增塑剂的作用机理

出处：按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《塑料橡胶助剂手册》第2页（913字）

【释文】：

热塑性塑料的线型大分子之间存在着相互作用力，这种物理作用力来自于范德华力(静电力、诱导力和色散力)和氢键，它的大小与聚合物结构有关。一般，极性分子的作用力比非极性分子大。分子间的作用力不仅使聚合物具有一定的力学强度，而且还影响到其成型加工等许多性能。热塑性树脂加工的实质就是通过加热，增大聚合物分子的活动性，削弱其间的作用力，从而使之具有可塑性。但对于某些极性强、分子间作用力大、而又对热不稳定的聚合物来说，往往遇到困难。例如，聚氯乙烯是一种强极性聚合物，分子间有很大的作用力，需加热到一定的温度(160℃以上)方能显示塑性，但该聚合物对热极敏感，当加热到130～140℃时就开始发生严重的热分解，变为棕色或黑色。由于分子间的强作用力使聚氯乙烯制品变得坚硬，缺乏弹性和柔韧性。其它一些强极性树脂如硝酸纤维素、酯酸纤维素、聚醋酸乙烯酯等也存在着类似的问题。

增塑剂的作用就在于削弱聚合物分子间的作用力，从而降低软化温度、熔融温度和玻璃化温度，减小熔体的粘度，增加其流动性，改善聚合物的加工性和制品和柔韧性。那么，它们是通过什么方式发挥增塑效果的呢?这一问题的研究已逾40年，提出了不少机理，但至今尚无统一的理论。一般认为，增塑剂插入到聚合物大分子之间，削弱了分子间的作用力，可有三种方式，即：

(1)隔离作用——增塑剂介于大分子之间，增大其间的距离，从而削弱分子间的作用力。这常用来解释非极性增塑剂加入非极性聚合物中的增塑作用。

(2)屏蔽作用——增塑剂的非极性部分遮蔽聚合物的极性基，使相邻聚合物分子的极性基不发生作用。

(3)偶合作用——增塑剂的极性基团与聚合物分子的极性基团偶合，破坏原来聚合物分子间的极性联结，从而削弱其作用力。

增塑剂通常是难挥发的高沸点液体有机化合物，少数是低熔点固体，一般不与聚合物发生化学反应。