纳米氢氧化锆在塑料改性方面具备显著作用,其可通过物理填充或借助与聚合物的相互作用,提升塑料的机械性能、热稳定性及阻燃性等,具体介绍如下:
充当填充剂提升机械强度:纳米氢氧化锆粒径极小、比表面积大,作为填充剂加入塑料中,能与塑料基体有较大接触面积与良好相互作用。经表面改性后,其可均匀分散于塑料里,增强塑料的拉伸强度、弯曲强度与硬度等。其适合用于改性制备对机械性能有要求的耐高温电缆、工程塑料部件等。
增强热稳定性:纳米氢氧化锆在 500℃左右会分解为氧化锆和水,此分解过程可吸收热量。当其添加至塑料内,可提高塑料的热分解温度。且分解所得的氧化锆纳米颗粒还可在塑料燃烧期间于材料表面生成阻隔层,降低热传递,进而让塑料的热稳定性和热氧老化性能得到优化。
赋予阻燃性能:因分解吸热及产生氧化锆阻隔层的特性,纳米氢氧化锆能助力塑料延缓燃烧进程,减少热量释放与燃烧产物产生量,起到阻燃或抑烟的作用,帮助一些塑料满足阻燃等级需求,像部分需满足防火要求的阻燃塑料部件的制备。
改善塑料的介电性能:纳米氢氧化锆具备特定的电学特性,向某些介电塑料添加适宜含量的该物质,有希望调整或提升塑料的介电常数、击穿场强等。其适用于制备聚碳酸酯等介电塑料或薄膜电容器等对介电性能有要求的塑料制品。
辅助提高抗菌性:部分研究显示,含锆化合物有一定抗菌活性。将纳米氢氧化锆融入塑料,也许能赋予或强化塑料的抗菌能力,可用于制备对卫生有要求的食品包装塑料、医疗塑料制品等。不过其抗菌性能或许需与银离子等抗菌剂搭配,或经特定表面处理来进一步优化。