增塑剂作用机理简介

PVC由于分子链上有大量的氯原子，极性较大，因而分子间作用力较大，阻碍了分子链之间的相对移动。增塑剂的作用机理实质上削弱分子间作用力，使分子链容易运动，从而改善加工性，提高制品的柔性。其作用方式有两种：

表2-12 增塑剂在PVC中的性能

注：①一般是指40% （67份/100份）增塑剂时的性能，除特殊注明外，均采用压延级树脂。辅助增塑剂除评价其本身性能外，也与主增塑剂DOP混合进行评价。配方中还加入 1份/100份硬脂酸二碱式铅稳定剂。

②树脂 1系Monsanto公司生产的，比黏度为0.48的Opalon650；树脂 2系B.F.Goodrich化学分步生产的，比浓对数黏度为 1.13的Geon 102EP。

③有些增塑剂的商品名已为某些公司习惯使用，有些则已经终止不用。有些增塑剂虽然在商业上的时间并不长，但是其结构与性能之间的相互关系则是很重要的。

④为 87℃，经 24h和6d的挥发（活性炭法）。

⑥Clash-Berg扭曲试验（ASTM D1043）。

⑦在 1mm （40mil）模塑片上的抽出。

⑧弯圈相容性实验按ASTM D3291，VS——极微渗出；S——微渗出；M——中度渗出；VH——极高度渗出；C——相容，不渗出；H——不相容。

⑤按ASTM D676测定。

（1）体积效应

增塑剂分子进入到分子链之间，增大了分子链之间的距离，削弱分子间的作用力，从而达到增塑的目的。增塑剂的加入量越多，其体积效应越大，而且长链形状结构增塑剂比环状结构增塑剂的体积效应大。

（2）屏蔽效应(www.xing528.com)

极性增塑剂能与PVC分子链上的极性部分作用，使原来PVC-PVC间的作用力，变成PVC-增塑剂之间的作用，从而降低分子间作用力，达到增塑的目的。

增塑过程大致可分为以下几步：

①湿润和表面吸附 增塑剂将树脂表面湿润，并填充树脂的孔隙。

②表面溶解 增塑剂溶解或溶胀聚合物表面的分子。

③吸收作用 树脂颗粒由外部慢慢向内部溶胀，增塑剂分子进入树脂内部，产生很大的内应力，聚合物分子不断被解缠和分开。

④极性基的游离 在增塑剂的作用下，极性基团之间的作用力被破坏。

⑤结构破坏 吸收作用结束后，成簇的增塑剂存在于成堆的聚合物分子链或链段之间，此时若升高温度（加热到160～180℃），聚合物的结构即被破坏而成弹性状态，增塑剂分子渗入到聚合物的分子束中，聚合物被溶解，达到熔融态，增塑作用基本完成。

⑥结构重建 冷却后，由于范德华力、聚合物链段间的缠结、结晶或者增塑剂的作用，聚合物重新建立新的结构，形成有强度的PVC材料。

并不是所有的增塑过程都遵循上述的步骤，有时某些步骤可能交叉发生。

图2-9 增塑剂用量对机械性能的影响（PVC/DOP体系）

增塑剂的用量对PVC的性能影响比较复杂。当增塑剂用量在10份（即总量的10%）以下时，对制品机械强度的影响不明显，当加入5份左右的增塑剂时，机械性能反而最好，即所谓的反增塑现象，此后随增塑剂用量的增大，强度降低柔软性提高（图2-9）。