增塑剂的性质

【来源：www.ccedip.com 国际塑胶】 目前，世界增塑剂的品种约有300多种，

已发展成一个以石油化工为基础，以邻苯二甲酸酯为中心的多品种、大生产的化工行 业。

增塑剂主要用于聚氯乙烯中，占总消费量的80%以上。目前除提高增塑剂的相容性、耐寒性、耐热性、耐抽出性、介电性、塑化性外，还要求向低挥发、低皂化性、低毒或无毒方向发展，开发新型功能性增塑剂，如C4-8混合醇的邻苯酯、邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP)、脂肪族二羧酸酯、聚酯型增塑剂等。

增塑剂的作用是:使聚合物玻璃化温度降低，增加塑性、易于成型加工。其作用机理大致可分为两种：

一是非极性增塑剂，其主要作用是插入到高分子链之间，增大高分子链间的距离，从而削弱它们之间的范德华力，故用量越多，则隔离作用也越大，而且小分子易活动，易使高聚物黏度降低。

二是极性增塑剂，其主要作用是：增塑剂的极性基团与高聚物分子的极性基团相互作用，代替了高聚物极性分子间的作用，从而削弱了高聚物间的范德华力，因此增塑剂的效能与增塑剂的摩尔数成正比。 作为一个理想的增塑剂，应该满足以下基本性能：

① 与树脂有良好的相容性，一般以吸收增塑剂的量作为相容性好坏的标准，吸收量多，则相容性好。 ② 增塑效率要高。增塑效率高是指在树脂中加人一定量的增塑剂，使其达到某一硬度值，或某一机械强度等物理指标时，所用的增塑剂量越少，则表示增塑效率越高。

通常以邻苯二甲酸二辛酯(DOP)作为比较标准，设定值为1，其他增塑剂与它相比，称为效率比值，效率比值愈小，则表示该增塑剂的效率愈高。

PVC常用增塑剂的增塑效率比值如表1所示。 表1：常用增塑剂的增塑效率比值 增塑剂 癸二酸二丁酯(DBS) 邻苯二甲酸二丁酯（DBP） 环氧脂肪酸二丁酯 癸二酸二辛酯（DOS） 己二酸二辛酯（DOA） 效率比值 0.78 0.85 0.91 0.93 0.94 邻苯二甲酸二丙烯醇酯（DAP） 0.97 邻苯二甲酸二辛酯(DOP) 邻苯二甲酸二异辛酯(DIOP) 石油磺酸苯酯(M-50) 环氧大豆油 磷酸三甲酚酯(TCP) 磷酸三二甲酚酯(TXP) 己二酸丙烯酯 氯化石蜡(含氯量53%) 1.00 1.03 1.15～1.20 1.23 1.25 1.31 1.34 1.40

注：上表是以弹性模量为指标的，如果以其他物理指标为依据时，则数值会发生变化，但其大致基本排列 ③ 对热和光要稳定，是指在高温下或日光照射下，不分解、不变质。

④ 挥发性低，迁移性小，耐抽出性好：迁移性是指增塑剂逐渐向塑料表面迁移，耐抽出性是指增塑剂逐渐扩散到油、水等溶剂中去。

⑤ 低温柔韧性、电绝缘性、透明性、阻燃性能、抗霉菌性能、耐环境污染性能要良好。 ⑥ 无色、无味、无臭、无毒。而且价格低廉。

一般都能满足以上条件的增塑剂是不存在的，只能根据制品性能的要求，选择主要指标来满足，或是几种增塑剂相互配合，取长补短来使用。

表2是几种常用增塑剂对软质聚.氯乙烯各种性能影响大小的比较。 表2：常用增塑剂对软质PVC性能的影响 项目 相容性 拉伸强度 顺 序 DBP>DOP>DOA>DOS>CLWax TCP>DOP>M-50>DBP>DOS,DOA 相对伸长率 DBP>DOP>TCP>M-50>DOS 耐挥发损失性 DBP>DOP>M-50>TCP>DOS 耐寒性能 耐热性能 阻燃性能 体积电阻 塑化性能 DOS>DBP>DOP>M-50>TCP DOP>CLWax>DOA>DBP CLWax>DBP>DOP>DOA M-50>DOP>TCP>DOS>DBP DBP>DOP>TCP>>M-50>>DOS 耐水抽出性 CLWax,SCP>DOP>DOA>DBP 耐石油抽出性 CLWax,TCP>DBP>DOP>DOA

选择增塑剂时，首先考虑的是相容性这个基本性质，而增塑剂与树脂相容性好坏的判断方法，尚没有可靠的依据，只能凭试验和经验来确定。常用以下三种方法，可大致判断，但都有一定的局限性。 ①观察法

将增塑剂与树脂及适量溶剂混合成均匀溶液后，流涎制成薄 膜，观察薄膜的透明状况。也可加热使之塑化后，冷却至室温，观察表面有无渗出物。 ②溶解度参数法

利用增塑剂的溶解度参数与树脂的溶解度参数大小相比较，两者愈接近，其差值不超过1，则相容性好。表3是常用增塑剂 的溶解度参数。

表3：常用增塑剂的溶解度参数 增塑剂名称 樟脑 己二酸二异辛酯（DIOA） 癸二酸二辛酯(DOS) 邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP) 癸二酸二丁酯(DBS) 邻苯二甲酸二辛酯(DOP) 邻苯二甲酸二异辛酯(DIOP) 溶解度参数 7.5 8.7 8.7 8.8 8.9 8.9 8.9 邻苯二甲酸二丁氧基乙酯(DBEP) 9.3 邻苯二甲酸二丁酯(DBP) 磷酸三苯酯（TPP） 磷酸三甲苯酯(TTP、TCP) 磷酸三二甲苯酯(TXP) 二苯甲醚 三醋酸甘油酯 邻苯二甲酸二甲酯(DMP)

但有时增塑剂与树脂间的溶解度参数相差较大，但两者相容性很好。为此有人提出用三维溶解度参数表示，原来的溶解度参数是一维值。如聚氯乙烯树脂的一维溶解度参数为9.4～9.7，用三维值表示时则为：8.16+3.5+3.5 = 8.88，这样与增塑剂的三维值就容易对应起来，易算出两者之间的差值了，但目前这方面数据少，应用不起来。 ③介电常数法

用介电常数来判断相容性，也有人提出把介电常数与溶解度参数相结合，来判断相容性较好。

9.4 9.8 9.8 9.9 10.0 10.0 10.5