌套结构。
15、本实施例优选的，在上述的一种纳米陶瓷纤维改性的透波耐热型pvc印刷膜，氧化铝纤维为复相氧化铝-氧化硅纤维，通过同步水聚法制备，复相氧化铝-氧化硅纤维直径为12μm，增韧纳米陶瓷纤维为氮化硅纳米陶瓷纤维和氧化铝纳米陶瓷纤维，通过溶胶凝胶工艺制备，纳米陶瓷纤维直径为25nm。
16、本实施例优选的，在上述的一种纳米陶瓷纤维改性的透波耐热型pvc印刷膜，强化涂层为磷酸镧涂层，通过溶胶凝胶和热解工艺制备，涂层厚度为8nm。
17、本实施例优选的，在上述的纳米陶瓷纤维改性的透波耐热型pvc印刷膜的制备方法中，包括以下步骤：
18、1）、氧化铝纤维预制体制备：以正硅酸乙酯为原料，采用同步水聚法制备氧化铝-氧化硅复相纺丝溶胶，通过干法长程纺丝方法对复相溶胶进行纺丝，并结合“养护式干燥+梯度预烧”法预处理工艺制备定型纤维，然后通过恒张力、多段温度烧结工艺得到均相连续氧化铝晶体纤维，最后采用平纹工艺制备氧化铝纤维预制体；
19、2）、纳米陶瓷纤维网络骨架制备：通过溶胶凝胶工艺在氧化铝纤维预制体表面制备增韧纳米陶瓷纤维，增韧纳米陶瓷纤维在氧化铝纤维预制体表面呈阵列排布方式，增韧纳米陶瓷纤维高度为150nm，得到纳米陶瓷纤维网络骨架；
20、3）、强化涂层制备：按照化学计量比1:1:1配置硝酸镧、柠檬酸和磷酸溶液，混合后得到先驱体溶液，采用真空浸渍法在纳米陶瓷纤维网络骨架表面浸渍先驱体溶液，然后迁移至95℃恒温水浴中保温10min，取出用去离子水反复清洗后，放入120℃的烘箱中干燥50min，重复上述步骤4次，在氩气氛围中于800℃下保温4h，得到强化涂层。
21、4）氧化铝颗粒增强pvc基材的制备：将重量比pvc糊状树脂80、氧化铝颗粒10、稳定剂5、增塑剂5、填充剂5和润滑剂2均匀搅拌得到氧化铝颗粒增强pvc基材浆料，然后将纳米陶瓷纤维网络骨架置于密封袋中，一端负压抽气至-10pa，另一端插入氧化铝颗粒增强pvc基材浆料中，通过负压浸渍方式在纳米陶瓷纤维网络骨架空隙内填充氧化铝颗粒增强pvc基材浆料，在120℃对pvc基材浆料进行烘干塑化，得到透波耐热型pvc印刷膜。
22、以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。