CN116285352B - 一种高性能改性pps塑料、制备方法及其应用 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及塑料加工领域，具体公开了一种高性能改性PPS塑料、制备方法及其应用；一种高性能改性PPS塑料包含以下重量份的原料制成：PPS树脂55‑70份、增强纤维10‑15份、增强填料10‑25份、润滑剂0.5‑1份、相容剂1‑3份；增强纤维由高强复合纤维经聚酰胺树脂包膜制得；增强填料由纳米填料经石油树脂包膜制得；其制备方法为：PPS树脂、增强纤维、增强填料混合搅拌均匀，然后添加润滑剂、相容剂混合均匀，经热挤出成型，制得成品；应用：PPS塑料经电晕处理后，在湿环境下静置，再经通风、干燥、涂刷水性油墨，再次干燥，制得成品零件；使成品具有强度高、韧性好且油墨附着性好的优点。

Description

一种高性能改性PPS塑料、制备方法及其应用
技术领域
本申请涉及塑料加工领域，更具体地说，它涉及一种高性能改性PPS塑料、制备方法及其应用。
背景技术
PPS为聚苯硫醚，其分子结构较为简单，分子主链由苯环和硫原子交替排列，使其具有较高的结晶度以及阻燃性，硫醚键作为柔性结构赋予其较好的柔性；从而使聚苯硫醚具有硬而脆、结晶度高、难燃、热稳定性好、电性能好的优点，并且具有良好的耐磨性、抗蠕变性。
但是PPS纯树脂的韧性较差、强度较低，现有技术中，常采用以共聚改性为主的化学改性或者以共混改性为主的物理改性，对其进行改性处理；其中共混改性常采用添加纤维或者填料来提高PPS树脂的强度和韧性，但是纤维和填料的添加需要考虑各原料之间的相容性，若相容粘结性不佳反而会使PPS树脂的机械强度受到影响。
并且由于PPS材料表面能较低，表面附着力较差，在制成零件的过程中如果不进行表面前处理，很难使油墨或者其他涂料粘附在PPS零件表面，目前一般采用等离子处理、电晕处理等相关手段对PPS材料进行表面处理，从而使PPS材料表面粗糙，附着效果好，能够与油墨或者其他涂料具有较好的粘结效果；但是电晕处理等操作容易对材料的交联结构产生影响，从而容易使填充纤维和增强填料在PPS材料中的稳定性受到影响，最终容易使PPS材料虽然表面附着油墨或涂料的效果变好，但是自身机械强度变差。
因此，如何制备一种强度高、韧性好且油墨附着性好的PPS塑料，是一个有待解决的问题。
发明内容
为了制备一种强度高、韧性好且油墨附着性好的PPS塑料，本申请提供一种高性能改性PPS塑料、制备方法及其应用。
第一方面，本申请提供一种高性能改性PPS塑料，采用如下的技术方案：
一种高性能改性PPS塑料，包含以下重量份的原料制成：PPS树脂55-70份、增强纤维10-15份、增强填料10-25份、润滑剂0.5-1份、相容剂1-3份；增强纤维由高强复合纤维经聚酰胺树脂包膜制得；增强填料由纳米填料经石油树脂包膜制得。
通过采用上述技术方案，聚酰胺树脂、高强复合纤维、石油树脂、纳米填料相配合，利用聚酰胺树脂与PPS树脂较好的粘结相容性，提高高强复合纤维与PPS树脂的粘结相容性，并且利用石油树脂的粘结效果，提高纳米填料与PPS树脂的粘结相容性，从而使成品PPS塑料具有较高的结构致密度；配合高强复合纤维、纳米填料较高的强度、韧性，提高PPS塑料的机械强度和韧性，即使表面经电晕处理后，PPS塑料内部结构仍具有较高的机械强度和韧性。
聚酰胺树脂、高强复合纤维、石油树脂、纳米填料相配合制备成品PPS塑料，当PPS塑料经电晕处理后，利用聚酰胺树脂所含的羰基、氨基等极性基团，提高油墨与增强纤维的粘结效果，从而提高油墨在PPS塑料表面的附着力；而石油树脂中含有烯烃双键，电晕产生的臭氧容易氧化双键，使得石油树脂的包膜逐渐被破坏，容易暴露出纳米填料，同时PPS树脂经电晕处理表面被氧化而粗糙，配合纳米填料的颗粒凸起结构，进一步提高成品PPS塑料表面的粗糙度，从而使PPS塑料成品表面便于附着油墨。
优选的，所述高强复合纤维由质量比为1:0.5-1的玄武岩纤维和多孔碳纤维组成。
通过采用上述技术方案，利用玄武岩纤维、多孔碳纤维较高的强度和韧性，进一步提高成品PPS塑料的强度和韧性，配合玄武岩纤维表面粗糙结构以及多孔碳纤维的多孔结构，提高高强复合纤维与聚酰胺树脂的粘结效果，进一步提高成品的结构致密度，从而使成品PPS塑料具有较高的强度和韧性。
玄武岩纤维、多孔碳纤维相配合，即使因电晕处理导致增强纤维部分暴露在PPS塑料表面，但利用玄武岩纤维的粗糙表面配合多孔碳纤维的多孔结构以及聚酰胺树脂的极性基团，能够进一步促进油墨与玄武岩纤维、多孔碳纤维粘结，从而提高成品PPS塑料与油墨的附着力。
优选的，所述纳米填料由重量比为1:0.5-1.5的改性二氧化硅和载料高岭土组成。
通过采用上述技术方案，改性二氧化硅、载料高岭土相配合，利用改性二氧化硅和载料高岭土较高的的强度，便于填充在PPS树脂中提高成品PPS塑料的强度和韧性，并且当电晕处理后，PPS塑料表面的改性二氧化硅和高岭土逐渐暴露，利用改性二氧化硅和高岭土在PPS塑料表面的凸起结构，进一步提高PPS塑料表面的粗糙度，从而提高成品PPS塑料与油墨的附着力。
优选的，所述载料高岭土是由多开孔高岭土负载氢氧化钾而制得。
通过采用上述技术方案，多开孔高岭土、氢氧化钾相配合，利用高岭土的多开孔结构便于对氢氧化钾进行负载，在PPS塑料制备过程中，氢氧化钾对孔隙的填充，能够进一步提高载料高岭土自身的强度，而载料高岭土粘结在PPS塑料结构中，从而进一步提高成品PPS塑料的强度。
当PPS塑料经电晕处理后，暴露在PPS塑料表面的多开孔高岭土能够进一步吸引臭氧氧化PPS塑料，从而促进PPS塑料表面碳氧链、碳碳双键断裂，氧的自由基对碳碳键氧化后容易生成羰基、羟基、羧基等极性基团，从而提高油墨在PPS塑料表面的附着效果；并且多开孔高岭土孔隙中的氢氧化钾与臭氧反应生成固体，进一步提高PPS塑料表面的粗糙度，从而进一步提高油墨在PPS塑料表面的附着力。
优选的，所述润滑剂由质量比为1:1-2的硬脂酸钙和氨基硅油组成。
通过采用上述技术方案，硬脂酸钙、氨基硅油相配合，不仅能够提高增强纤维、增强填料在PPS树脂中的分散效果，从而提高成品PPS塑料的强度和韧性；并且氨基硅油中的氨基能够进一步提高油墨在PPS塑料表面的附着效果；同时氨基硅油具有较好的柔性、弹性和抗撕裂强度，与聚酰胺树脂的相容度也较好，不仅能够提高成品PPS塑料的强度和柔性，而且能够提高增强纤维在PPS树脂中的粘结牢度，从而进一步提高成品PPS塑料的强度和韧性。
第二方面，本申请提供一种高性能改性PPS塑料的制备方法，采用如下的技术方案：
一种高性能改性PPS塑料的制备方法，包括以下步骤：
S1、称取PPS树脂、增强纤维、增强填料混合搅拌均匀，制得初混料；
S2、称取润滑剂、相容剂添加到初混料中继续混合搅拌均匀，制得混合料；
S3、混合料经热挤出成型，制得成品。
通过采用上述技术方案，使成品PPS塑料具有较高的强度和韧性。
优选的，S1中增强纤维采用如下方法制备而成：
称取聚酰胺树脂热熔后，制得聚酰胺熔融液；
在玄武岩纤维、多孔碳纤维表面均匀喷涂聚酰胺熔融液，然后经干燥、分散，制得成品增强纤维。
通过采用上述技术方案，使聚酰胺熔融液在玄武岩纤维和多孔碳纤维表面形成包膜，从而提高玄武岩纤维与多孔碳纤维与PPS树脂的粘结效果，使成品PPS塑料具有较高的强度和韧性。
优选的，S1中增强填料采用如下方法制备而成：
称取石油树脂热熔后，制得石油树脂熔融液；
称取纳米二氧化硅分散在鼠李糖脂溶液中，然后经干燥、分散，制得改性二氧化硅；
称取改性二氧化硅和载料高岭土混合搅拌均匀，然后均匀喷涂石油树脂熔融液，经干燥、分散，制得成品增强填料。
通过采用上述技术方案，使石油树脂均匀包覆在改性二氧化硅和载料高岭土表面，从而提高改性二氧化硅、载料高岭土与PPS树脂的粘结效果，使成品PPS塑料具有较高的强度和韧性。
当电晕处理后，PPS塑料表面暴露出改性二氧化硅后，由于羟基、羧基、氨基、羰基、酯基等基团能够促进油墨附着，所以利用纳米二氧化硅表面的鼠李糖脂中羧基和酯基，能够提高PPS塑料表面的油墨附着效果；配合纳米二氧化硅的颗粒粗糙结构，能够进一步提高PPS塑料表面油墨的附着效果。
优选的，所述载料高岭土采用如下方法制备而成：
称取多开孔高岭土均匀分散到氢氧化钾溶液中，然后取出多开孔高岭土，经冷冻干燥，制得载料高岭土。
通过采用上述技术方案，多开孔高岭土利用其孔隙便于吸附氢氧化钾溶液，利用冷冻干燥去除氢氧化钾溶液中的水分，使得多开孔高岭土吸附氢氧化钾；当PPS塑料经过电晕处理后，氢氧化钾能够与臭氧等物质接触、反应、生成固体颗粒，从而提高PPS塑料表面的粗糙度与湿润性，便于油墨在PPS塑料表面附着。
第三方面，本申请提供一种高性能改性PPS塑料的应用，采用如下的技术方案：一种高性能改性PPS塑料的应用，PPS塑料经电晕处理后，制得表面处理塑料；表面处理塑料置于相对湿度70-90％的环境下静置3-5min，然后取出在室温条件下静置通风30-60min，表面干燥后，涂刷水性油墨，干燥后，制得成品零件。
通过采用上述技术方案，PPS塑料经电晕处理后，PPS塑料表面的碳碳键断裂，PPS塑料被氧化，表面产生羟基等极性基团，从而提高油墨在PPS塑料表面的附着效果；而电晕处理后，臭氧容易被PPS塑料表面暴露的多开孔高岭土吸引，配合相对湿度65-80％的条件，使得水分也容易被多开孔高岭土吸引，导致孔隙中氢氧化钾逐渐与臭氧、水分接触反应而逐渐生成固体颗粒，不仅能够填充多开孔高岭土的孔隙，提高成品零件的强度，而且能够去除臭氧，配合静置通风的操作，进一步去除零件表面的残余臭氧，从而使成品零件不仅具有较高的机械强度和韧性，而且成品零件表面的油墨附着效果好。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、聚酰胺树脂、高强复合纤维、石油树脂、纳米填料相配合，提高PPS塑料的机械强度和韧性；当PPS塑料经电晕处理后，利用聚酰胺树脂的羰基等极性基团，进一步提高油墨在PPS塑料表面的附着力；同时PPS树脂经电晕处理表面被氧化而粗糙，配合纳米填料的颗粒凸起结构，进一步提高成品PPS塑料表面的粗糙度，从而使PPS塑料成品表面便于附着油墨。
2、多开孔高岭土、氢氧化钾、鼠李糖脂相配合，利用鼠李糖脂中的羧基与高岭土表面羟基的连结效果，提高鼠李糖脂在高岭土表面的附着稳定性；由于羟基、羧基、氨基、羰基、酯基等基团能够促进油墨附着，所以利用鼠李糖脂中的酯基和羧基，能够提高PPS塑料表面的油墨附着效果。
3、PPS塑料电晕处理后，臭氧容易被PPS塑料表面暴露的多开孔高岭土吸引，配合相对湿度65-80％的条件，使得水分也容易被多开孔高岭土吸引，导致孔隙中氢氧化钾逐渐与臭氧、水分接触反应而逐渐生成固体颗粒，不仅能够填充多开孔高岭土的孔隙，提高成品零件的强度；而且能够去除臭氧，配合静置通风的操作，进一步去除零件表面参与臭氧，从而使成品零件不仅具有较高的机械强度和韧性，而且成品零件表面的油墨附着效果好。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
增强纤维的制备例
制备例1：增强纤维采用如下方法制备而成：
称取聚酰胺树脂加热至完全热熔后，制得聚酰胺熔融液；
在1kg玄武岩纤维和0.8kg多孔碳纤维表面均匀喷涂1kg聚酰胺熔融液，混合搅拌均匀，经干燥、分散至互不粘连，制得成品增强纤维；玄武岩纤维长度为0.5mm，多孔碳纤维长度为0.5mm，孔隙率20％，孔径1μm。
制备例2：本制备例与制备例1的不同之处在于：
在1kg玄武岩纤维和0.5kg多孔碳纤维表面均匀喷涂1kg聚酰胺熔融液，混合搅拌均匀，经干燥、分散至互不粘连，制得成品增强纤维。
制备例3：本制备例与制备例1的不同之处在于：
在1kg玄武岩纤维和1kg多孔碳纤维表面均匀喷涂1kg聚酰胺熔融液，混合搅拌均匀，经干燥、分散至互不粘连，制得成品增强纤维。
载料高岭土的制备例
制备例4：载料高岭土采用如下方法制备而成：
称取1kg多开孔高岭土均匀分散到5kg氢氧化钾溶液中，多开孔高岭土粒径为1μm，氢氧化钾溶液为质量分数2％的氢氧化钾水溶液，然后取出多开孔高岭土，经低温冷冻干燥，制得载料高岭土。
增强填料的制备例
以下原料中的鼠李糖脂购买于陕西德冠生物科技有限公司。
制备例5：增强填料采用如下方法制备而成：
①称取石油树脂加热到230℃热熔完全后，制得石油树脂熔融液；
②称取1kg纳米二氧化硅分散在2kg鼠李糖脂溶液中，纳米二氧化硅粒径为80nm，鼠李糖脂溶液为质量分数2％的鼠李糖脂水溶液，然后经干燥、分散至互不粘连，制得改性二氧化硅；
③称取1kg改性二氧化硅和1kg载料高岭土混合搅拌均匀，载料高岭土选用制备例4制备的载料高岭土，然后均匀喷涂1kg石油树脂熔融液，经干燥、分散至互不团聚粘连，制得成品增强填料。
制备例6：本制备例与制备例5的不同之处在于：
③称取1kg改性二氧化硅和0.5kg载料高岭土混合搅拌均匀，载料高岭土选用制备例4制备的载料高岭土，然后均匀喷涂1kg石油树脂熔融液，经干燥、分散至互不团聚粘连，制得成品增强填料。
制备例7：本制备例与制备例5的不同之处在于：
③称取1kg改性二氧化硅和1.5kg载料高岭土混合搅拌均匀，载料高岭土选用制备例4制备的载料高岭土，然后均匀喷涂1kg石油树脂熔融液，经干燥、分散至互不团聚粘连，制得成品增强填料。
实施例
实施例1：一种高性能改性PPS塑料：
PPS树脂62kg、增强纤维12kg、增强填料18kg、润滑剂0.8kg、相容剂2kg；增强纤维选用制备例1制备的增强纤维，增强填料选用制备例5制备的增强填料，润滑剂由质量比为1:1.4的硬脂酸钙和氨基硅油组成，相容剂为POE-g-MAH；
制备方法如下：
S1、称取PPS树脂、增强纤维、增强填料混合搅拌均匀，制得初混料；
S2、称取润滑剂、相容剂添加到初混料中继续混合搅拌均匀，制得混合料；
S3、混合料置于双螺杆挤出机中，一区温度为200℃、二区温度为240℃、三区温度270℃、四区温度280℃、五区温度285℃、六区温度280℃、机头270℃，挤出成型后，制得成品。
实施例2：本实施例与实施例1的不同之处在于：
PPS树脂55kg、增强纤维10kg、增强填料10kg、润滑剂0.5kg、相容剂1kg；增强纤维选用制备例2制备的增强纤维，增强填料选用制备例6制备的增强填料，润滑剂由质量比为1:1的硬脂酸钙和氨基硅油组成。
实施例3：本实施例与实施例1的不同之处在于：
PPS树脂70kg、增强纤维15kg、增强填料25kg、润滑剂1kg、相容剂3kg；增强纤维选用制备例3制备的增强纤维，增强填料选用制备例7制备的增强填料，润滑剂由质量比为1:2的硬脂酸钙和氨基硅油组成。
实施例4：本实施例与实施例1的不同之处在于：
高强复合纤维原料中以同等质量的碳纤维替换多孔碳纤维，碳纤维长度0.5mm。
实施例5：本实施例与实施例1的不同之处在于：
纳米填料为二氧化硅，二氧化硅粒径为1μm。
实施例6：本实施例与实施例1的不同之处在于：
纳米填料原料中以同等质量的纳米二氧化硅替换改性二氧化硅。
实施例7：本实施例与实施例1的不同之处在于：
纳米填料原料中以同等质量的高岭土替换载料高岭土。
实施例8：本实施例与实施例1的不同之处在于：
润滑剂原料中以同等质量的硬脂酸钙替换氨基硅油。
对比例
对比例1：本对比例与实施例1的不同之处在于：
增强纤维为玻璃纤维，玻璃纤维长度为0.5mm。
对比例2：本对比例与实施例1的不同之处在于：
增强填料为二氧化硅，二氧化硅粒径为1μm。
应用例
应用例1：一种高性能改性PPS塑料的应用：
PPS塑料经电晕处理后，制得表面处理塑料；表面处理塑料置于相对湿度85％的环境下静置5min，然后取出在室温条件下静置通风45min，表面干燥后，涂刷水性油墨，干燥后，制得成品零件，油墨厚度为50μm；PPS塑料选用实施例1制备的PPS塑料。
应用例2：本应用例与应用例1的不同之处在于：
PPS塑料经电晕处理后，制得表面处理塑料；表面处理塑料置于相对湿度70％的环境下静置5min，然后取出在室温条件下静置通风30min，表面干燥后，涂刷水性油墨，干燥后，制得成品零件；PPS塑料选用实施例2制备的PPS塑料。
应用例3：本应用例与应用例1的不同之处在于：
PPS塑料经电晕处理后，制得表面处理塑料；表面处理塑料置于相对湿度90％的环境下静置3min，然后取出在室温条件下静置通风60min，表面干燥后，涂刷水性油墨，干燥后，制得成品零件；PPS塑料选用实施例3制备的PPS塑料。
应用例4：本应用例与应用例1的不同之处在于：
PPS塑料选用实施例4制备的PPS塑料。
应用例5：本应用例与应用例1的不同之处在于：
PPS塑料选用实施例5制备的PPS塑料。
应用例6：本应用例与应用例1的不同之处在于：
PPS塑料选用实施例6制备的PPS塑料。
应用例7：本应用例与应用例1的不同之处在于：
PPS塑料选用实施例7制备的PPS塑料。
应用例8：本应用例与应用例1的不同之处在于：
PPS塑料选用实施例8制备的PPS塑料。
对比应用例
对比应用例1：本对比应用例与应用例1的不同之处在于：
PPS塑料选用对比例1制备的PPS塑料。
对比应用例2：本对比应用例与应用例1的不同之处在于：
PPS塑料选用对比例2制备的PPS塑料。
对比应用例3：本对比应用例与应用例1的不同之处在于：
PPS塑料表面直接涂刷油墨，制得成品。
对比应用例4：本对比应用例与应用例1的不同之处在于：
PPS塑料经电晕处理后，涂刷水性油墨，干燥后，制得成品零件。
性能检测试验
1、拉伸强度检测
分别采用实施例1-8以及对比例1-2的制备方法制备成品PPS塑料，参考GB/T1040.2-2006《塑料拉伸性能的测定第2部分：模塑和挤塑塑料的试验条件》对试样的拉伸强度进行检测，记录数据。
2、弯曲强度检测
分别采用实施例1-8以及对比例1-2的制备方法制备成品PPS塑料，参考GB/T9341-2008《塑料弯曲性能的测定》对试样的弯曲强度进行测定，记录数据。
注：上述检测项目除了PPS塑料试样的变化，实施例1-8以及对比例1-2过程中的其余测试条件均相同。
表1机械强度性能测试表
项目 拉伸强度/MPa 弯曲强度/MPa
实施例1 165 264
实施例2 160 258
实施例3 168 269
实施例4 158 260
实施例5 160 263
实施例6 162 262
实施例7 164 262
实施例8 163 261
对比例1 145 238
对比例2 156 248
结合实施例1-3并结合表1可以看出，本申请制备的PPS塑料具有较高的拉伸强度和弯曲强度，说明机械强度较好。
结合实施例1和实施例4-8并结合表1可以看出，拉伸强度和弯曲强度略有变化，说明聚酰胺树脂、高强复合纤维、石油树脂、纳米填料相配合，利用聚酰胺树脂与PPS树脂较好的粘结相容性，提高高强复合纤维与PPS树脂的粘结相容性，并且利用石油树脂的粘结效果，提高纳米填料与PPS树脂的粘结相容性，从而使成品PPS塑料具有较高的结构致密度；配合高强复合纤维、纳米填料较高的强度、韧性，提高PPS塑料的机械强度和韧性。
结合实施例1和对比例1-2并结合表1可以看出，对比例1、2的拉伸强度和弯曲强度均小于实施例1，说明没有经过聚酰胺树脂处理过的纤维以及没有经过石油树脂处理过的纳米填料，与PSS树脂之间的相容粘结效果会受到影响，并且玻璃纤维在PSS塑料中仅仅依靠PSS塑料自身的粘结效果而粘结，同时较大的粒径也容易影响相容度，从而对成品PSS塑料的强度产生影响；而1μm的二氧化硅在没有石油树脂粘结的前提下，也仅仅依靠PPS树脂的粘结效果而粘结，从而容易对成品PPS塑料的强度产生影响。
3、附着性检测
分别采用应用例1-8以及对比应用例1-4的制备方法制备成品零件，参考GB/T9286-2021《色漆和清漆漆膜的划格试验》对成品零件表面的油墨附着效果进行检测，记录等级；
评级方法和标准：
0级：切割边缘完全光滑，无一格脱落；
1级：在切口的相交处有少许涂层脱落，脱落面积小于5％；
2级：在切口交叉处和/或沿切口边缘有涂层脱落，脱落面积5％-15％；
3级：涂层沿切割边缘部分或全部以大碎片脱落，和/或在格子不同部位上部分或者全部脱落，脱落面积15％-35％；
4级：涂层沿切割边缘大碎片剥落，和/或一些方格部分或全部出现脱落，脱落面积35％-65％；
5级：脱落面积大于65％。
4、拉伸强度检测
分别采用应用例1-8以及对比应用例1-4的制备方法制备成品零件，参考GB/T1040.2-2006《塑料拉伸性能的测定第2部分：模塑和挤塑塑料的试验条件》对成品零件的拉伸强度进行检测，记录数据。
表2附着力性能测试表
项目 附着力/级 零件拉伸强度/MPa
应用例1 0 178
应用例2 0 172
应用例3 0 181
应用例4 2 169
应用例5 2 167
应用例6 2 172
应用例7 1 174
应用例8 1 175
对比应用例1 2 148
对比应用例2 2 156
对比应用例3 4 166
对比应用例4 1 174
结合应用例1-3并结合表2可以看出，电晕处理、湿环境静置配合通风处理，使得成品零件表面油墨附着效果良好；并且在油墨品质相同，油墨层厚度一致的条件下，虽然油墨的附着会增加成品零件的拉伸强度，但是如果电晕处理对PPS塑料内部结构产生破坏，会导致PPS塑料基材自身的拉伸强度下降，则PPS塑料的拉伸强度与零件拉伸强度的差值越大，说明PPS塑料自身拉伸强度下降小，但油墨增加拉伸强度，所以最终的零件拉伸强度变大；因此，本申请制备的成品零件在具有较好的油墨附着力的同时机械强度较高。
结合应用例1和应用例4-8并结合表2可以看出，应用例4选用的PPS塑料的高强复合纤维原料中以同等质量的碳纤维替换玄武岩纤维，碳纤维长度0.5mm，相比于应用例1，应用例4的附着力差于应用例1，并且零件拉伸强度与PPS塑料拉伸强度的差值小于应用例1对应差值；说明多孔碳纤维不仅能够提高增强纤维与PPS树脂的粘结效果，而且即使电晕处理后暴露出部分多孔碳纤维，利用其较大的比表面积也能够提高油墨与PPS塑料的附着力，从而使成品零件表面油墨附着效果较好的条件下仍具有较高的机械强度。
应用例5选用的PPS塑料的纳米填料为二氧化硅，二氧化硅粒径为1μm，相比于应用例1，应用例5的附着力差于应用例1，并且零件拉伸强度与PPS塑料拉伸强度的差值小于应用例1对应差值；说明电晕处理后，PPS塑料表面的改性二氧化硅和高岭土逐渐暴露，载料高岭土的多孔结构在PPS塑料表面的凸起结构，进一步提高PPS塑料表面的粗糙度，从而提高成品PPS塑料与油墨的附着力。
应用例6选用的PPS塑料的纳米填料原料中以同等质量的纳米二氧化硅替换改性二氧化硅，相比于应用例1，应用例6的附着力差于应用例1，并且零件拉伸强度与PPS塑料拉伸强度的差值小于应用例1对应差值；说明纳米二氧化硅表面的鼠李糖脂中羧基和酯基，能够提高PPS塑料表面的油墨附着效果；配合纳米二氧化硅的颗粒粗糙结构，能够进一步提高PPS塑料表面油墨的附着效果；油墨附着效果好，则拉伸强度有所提高。
应用例7选用的PPS塑料的纳米填料原料中以同等质量的高岭土替换载料高岭土，相比于应用例1，应用例7的附着力差于应用例1，并且零件拉伸强度与PPS塑料拉伸强度的差值小于应用例1对应差值；说明高岭土负载氢氧化钾能够与臭氧、水反应生成固体颗粒填充在高岭土结构孔隙表面，进一步提高高岭土的粗糙度，从而便于油墨的附着，并使成品零件的拉伸强度较高。
应用例8选用的PPS塑料的润滑剂原料中以同等质量的硬脂酸钙替换氨基硅油，相比于应用例1，应用例8的附着力差于应用例1，并且零件拉伸强度与PPS塑料拉伸强度的差值小于应用例1对应差值；说明氨基硅油、硬脂酸钙相配合，不仅能够提高PPS塑料的机械强度，而且氨基硅油能够提高油墨与PPS塑料的粘结效果，从而提高油墨在PPS塑料表面的附着力，使成品零件具有较好的油墨附着力同时具有较高的机械强度。
结合应用例1和对比应用例1-4并结合表2可以看出，对比应用例1选用PPS塑料中增强纤维为玻璃纤维，相比于应用例1，对比应用例1的附着力差于应用例1，并且零件拉伸强度与PPS塑料拉伸强度的差值小于应用例1对应差值；说明聚酰胺树脂中含有氨基、羰基、酰胺基等极性基团，能够提高油墨与增强纤维的附着效果，从而提高PPS塑料表面油墨的附着力。
对比应用例2选用PPS塑料中增强填料为1μm的二氧化硅，相比于应用例1，对比应用例2的附着力差于应用例1，并且零件拉伸强度与PPS塑料拉伸强度的差值小于应用例1对应差值；说明二氧化硅经鼠李糖脂改性，高岭土载料氢氧化钾后包膜石油树脂，能够提高油墨在PPS塑料表面的附着力，并且经电晕处理后，成品零件具有较高的机械强度。
对比应用例3PPS塑料表面涂刷油墨，制得成品，相比于应用例1，对比应用例3的附着力差于应用例1，说明没有经过电晕处理，容易使PPS塑料表面的油墨附着效果较差；并且虽然PPS塑料自身强度与应用例1PPS塑料强度基本相近，但是油墨的附着效果较差，所以油墨对PPS树脂的增强效果较差，导致零件的拉伸强度数值变低，从而导致零件的机械强度与PPS树脂的机械强度相差较小。
对比应用例4PPS塑料经电晕处理后，没有在湿环境下放置，并且也没有进行通风处理，相比于应用例1，对比应用例4的附着力差于应用例1，说明氢氧化钾、臭氧、水相配合，能够生成固体颗粒，提高PPS塑料表面的粗糙度，从而便于PPS塑料表面附着油墨。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种高性能改性PPS塑料，其特征在于，包含以下重量份的原料制成：PPS树脂55-70份、增强纤维10-15份、增强填料10-25份、润滑剂0.5-1份、相容剂1-3份；增强纤维由高强复合纤维经聚酰胺树脂包膜制得；增强填料由纳米填料经石油树脂包膜制得；高强复合纤维由质量比为1:0.5-1的玄武岩纤维和多孔碳纤维组成；纳米填料由重量比为1:0.5-1.5的改性二氧化硅和载料高岭土组成。
2.根据权利要求1所述的一种高性能改性PPS塑料，其特征在于，所述载料高岭土是由多开孔高岭土负载氢氧化钾而制得。
3.根据权利要求1所述的一种高性能改性PPS塑料，其特征在于，所述润滑剂由质量比为1:1-2的硬脂酸钙和氨基硅油组成。
4.权利要求1-3任一项所述的一种高性能改性PPS塑料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、称取PPS树脂、增强纤维、增强填料混合搅拌均匀，制得初混料；
S2、称取润滑剂、相容剂添加到初混料中继续混合搅拌均匀，制得混合料；
S3、混合料经热挤出成型，制得成品。
5.权利要求4所述的一种高性能改性PPS塑料的制备方法，其特征在于，S1中增强纤维采用如下方法制备而成：
称取聚酰胺树脂热熔后，制得聚酰胺熔融液；
在玄武岩纤维、多孔碳纤维表面均匀喷涂聚酰胺熔融液，然后经干燥、分散，制得成品增强纤维。
6.权利要求4所述的一种高性能改性PPS塑料的制备方法，其特征在于，S1中增强填料采用如下方法制备而成：
称取石油树脂热熔后，制得石油树脂熔融液；
称取纳米二氧化硅分散在鼠李糖脂溶液中，然后经干燥、分散，制得改性二氧化硅；
称取改性二氧化硅和载料高岭土混合搅拌均匀，然后均匀喷涂石油树脂熔融液，经干燥、分散，制得成品增强填料。
7.权利要求6所述的一种高性能改性PPS塑料的制备方法，其特征在于，所述载料高岭土采用如下方法制备而成：
称取多开孔高岭土均匀分散到氢氧化钾溶液中，然后取出多开孔高岭土，经冷冻干燥，制得载料高岭土。
8.一种高性能改性PPS塑料的应用，其特征在于，PPS塑料经电晕处理后，制得表面处理塑料；表面处理塑料置于相对湿度70-90%的环境下静置3-5min，然后取出在室温条件下静置通风30-60min，表面干燥后，涂刷水性油墨，干燥后，制得成品零件；PPS塑料选用权利要求1-3任一项所述的一种高性能改性PPS塑料或采用权利要求4-7任一项所述的一种高性能改性PPS塑料的制备方法制备的PPS塑料。
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