增塑剂的分类、性能及作用

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做增塑剂。增塑剂的主要作用是削弱聚合物分子之间的次价健，即范德华力，从而增加了聚合物分子链的移动性，降低了聚合物分子链的结晶性，即增加了聚合物的塑性，表现为聚合物的硬度、模量、软化温度和脆化温度下降，而伸长率、曲挠性和柔韧性提高。

增塑剂按其作用方式可以分为两大类型，即内增塑剂和外增塑剂。

内增塑剂实际上是聚合物的一部分。一般内增塑剂是在聚合物的聚合过程中所引入的第二单体。由于第二单体共聚在聚合物的分子结构中，降低了聚合物分子链的有规度，即降低了聚合物分子链的结晶度。例如氯乙烯－酯酸乙烯共聚物比氯乙烯均聚物更加柔软。内增塑剂的使用温度范围比较窄，而且必须在聚合过程中加入，因此内增塑剂用的较少。

外增塑剂是一个低分子量的化合物或聚合物，把增塑剂添加在需要增塑的聚合物内，可增加聚合物的塑性。外增塑剂一般是一种高沸点的较难挥发的液体或低溶点的固体，而且绝大多数都是酯类有机化合物。通常外增塑剂不与聚合物起化学反应，外增塑剂和聚合物的相互作用主要是在升高温度时的溶胀作用，与聚合物形成一种固体溶液。外增塑剂性能比较全面且生产和使用方便，应用很广。现在人们一般说的增塑剂都是指外增塑剂。邻二甲酸二辛酯(DOP）和邻二甲酸二丁酯(DBP)都是外增塑剂。

增塑剂的分类及性能

增塑剂的品种繁多，在其研究发展阶段其品种曾多达1000种以上，作为商品生产的增塑剂不过200多种，而且以原料来源于石油化工的邻二甲酸酯为多。

增塑剂的分类方法很多。根据分子量的大小可分为单体型增塑剂和聚合型增塑剂；根据物状可分为液体增塑剂和固体增塑剂；根据性能可分为通用增塑剂、耐寒增塑剂、耐热增塑剂、阻燃增塑剂等；根据增塑剂化学结构分类是常用的分类方法。

根据化学结构可分为：

(1)邻二甲酸酯（如: DBP、DOP、DIDP）

(2)脂肪族二元酸酯（如: 己二酸二辛酯DOA、 癸二酸二辛酯DOS）

(3)磷酸酯（如:磷酸三酯TCP、磷酸二酯CDP）

(4)环氧化合物（如:环氧化大豆油、环氧油酸丁酯）

(5)聚合型增塑剂（如：己二酸丙二醇聚酯）

(6)多酸酯（如: 1,2,4－偏三酸三异辛酯）

(7)含氯增塑剂（如: 氯化石蜡、五氯硬酯酸甲酯）

(8)烷基磺酸酯

(9)多元醇酯

(10)其它增塑剂

一种理想的增塑剂应具有如下性能：

(1) 与树脂有良好的相溶性；

(2) 塑化效率高；

(3) 对热光稳定；

(4) 挥发性低；

(5) 迁移性小；

(6) 耐水、油和有机溶剂的抽出；

(7) 低温柔性良好；

(8) 阻燃性好；

(9) 电绝缘性好；

(10) 无色、无味、无毒；

(11) 耐霉菌性好；

(12) 耐污染性好；

(13) 增塑糊粘度稳定性好；

(14)价廉。

增塑剂中邻二甲酸酯类增塑剂用量大，约占增塑剂总产量的80%，我国该类增塑剂主要以邻二甲酸二辛酯(DOP）和邻二甲酸二丁酯(DBP)为主。由于受到原料醇来源的限制，邻二甲酸二庚酯(DHP)、邻二甲酸二异癸酯(DIDP)、邻二甲酸二异辛酯(DIOP)等性能优良的品种，产量不大。

由于增塑剂的用量很大，品种繁多，增塑剂的生产技术趋于向两个方面发展。一方面是主增塑剂的连续化大生产；另一方面是特殊增塑剂的多品种、小批量间歇生产。

随着PVC产量的增大和石油化工工业的发展，增塑剂已经发展成为一个以石油化工为基础，以邻二甲酸酯为主产品的大生产化工行业。邻二甲酸酯占增塑剂总产量的80%以上，为大规模连续化生产提供了条件。由于多品种、小批量增塑剂的存在，使“万能”生产装置即间歇生产仍有其发展生存的必要。

为了降低产品色泽，提高产品热稳定性和进一步简化工艺流程，非酸性催化剂已经实现工业化。采用非酸性催化剂主要有副反应少，产品色泽浅，产品精制简单，产生废水少水质好，产品热稳定性好，收率高等优点。