增塑劑是一種加入到材料(通常是塑料、樹脂或彈性體)中以改進它們的加工性、可塑性、柔韌性、拉伸性的物質。加入增塑劑可以降低熔體粘度、玻璃化轉變溫度和產品的彈性模量而不會改變被增塑材料的基本化學性質|。
一些常用的熱塑性聚合物具有高于室溫的玻璃化轉變溫度,在此溫度以下,聚合物處于玻璃樣的脆性狀態。在此溫度以上,就呈現較大的回彈性、柔韌性和沖擊強度。為使聚合物具有實用價值,就須使其玻璃化轉變溫度降到使用溫度以下。增塑劑的加入就起到了這種作用。例如,在160℃時,聚氯乙烯樹脂(pvc)顆粒在塑料輥間就像砂粒一樣流連不息,溫度必須進一步升高,樹脂才開始軟化并包于輥子上,形成一層韌性的薄片。但此時樹脂因過熱而分解,釋放出的氯化氫腐蝕設備,而且冷卻后變脆而失去使用價值。如在聚氯乙烯樹脂中加入少量鄰苯二甲酸二辛酯等化合物,在160時再在塑料輥上加工,樹脂就軟化并熔融成一均勻體系,在輥的周圍形成薄片。冷卻后,該薄片變得柔軟而能制成各種有用的制品。此時,鄰苯二甲酸酯即起到了增塑劑的作用。本文來自環球塑化網 pvc123.com。
增塑劑的作用主要是減弱樹脂分子問的次價鍵(即范德華力),增加樹脂分子鍵的移動性,降低樹脂分子鏈的結晶性,增加樹脂的可塑性。
增塑劑通常是一些對樹脂有溶解作用的物質,它們絕大部分是高沸點的有機液體或低熔點的固體。最常用的是羧酸酯、磷酸酯、烴類、鹵代烷烴、醚類、聚乙二醇、環氧化合物、磺酰胺等。聚合物與增塑劑的作用,可簡單地看做由以下方式進行。
(1)樹脂分子中偶極-偶極相互作用的抵消而減弱了樹脂分子間的引力。
(2)增塑劑通過簡單的稀釋作用,減少樹脂分子間的距離(自由體積),而形成一定的空間。結果是增加了塑料片料的柔軟性、增強了模塑制品的韌性和沖擊強度,改善了流動性。
(3)樹脂對增塑劑的吸收不存在化學計量上的限制。這就使加工者能夠在較寬廣的范圍內調節基體聚合物(PVC、橡膠混合物、纖維素衍生物)的柔軟性。因此欲制產品的性能就可以根據應用而自主裁定。例如,用于熱或冷的氣候、不同溫度下的使用要求、耐油的或耐水的制品等,都可以科學、主觀地選用不同的增塑劑和合理用量。
因此,增塑劑的作用主要是減弱樹脂分子間的次價鍵(即范德華力),增加樹脂分子鍵的移動性,降低樹脂分子鏈的結晶性,從而增加樹脂的可塑性,如硬度、彈性模量、軟化溫度和脆化溫度的下降,伸長率、柔軟性等的提高。由以上說明,增塑劑可以定義為:凡能和樹脂均勻混合,混合時不發生化學反應,但能降低物料的玻璃化溫度和塑料成型加工時的熔體粘度,且本身保持不變,或雖起化學變化,但能長期保留在塑料制品中并能改變樹脂的某些物理性質。具有這些性能的液體有機化合物或低熔點的固體,均稱做增塑劑。