納米氫氧化鋯在塑料改性方面具備顯著作用,其可通過物理填充或借助與聚合物的相互作用,提升塑料的機械性能、熱穩定性及阻燃性等,具體介紹如下:
充當填充劑提升機械強度:納米氫氧化鋯粒徑極小、比表面積大,作為填充劑加入塑料中,能與塑料基體有較大接觸面積與良好相互作用。經表面改性后,其可均勻分散于塑料里,增強塑料的拉伸強度、彎曲強度與硬度等。其適合用于改性制備對機械性能有要求的耐高溫電纜、工程塑料部件等。
增強熱穩定性:納米氫氧化鋯在 500℃左右會分解為氧化鋯和水,此分解過程可吸收熱量。當其添加至塑料內,可提高塑料的熱分解溫度。且分解所得的氧化鋯納米顆粒還可在塑料燃燒期間于材料表面生成阻隔層,降低熱傳遞,進而讓塑料的熱穩定性和熱氧老化性能得到優化。
賦予阻燃性能:因分解吸熱及產生氧化鋯阻隔層的特性,納米氫氧化鋯能助力塑料延緩燃燒進程,減少熱量釋放與燃燒產物產生量,起到阻燃或抑煙的作用,幫助一些塑料滿足阻燃等級需求,像部分需滿足防火要求的阻燃塑料部件的制備。
改善塑料的介電性能:納米氫氧化鋯具備特定的電學特性,向某些介電塑料添加適宜含量的該物質,有希望調整或提升塑料的介電常數、擊穿場強等。其適用于制備聚碳酸酯等介電塑料或薄膜電容器等對介電性能有要求的塑料制品。
輔助提高抗菌性:部分研究顯示,含鋯化合物有一定抗菌活性。將納米氫氧化鋯融入塑料,也許能賦予或強化塑料的抗菌能力,可用于制備對衛生有要求的食品包裝塑料、醫療塑料制品等。不過其抗菌性能或許需與銀離子等抗菌劑搭配,或經特定表面處理來進一步優化。