塑化剂

增塑剂是一种添加到材料中以使其更柔软、更有弹性、增加其可塑性、降低其粘度和/或减少制造过程中的摩擦的物质。

塑化剂通常添加到塑料和橡胶等聚合物中，以便于在制造过程中处理原材料，或满足最终产品应用的需求。 例如，通常将增塑剂添加到聚氯乙烯 (PVC) 中，否则它会变硬变脆，使其变得柔软而柔韧； 这使其适用于浴帘、乙烯基地板、服装、箱包、柔性塑料管和电线绝缘/涂层等产品。

塑化剂也经常被添加到混凝土配方中，以使其更易于浇筑和流动，从而减少含水量。 同样，它们通常在成型前添加到粘土、灰泥、固体火箭燃料和其他糊状物中。 对于这些应用，增塑剂在很大程度上与分散剂重叠。

聚合物的塑化剂是低挥发性的液体或固体。

几乎 90% 的聚合物增塑剂（最常见的是邻苯二甲酸酯）用于 PVC，从而提高了这种材料的柔韧性和耐用性。 大多数用于薄膜和电缆。

人们普遍认为，增塑剂的作用是将自身嵌入聚合物链之间，将它们隔开（增加自由体积），或使它们膨胀，从而显着降低塑料的玻璃化转变温度并使其变软； 然而，后来表明自由体积解释无法解释塑化的所有影响。 与 Fox&Flory 绘制的简单聚合物链相比，增塑剂存在下聚合物链流动性的经典图更复杂。 增塑剂分子控制链的流动性，聚合物链没有表现出聚合物末端自由体积的增加； 在增塑剂/水与聚合物的亲水部分产生氢键的情况下，相关的自由体积可以减少。

对于PVC等塑料，添加的增塑剂越多，其冷弯温度越低。 含有增塑剂的塑料物品可以表现出更好的柔韧性和耐用性。 塑化剂由于塑料的迁移和磨损而变得可用于暴露，因为它们不与聚合物基质结合。 新车异味往往归因于增塑剂或其降解产物。 然而，对气味构成的多项研究并未发现可感知量的邻苯二甲酸盐，这可能是由于它们极低的挥发性和蒸气压。

增塑剂对弹性模量的影响取决于温度和增塑剂浓度。 低于特定浓度（称为交叉浓度）时，增塑剂可以增加材料的模量。 然而，在所有浓度下，材料的玻璃化转变温度都会降低。 除了交叉浓度之外，还存在交叉温度。 在交叉温度以下，增塑剂也会增加模量。

在过去的 60 年里，已经评估了 30,000 多种不同的物质作为聚合物增塑剂的适用性。 其中，只有一小部分——大约 50 个——如今用于商业用途。

酯类增塑剂的选择基于性价比评估。 橡胶配混商必须评估酯类增塑剂的相容性、加工性、持久性和其他性能。 生产中的各种酯化学品包括癸二酸酯、己二酸酯、对苯二甲酸酯、二苯甲酸酯、戊二酸酯、邻苯二甲酸酯、壬二酸酯和其他特种混合物。

这一广泛的产品线提供了许多弹性体应用所需的一系列性能优势，例如管道和软管产品、地板、墙纸、密封件和垫圈、皮带、电线和电缆以及印刷卷。

低到高极性酯可用于各种弹性体，包括腈、氯丁二烯、三元乙丙橡胶、氯化聚乙烯和环氧氯丙烷。 塑化剂-弹性体相互作用受许多因素控制，例如溶解度参数、分子量和化学结构。 相容性和性能属性是为特定应用开发橡胶配方的关键因素。