一文带你了解增塑剂机理和作用以及分类

增塑剂是塑料加工中最常用到的添加剂，凡添加到聚合物体系中能使聚合物体系的塑性增加的物质都可以叫增塑剂。常用到增塑剂的塑料有PVC等，常见的增塑剂有硬脂酸盐、苯二甲酸酯等。

增塑剂通常是小分子，往聚合物体系中加入增塑剂后，增塑剂能把聚合物的链段分隔开，减弱分子间的作用力，使其变得更容易活动，从而使得塑料的可塑性增加。

DOP增塑PVC示意图

在聚合物中添加增塑剂后，能使其熔融温度、熔体粘度降低，有利于聚合物的成型加工。在制品的使用温度范围内，增塑剂能使材料变得更柔韧，改善材料的弹性和耐低温性能。

对使用了增塑剂的PVC进行力学测试，结果表明，在添加量达40%前，随着增塑剂添加量的提高，PVC的断裂伸长率也得到提高，但同时拉伸强度有所降低。

按增塑剂与树脂的相容性大小，可分为主增塑剂、辅助增塑剂、增量剂，它们与树脂的质量相容比分别为1:1、1:3、1:20。也就是说，主增塑剂与树脂的相容性最好，即便以1:1的质量比混合，树脂与增塑剂也不会出现相分离。

按增塑剂的添加方式，可分为内增塑剂和外增塑剂。内增塑剂是指把增塑分子通过接枝等方法直接通过化学键连接在聚合物链上，合为一体。外增塑剂则是在配料的过程中加入的，我们常用的增塑剂DOP、TCP等都是外增塑剂。

按增塑剂的应用性能，可分为耐寒性增塑剂、耐热性增塑剂以及防霉、抗静电、阻燃、防潮增塑剂等。

耐寒性的增塑剂中，二元脂肪酸酯类增塑剂性能最佳，耐寒性次序为：DOS（癸二酸二辛酯）DOZDOADOPTCP氯化石蜡。

用作电线等材料的增塑剂中，磷酸酯类的TCP（磷酸三甲苯酯）、TPP等有比较好的绝缘、阻燃效果。

对生物安全有一定要求的材料，如农膜、食品包装等材料，常选用ESO（环氧大豆油）、DBS（癸二酸二丁酯）等无毒增塑剂。

按增塑剂的化学结构，可分为：

邻苯二甲酸酯类：DOP/DBP/DIBP/DCHP等，特点是相容性好、挥发性大；

二元脂肪酸酯类：DOS/DOZ/DOA/DBS等，特点是耐低温性好，添加量20%；

磷酸酯类：TCP/TPP/TOP/CDP等，特点是绝缘性好、阻燃、有毒、耐寒性差；

多元醇酯类：DEDB/ATBC/THFO等，特点是色泽深、气味大、价格低，添加量10-20%；

含氯类：氯化石蜡含氯42%/氯化石蜡含氯52%等，特点是绝缘性好、价格低、有毒；

环氧化油类：ESO/DBSt/EPS等，特点是稳定性好、耐寒性好、低毒或无毒；

其他类：硬脂酸盐/柠檬酸酯/烷基苯等。

增塑剂与树脂的结构不同，作用程度也不同，应根据树脂与增塑剂的极性、分子量、相容性选择相适应的搭配。如在PVC中加入DOP的增塑效果就比DBP要好。

此外，还要看材料的使用场景，有何性能要求，从而选择该方面性能相对较好的增塑剂，应考虑增塑剂的挥发性、耐寒性、绝缘性、阻燃性、热稳定性、热老化性、毒性等。

在聚合物配方设计中，增塑剂往往会多种混合使用，从而达到弥补不足，提高综合性能的效果，具体选用方法也是根据材料的性能要求而定。

还有一些聚合物不适合使用增塑剂，例如结晶度较高的非极性聚合物，增塑剂分子很难进入到聚合物的结晶区域中，与结晶度高的聚合物不相容。

（来源：UTPE弹性体门户）

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