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增塑剂通常添加到聚合物中,以利于在制造过程中处理原材料,或满足终产品应用的需求。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,从而使其柔软而易变。这使其适用于乙烯基地板、衣服、袋子、软管和电线涂料等产品。
当将火山灰添加到混凝土中以提高强度时,也经常使用增塑剂。这种混合配比的方法在生产高强度混凝土和纤维增强混凝土时特别受欢迎。通常每单位重量的水泥添加1-2%的增塑剂就足够了。添加过量的增塑剂将导致混凝土过度偏析,因此不建议使用。根据所使用的特定化学品,使用过多的增塑剂可能会产生阻滞作用。
为了减少干燥墙板所消耗的能量,添加了较少的水,这使得石膏混合物非常不可行且难以混合,因此使用增塑剂、减水剂或分散剂。一些研究还表明,过多的木质素磺酸盐分散剂可能会导致滞后效应。数据表明,发生了非晶态晶体形成,这损害了芯中机械针状晶体的相互作用,从而阻止了更坚固的芯。糖、木质素磺酸盐中的螯合剂(如醛糖酸)和萃取化合物主要起定型阻滞作用。这些低范围减水分散剂通常由木质素磺酸盐、造纸工业的副产品。
凡是能降低树脂的熔融温度,提高树脂在熔融状态下的流动性和制品柔软性的材料都叫增塑剂。增塑剂加入高分子材料时,可在不改变其基本化学特性的情况下,降低其熔体黏度、玻璃化转变温度和弹性摸量,从而可改进其加工性,并提高制品的柔软性和拉伸性能的物质。
关于增塑剂的原理,行业内有多种理论观点,如:润滑理论、凝胶理论和自由体积理论,目前普遍接受的提法是:高分子材料的增塑,是由于材料中高聚物分子链间聚集作用被削弱的结果。即增塑剂分子插入到聚合物分子链之间,削弱了聚合物分子链间的作用力,结果增加了聚合物分子链的移动性,降低了聚合物的结晶度,从而使聚合物塑性增加。
内增塑剂和外增塑剂 内增塑剂——以共聚或接枝的方式引入高分子材料的增塑剂,也可称“键合型增塑剂”,其优点是物理持久性高,但存在难实施、适用性小等缺点,故不常用。 外增塑剂——以添加的方式引入高分子材料的增塑剂,也可称“添加型增塑剂”,其优点是便于灵活调整添加量而控制塑化程度,是常用的增塑剂,通常所说的增塑剂即指外增塑剂。
通用型增塑剂(GP)——性价比合理、性能平衡性好因而适用性强的增塑剂。邻苯二甲酸酯类增塑剂是典型的通用型增塑剂。型增塑剂(PP)——能提供某一/某些特别性能的增塑剂,主要包括: ①强溶剂型(PP-SS)增塑剂:能提供特别强的塑化性能,常用的主要是极性较强的特殊邻苯二甲酸酯、高芳香环含量的非邻苯二甲酸酯,如苯甲酸酯、磷酸苯酯等。 ②耐低温型(PP-LT)增塑剂:能提供特别好耐等温性能,也称耐寒增塑剂,常用的主要是脂肪族二元酸酯类。 ③低挥发型(PP-LV)增塑剂:具有特别低的挥发性,也称耐热增塑剂,常用的主要是偏苯三酸酯和聚酯类。
增塑剂是为了改善塑料的可塑性,提高其柔韧性而加入塑料中的低挥发性物质。增塑剂的主要作用是削弱聚合物分子间的作用力,降低熔融温度和熔体黏度,改善其成型加工性能,在使用温度范围内,赋予塑料制品柔韧性与其他各种必要的性能。
增塑剂的分子量主要影响耐久性、增塑效率和相容性等方面。要得到良好的耐久性,增塑剂的分子量应在350以上,而分子量在1000以上的聚酯类和苯多酸酯类(如偏苯三酸酯)增塑剂都有十分优良的耐久性,它们多用于电线电缆、汽车内装饰制品等一些所谓性增塑的制品中。