本發(fā)明屬于層狀產品，具體涉及一種抗剝離防變形燈箱布及其制備方法。

背景技術：

1、隨著戶外廣告、建筑幕墻及裝飾行業(yè)的快速發(fā)展，燈箱布作為核心基材，其抗剝離性、尺寸穩(wěn)定性及耐候性要求日益提升。傳統(tǒng)燈箱布多采用聚氯乙烯（pvc）涂覆聚酯纖維基布的結構，但存在界面結合力不足、熱膨脹系數失配導致的變形問題。尤其在戶外長時間高溫的環(huán)境中，有機層與無機基布間的熱應力易引發(fā)分層剝離，同時燈箱布的剛性特征難以適應動態(tài)機械載荷，導致聚氯乙烯層脆化脫落；此外，燈箱布在使用過程中，通常承受張拉作用，表現出蠕變特性，可能導致結構性能劣化，嚴重時還會導致材料失效，這種蠕變會隨著時間的推移逐漸破壞結構的承載能力和其它機械性能，特別是在高溫和高負荷條件下，粘彈性變形引起的蠕變表現得更明顯。

2、傳統(tǒng)燈箱布多采用聚酯纖維基布與聚氯乙烯（pvc）涂層的復合結構，聚酯纖維基布與有機涂層的界面結合主要依賴物理吸附或簡單化學處理。由于纖維表面惰性較高，活性官能團密度不足，與聚氯乙烯層難以形成穩(wěn)定的結合力。即便采用堿液粗化處理，其刻蝕均勻性及表面微納結構的可控性仍存在局限，導致聚氯乙烯層附著力提升有限。此外，現有技術中還通過采用添加填料增加燈箱布的強度性能，但該方法易因無機材料與有機基體的相容性差，在界面處形成應力集中點，而使其增強效果有限。

3、針對現有技術中抗剝離性能差、斷裂強度低、高溫性能劣化及蠕變變形等顯著問題，亟需開發(fā)一種具有抗剝離、抗蠕變性能與熱穩(wěn)定性的燈箱布，以滿足戶外高耐久性場景對材料抗剝離、抗變形及高溫穩(wěn)定性的嚴苛要求。

技術實現思路

1、針對現有技術存在的不足，本發(fā)明提供了一種抗剝離防變形燈箱布及其制備方法，制備的燈箱布具有較高的剝離強力和斷裂強力，提高了抗剝離性能和斷裂強度，具有良好的抗蠕變性能，且高溫下抗剝離性能、斷裂強度和抗蠕變性能保持良好。

2、為解決以上技術問題，本發(fā)明采取的技術方案如下：

3、一種抗剝離防變形燈箱布的制備方法，包括以下步驟：基布預活化，沉積硅酸鈣納米晶層，制備納米增強相，制備動態(tài)交聯pvc復合材料，復合成型；

4、所述基布預活化的方法為，將基布進行脫脂、粗化處理，以增加表面活性位點，得到預活化基布；

5、所述基布為由高強度滌綸長絲紗線組成的網格布，具有雙軸向經編織物結構，以提供良好的抗拉力和抗撕裂性能；

6、所述基布的厚度為30-40絲，孔隙率為25-30%；

7、所述粗化處理的方法為，用4-5%氫氧化鈉溶液40-50℃處理8-12分鐘，再用水洗并干燥。

8、所述沉積硅酸鈣納米晶層的方法為，將預活化基布浸入硅烷偶聯劑溶液中，再調節(jié)溶液ph為8-9，55-65℃處理28-32分鐘，取出干燥后，再將基布浸入鈣鹽溶液中，再將溶液ph調整為8.5-9，30-35℃下反應5-6小時，使基布表面原位生成硅酸鈣納米晶，在50-60℃下干燥15-20分鐘后，得到沉積基布；

9、所述硅烷偶聯劑溶液由硅烷偶聯劑kh-560溶于水制得，溶液中硅烷偶聯劑kh-560的濃度為0.5-1wt%；

10、所述鈣鹽溶液由氯化鈣、硅酸鈉、聚丙烯酸鈉和1-乙基-3-甲基咪唑醋酸鹽溶于水中制得，鈣鹽溶液中氯化鈣的濃度為0.8-1.2wt%，硅酸鈉的濃度為0.5-0.7wt%，聚丙烯酸鈉的濃度為0.1-0.2wt%，1-乙基-3-甲基咪唑醋酸鹽的濃度為0.6-1wt%。

11、所述制備納米增強相的方法為，將納米sio2分散在乙酸乙酯中，加入3-巰基丙基三甲氧基硅烷，在65-70℃下回流反應3-4小時，通過硅烷化反應引入巰基基團，得到巰基化sio2；將異氰酸酯基聚倍半硅氧烷與巰基化sio2混合，在90-110℃下反應2-3小時，過濾、洗滌、干燥，得到納米增強相；

12、所述納米sio2、乙酸乙酯、3-巰基丙基三甲氧基硅烷的質量比為1：10-15：0.2-0.3；

13、所述巰基化sio2、異氰酸酯基聚倍半硅氧烷的質量比為1：0.8-1.2；

14、所述異氰酸酯基聚倍半硅氧烷的結構式為[(n=c=o-r’)sio1.5]8，r’為連接基團，r’為乙基、丙基或苯基中的一種。

15、所述制備動態(tài)交聯pvc復合材料的方法為，將pvc粉末與鈦酸酯偶聯劑在400-600rpm轉速下攪拌8-12分鐘，再加入納米增強相和二硫代二丙酸，在600-800rpm轉速下攪拌20-30分鐘，然后采用雙螺桿擠出機在160-170℃下熔融共混，得到動態(tài)交聯pvc復合材料；

16、所述pvc粉末中pvc的聚合度為1600-1700；

17、所述納米增強相、pvc粉末、二硫代二丙酸、鈦酸酯偶聯劑的質量比為1：15-20：0.5-0.7：0.1-0.12；

18、所述鈦酸酯偶聯劑為三異硬酯酸鈦酸異丙酯。

19、所述復合成型的方法為，將動態(tài)交聯pvc復合材料壓制成膜，并在其表面涂覆一層馬來酸酐接枝pvc，得到pvc復合膜，將沉積基布置于兩層pvc復合膜之間，pvc復合膜的接枝面與沉積基布貼合，形成“pvc/沉積基布/pvc”夾層結構，先在150-155℃、5-6mpa下預壓5-7分鐘，再升溫至175-180℃、8-10mpa熱壓8-10分鐘，促進動態(tài)交聯反應與界面滲透，使pvc復合材料熔融并滲透至沉積基布的硅酸鈣納米晶層中，形成機械互鎖結構，熱壓結束得到產品燈箱布；

20、所述pvc復合膜的厚度為0.2-0.3mm，涂覆的馬來酸酐接枝pvc層厚度為50-70nm；

21、所述馬來酸酐接枝pvc的接枝率為2-2.5%。

22、與現有技術相比，本發(fā)明的有益效果為：

23、（1）本發(fā)明的抗剝離防變形燈箱布，沉積硅酸鈣納米晶層的步驟中，添加的kh-560分子一端含有硅氧基（-och3），硅氧基（-och3）水解后與纖維表面羥基縮合，形成共價鍵錨定，另一端含有的環(huán)氧基團，為后續(xù)反應提供活性位點，為硅酸鈣納米晶提供成核位點；鈣鹽溶液中的等離子液體1-乙基-3-甲基咪唑醋酸鹽通過高極性促進離子遷移，加速晶核形成，提高硅酸鈣納米晶生長速率，使形成的納米晶層表面粗糙度增大，利于pvc基體與沉積基布形成機械互鎖，提高材料的剝離強度和抗蠕變性能。

24、（2）本發(fā)明的抗剝離防變形燈箱布，在制備納米增強相的步驟中，納米sio2表面羥基與3-巰基丙基三甲氧基硅烷發(fā)生硅烷化反應，引入巰基，異氰酸酯基聚倍半硅氧烷的異氰酸酯基與巰基發(fā)生反應，形成共價鍵，將籠型倍半硅氧烷接枝到sio2表面，聚倍半硅氧烷的剛性籠狀結構與sio2形成具有三維網絡結構的“sio2-籠型倍半硅氧烷”復合結構，籠型倍半硅氧烷的剛性骨架與pvc基體的極性基團（如-cl）通過范德華力或氫鍵作用，減少納米顆粒間的團聚，提升在pvc中的分散均勻性；表面接枝籠型倍半硅氧烷的sio2的高模量與pvc基體的低模量形成硬-軟交替界面，當材料受到剝離力或拉伸力時，裂紋需要多次改變方向，從而消耗更多的能量，顯著提高了材料的剝離強度和斷裂強度。表面接枝籠型倍半硅氧烷的sio2具有良好的導熱性能，可以降低pvc基體的熱膨脹系數失配，抑制溫度變化導致的界面應力集中，提高熱力場下復合材料的拉伸強度和斷裂強力，提高熱力場下復合材料的抗蠕變性能。

25、（3）本發(fā)明的抗剝離防變形燈箱布，在復合成型的步驟中，采用馬來酸酐接枝pvc面與沉積基布貼合熱壓成型，60℃、7d的熱力場作用下，長時間高溫會引發(fā)馬來酸酐的羧基與硅酸鈣納米晶層表面存在羥基發(fā)生酯化反應，形成化學鍵，可增強復合材料的剝離強度和斷裂強度，可以抵消大部分由于長時間高溫造成的基布纖維和pvc膜的模量降低而導致的強度性能降低，使剝離強力和斷裂強力輕微下降，保持剝離強度和斷裂強度在較高水平。

26、（4）本發(fā)明的抗剝離防變形燈箱布，剝離強力為21.7-22.5n，縱向斷裂強力為2014-2043n，橫向斷裂強力為1752-1775n，60℃、7天的熱力場下，剝離強力為21.2-21.8n，縱向斷裂強力為1989-2006n，橫向斷裂強力為1734-1759n；施加15%斷裂強力的張力下，0h的伸長率達到了500h累計伸長率的95%以上，0h累計伸長率達到了500h累計伸長率的99%以上，10h累計伸長率達到了500h累計伸長率的99%以上，100h-500h的伸長率不再增加；60℃、10h的熱力場下，燈箱布的縱向伸長率為2.12-2.17%，橫向伸長率為4.79-4.91%。