增塑劑的基本性質(zhì)
增塑劑，即和聚氯乙烯樹(shù)脂混和后，使樹(shù)脂易于加工，并使制品具有柔軟性的物質(zhì)。但是實(shí)際土并不是具有這種性質(zhì)的所有物質(zhì)都可以用作增塑劑，作為增塑劑的必要條件是:
1、與聚合物有良好的相容性
增塑劑必須要與聚氯乙烯樹(shù)脂具有很好的相容性。
2、降低熔點(diǎn)
聚氯乙烯是結(jié)晶度為10~20%的微結(jié)晶聚合物，聚氯乙烯結(jié)晶的熔點(diǎn)在200℃以上，這是有害聚氯乙烯加工性的一個(gè)原因。增塑劑的作用之一就是降低這種微結(jié)晶的熔點(diǎn)，降低加工溫度，易于加工成型。增塑劑和樹(shù)脂的相互作用常數(shù)越小，熔點(diǎn)降低越大，增塑劑和樹(shù)脂的混和性越好，加工越容易。
3、柔軟性
在聚氯乙烯中添加增塑劑的最大目的是使聚氯乙烯具有柔軟性。在聚氯乙烯中添加增塑劑將使聚氯乙烯的玻璃化溫度降低，使軟質(zhì)聚氯乙烯塑料在常溫附近成為橡膠狀態(tài)。使玻璃化溫度降低的作用，一般稱為增塑。增塑的機(jī)理主要可從以下三個(gè)方面來(lái)說(shuō)明：
(1) 由于增塑劑在聚氯乙烯極性基團(tuán)之間的溶劑化作用，使聚氯乙烯分子間作用力減弱;
(2) 將聚氯乙烯分子間距離拉大，使聚氯乙烯分子間的作用力減弱;
(3) 稀釋作用。
采用增塑劑使聚氯乙烯玻璃化溫度降低的程度取決于增塑劑本身的玻璃化溫度。一般粘度越低，粘度的溫度系數(shù)越小的增塑劑，則玻璃化溫度越低。
柔軟性程度與增塑劑的種類有關(guān)，一般采用增塑效率來(lái)表示柔軟性程度。
增塑效率通常采用塑料具有一定性質(zhì)時(shí)的增塑劑的添加量來(lái)表示。一般選用硬度100%模數(shù)或剛性率等，并以苯二甲酸二辛酯作為基準(zhǔn)。按硬度法(測(cè)定添加的50重量分的硬度，以苯二甲酸二辛酯為100進(jìn)行換算)測(cè)定的各種增塑劑的增塑效率如下圖所示。
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各種增塑劑的增塑效率
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增塑劑
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增速效率
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增塑劑
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增速效率
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苯二甲酸二丁酯(DBP)
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95
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苯二甲酸二正辛酯(DnOP)
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99
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苯二甲酸二辛酯(DOP)
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100
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癸二酸二辛酯(DOS)
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101
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己二酸二辛酯(DOA)
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98
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壬二酸二辛酯(DOZ)
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100
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磷酸三辛酯(TOP)
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101
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磷酸三甲酚酯（TCP）
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105
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氯化石蠟
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116
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環(huán)氧大豆油
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105
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蓖酸乙酰丁酯（MAR）
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94
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上述增塑劑的基本性質(zhì)，僅是作為增塑劑的必要條件。在實(shí)際使用中，對(duì)于增塑劑的性能要求是多方面的，主要是：低揮發(fā)性、非遷移性、電絕緣性、耐水性、耐酸堿性、耐油性、耐熱性、耐光性、低溫性、無(wú)臭性、無(wú)毒性、抗菌性、耐燃料等，這些是作為增塑劑的充分條件?，F(xiàn)將主要性能說(shuō)明如下：
1、揮發(fā)性
增塑劑和溶劑最大的區(qū)別就是揮發(fā)性。一般溶劑揮發(fā)性大，因此不能作增塑劑。軟質(zhì)聚氯乙烯由于增塑劑揮發(fā)逸散而使制品失去柔軟性，這是實(shí)際使用中的大問(wèn)題。軟質(zhì)聚氯乙烯中增塑劑的揮發(fā)性與增塑劑從制品內(nèi)部向表面擴(kuò)散的速度以及在制品表面增塑劑的有效蒸氣壓有關(guān)，在通常條件下，后者的作用是主要的。
對(duì)照由增塑劑的單獨(dú)蒸氣壓為0.05μHg求得的溫度以及由制品的老化性質(zhì)求得的耐熱溫度，就能明顯地看出增塑劑的揮發(fā)性與增劑的耐熱、耐光性密切有關(guān)。由增塑劑的蒸氣壓0.05μHg求得的最高允許工作溫度(即連續(xù)使用溫度)，可知苯二甲酸二辛酯可在68°C下連續(xù)使用，而苯二甲酸正辛正癸酯與苯二甲酸二異癸酯分別可在80°C和92°C下連續(xù)使用。試驗(yàn)表明，石油磺酸苯酯的揮發(fā)性優(yōu)于苯二甲酸二辛酯。
2、遷移性
對(duì)于與軟聚氯乙烯接觸的物質(zhì)會(huì)產(chǎn)生增塑劑遷移的問(wèn)題，這在實(shí)際使用中也是重要的。遷移性和揮發(fā)性都包含有增塑劑從聚氯乙烯制品內(nèi)部向表面擴(kuò)散的過(guò)程，揮發(fā)性是對(duì)增塑劑從表面蒸發(fā)而言，遷移性是對(duì)增塑劑向接觸層擴(kuò)散而言。因此遷移性是由增塑劑在制品內(nèi)部擴(kuò)散和在接觸層內(nèi)擴(kuò)散這二個(gè)過(guò)程構(gòu)成的。
3、耐油性
在油中，增塑劑抽出與增塑劑對(duì)樹(shù)脂的溶劑化能力以及耐油性有關(guān)，通常增塑劑的擴(kuò)散速度差別不大，因此耐油性主要取決于增塑劑對(duì)樹(shù)脂的溶劑化能力。一般說(shuō)來(lái)增塑劑和樹(shù)脂相互作用常數(shù)小的也即對(duì)樹(shù)脂的溶劑化能力強(qiáng)的增塑劑的耐油性好，反之，耐油性差。
4、電絕緣性
軟質(zhì)聚氯乙烯塑料的電絕緣性很大程度上取決于增塑劑的種類、性質(zhì)與用量。對(duì)于高極性的增塑劑，因?yàn)榭梢允咕酆衔镏麈湽潭ㄔ跇O化的位置上，所以具有較高的電絕緣性。因此氯化石蠟、苯二甲酸酯，石油磺酸苯酯和磷酸酯的電絕緣性較好。對(duì)于電絕緣性要求高的增塑劑應(yīng)盡量減少增塑劑中離子型雜質(zhì)的含量。例如酯化反應(yīng)的催化劑通常是有害于電性能的。
目前測(cè)定液體增塑劑的體積電阻率，在生產(chǎn)中可以有效地控制聚氯乙烯塑料的電絕緣性。
