助劑 | 增塑劑概念、作用原理及9大類增塑劑物性匯總

文章出處：網責任編輯：青島賽諾作者：青島賽諾人氣：-發表時間：2017-10-19 09:00:00【大中小】

青島賽諾

01 概述

增塑劑的作用是增加涂膜的柔軟性。

對于某些本身是脆性的涂料基料來說，要獲得具有較好的柔軟性和其它機械性能的涂膜，增塑劑是必不可少的。

增塑劑通常是低分子量的揮發度很小的有機化合物，但某些聚合物樹脂也可用作增塑劑(也稱增塑樹脂)，如醇酸樹脂常用作氯化橡膠和硝酸纖維素涂料的增塑樹脂。無論是增塑劑還是增塑樹脂都必須與被增塑的樹脂有較好的混容性。

增塑劑應當毒性低微，在增加涂膜柔韌性的同時應當盡可能小地降低涂膜的硬度，也不應當使涂膜發生變色，尤其是涂膜在戶外使用時要不易變色。增塑劑的類型和用量根據涂料中基料樹脂的不同以及涂料使用要求的不同而不同。

02 作用原理

增塑劑的增塑作用是通過降低基料樹脂的玻璃化溫度(Tg)而實現的。玻璃化溫度(Tg)是樹脂由硬脆的固體狀態(玻璃態)轉變為橡膠狀的高彈體狀態(高彈態)的轉變溫度。增塑劑通常可分為兩類。一類是主增塑劑(溶劑型增塑劑)，另一類是助增塑劑(非溶劑型增塑劑)。

主增塑劑猶如基料樹脂的溶劑，它們的某些基團能與樹脂中的某些基團產生相互作用，因而主增塑劑和樹脂能互相混容。由于增塑劑的分子較小，它就能進入樹脂聚合物的分子結構中而減少了樹脂的剛性，但增塑劑的加入也會使涂膜的機械性能受到一些損失。

助增塑劑對基料樹脂沒有溶解作用，它們只有在加入量不太多的情況下才能與基料樹脂混溶。助增塑劑對基料樹脂只有物理作用(潤滑作用)，因而對涂膜機械強度的影響沒有象主增塑劑那樣大。但助增塑劑易從涂膜中遷移或滲透掉而使涂膜的柔韌性變差。

涂料中增塑劑的加入對涂膜的許多性能如張力強度、強韌性、延伸性、滲透性和附著力都有一定的影響。

根據基料聚合物以及增塑劑類型的不同，對這些性能的影響也各不相同。一般說來，增塑劑的加入會增加涂膜的延伸性而降低它的張力強度。在一定的增塑劑加入量之內，涂膜的滲透性將基本上保持不變，但增塑劑加入量繼續增加時，涂膜的滲透性將急劇地增加。涂膜的強韌性和附著力先是隨著增塑劑的加入而增加，但到達了一個峰值之后反而逐漸下降。除了對涂膜的機械性能有影響之外，增塑劑還會影響涂膜的一些其它性能，因而增塑劑的最適宜的加入量應根據對各方面因素的考慮進行綜合平衡后來確定。

03 增塑劑的種類

1、鄰苯二甲酸酯類

鄰苯二田酸酣類是目前最廣泛使用的主增塑劑，品種多、產量高，井具有色澤淺、毒性低、電性能好、揮發件小、氣味少、耐低溫性一般等特點。

目前鄰苯二酸酯類的消耗量約占增塑劑總消耗量的80-85%，而其中最常用的是鄰苯二甲酸二辛酯和鄰苯二甲酸二異辛酯兩種。鄰苯二甲酸二辛酯是重要的通用型增塑劑，主要用于聚氯乙烯樹脂的加工，還可用于化纖樹脂、醋酸樹脂、ABS樹脂及橡膠等高聚物的加工，也可用于造漆、染料、分散劑等。

主要用途：DOP是通用型增塑劑，主要用于聚氯乙烯脂的加工、還可用于化地樹脂、醋酸樹脂、ABS樹脂及橡膠等高聚物的加工，也可用于造漆、染料、分散劑等、DOP增塑的PVC可用于制造人造革、農用薄膜、包裝材料、電纜等。

鄰苯二甲酸二異辛酯簡稱DIOP，幾乎無色透明粘稠狀液體。相對密度（20℃/20℃）0.986，凝固點-50℃，沸點235℃（0.76kpa），閃點218℃，折射率（n25D）1.484，粘度（20℃）83mpa·s。溶于大多數有機溶劑，完全溶于汽油、礦物油。微溶于甘油、乙二醇和一些胺類。難溶于水，25℃時水中溶解度<0.01%。可燃，微毒。LD5022300mg/kg。

以下為鄰苯二甲酸酯類常見增塑劑簡介

鄰苯二甲酸二辛酯（簡稱DOP）

無色油狀液體，有特殊氣味。

鄰苯二甲酸二異辛酯(簡稱DIOP)

幾乎是無色的粘稠液體，溶于大多數有機溶劑和烴類，

鄰苯二甲酸二異癸酯(簡稱DIDP)

粘稠液體，溶于大多數有機溶劑和烴類，不溶于或微溶于甘油、乙二醇和某些胺類。它的揮發性比DOP小。耐遷移，是一種低揮發性增塑劑，又耐老化，電性能好，但相溶性差些。

鄰苯二甲酸二異壬酯(簡稱DINP）

透明油狀液體，其高溫下的揮發性只是DOP的一半。

鄰苯二甲酸二丁酯(簡稱DBP）

無色透明液體，具有芳香族氣味，溶于大多數有機溶劑和烴類。DBP對PVC的臨界塑化溫度為90—95℃。

鄰苯二甲酸二異丁酯(簡稱DIBP)

無色透明液體， DIBP在PVC農用薄膜中使用時曾發現由于它的析出致使水稻爛秧的問題。

鄰苯二甲酸丁芐酯(簡稱BBP)

透明油狀液體，溶于有機溶劑和烴類，不溶于水。BBP對PVC的臨界塑化溫度為96-100℃。

鄰苯二甲酸二甲酯(簡稱DMP)

無色油狀液體，微帶芳香族氣味，常溫下不溶于水，和脂肪烴混溶，與大多數樹脂相溶性良好.

鄰苯二甲酸二乙酯（簡稱DEP)

無色油狀液體，無毒，微帶芳香族氣味，溶于大多數有機溶劑。

鄰苯二甲酸二環己酯(DCHP)

具有芳香族氣味的白色結晶狀粉末．溶于大多數有機溶劑，在熱的汽油和礦物油中完全溶解，微溶于乙二醇類和某些胺類。

對苯二甲酸二辛酯(DOTP)

DOTP與DOP的物理性能相似，制品的機械性能也相似，但DOTP的揮發件比DOP小得多。

2、脂肪酸酯類

脂肪酸酯類的低溫性能很好，但與聚氯乙烯的相溶性較差故只能用作耐寒的副增塑劑與鄰苯二甲酸酯類并用。最常用的品種是己二酸二辛酯和癸二酸二辛酯。

己二酸二辛酯(簡稱DOA)

無色無嗅液體，無毒，溶于大多數有機溶劑，微溶于乙二醇類，不溶于水，DOA對PVC的臨界塑化溫度為12l一125℃。

已二酸二異癸酯(簡稱DIDA)

清澈易流動的油狀液體。

壬二酸二辛酯(簡稱D0Z)

幾乎是無色的透明液體，

癸二酸二丁酸(簡稱DBS)

幾乎是無色的液體，

癸二酸二辛酯（簡稱DOS)

幾乎是無色的油狀液體，不溶于水，溶于醇、苯、醚等有機溶劑。

癸二酸二異辛酯（簡稱DIOS)

無色清澈液體，溶于酮、醇、酯、芳香烴和脂肪烴等大多數有機溶劑，微溶于胺和多元醇。

二(2-乙基丁酸)三縮乙二醇酯(簡稱3GH)

它是安全玻璃用聚乙烯醇縮丁醛薄膜中最為廣泛使用的增塑劑，同時它對纖維索塑料、丙烯酸酯塑料和聚氯乙烯也是良好的增塑劑。

3、磷酸酯類

磷酸酯與聚氯乙烯等樹脂有良好的相溶性，透明性也好，但有毒性。它們既是增塑劑，又是阻燃劑。芳香族磷酸醋的低溫性能很差，而脂肪族磷酸酯的低溫性能較好，但熱穩定性較差，耐久性不如芳香族磷酸酯。其主要品種有磷酸三甲苯酯和磷酸三苯酯。

磷酸三甲苯酯(簡稱TCP)

磷酸三苯酯(簡稱TPP)

微帶芳香氣味的白色針狀結晶，微溶于乙醇，醚、苯、氯仿、丙酮。

磷酸二笨—辛酯(簡稱DPOP）

淺黃色透明油狀液體。

磷酸甲苯二苯酯(筒稱CDPP)

清澈無嗅的油狀液體。

4、環氧酯類

環氧增塑劑是近年來應用很廣的助劑，它既能吸收聚氯乙烯樹脂在分解時放出的氯化氫，又能與聚氯乙烯樹脂相溶，所以它既是增塑劑又是穩定劑。

主要用作耐候性高的聚氯乙烯制品的副增塑刑。其于要品種有環氧大豆油、環氧脂肪酸辛酯等。

環氧大豆油

大豆油為一甘油的脂肪酸配混合物，環氧大雙油是一種黃色油狀液體，無毒，溶于大多數有機溶劑和烴類。環氧大豆油與聚酯類增塑劑并用，可以避免后者向外遷移。

環氧脂肪酸丁酯

因脂肪酸成份不一，環氧脂肪酸丁酯有環氧硬脂酸丁酯、環氧糠油酸丁酯、環氧大豆油酸丁酯、環氧棉子油酸丁酯．環氧菜油酸丁酯、環氧妥爾油酸丁酯、環氧蒼耳油酸丁酯、環氧豬油酸丁酯等品種。

環氧脂肪酸辛酯(簡稱ED3)

因脂肪酸不同，而有不同結構的品種，如環氧硬脂酸辛酯、環氧大豆油酸辛酯、環氧妥爾油酸辛酯等。

環氧四氫鄰苯二甲酸二辛酯(簡稱EPS)

無色至淺黃色油狀液體。

5、聚酯類和偏苯三酸酯類

聚酯增塑劑一般塑化效率都很低、粘度大、加工性和低溫性都不好，但揮發性低、遷移性小、耐油和耐肥皂水抽出，因此是很好的耐久性增塑劑。

通常需要與鄰苯二甲酸酯類主增塑劑并用。聚酯類多用于汽車、電線電纜、電冰箱等長期使用的制品中。土要品種有已二酸、癸二酸等脂肪族二元酸與一縮二乙二醇、丙二醇、丁二醇等二元醇縮聚而成的低分子量聚酯。偏苯三酸酯是一類性能十分優良的增塑劑，兼有單體型增塑劑和聚合型增塑劑兩者的優點。揮發性低、遷移性小，耐抽出和耐久性類似于聚酯增塑劑；而相溶性、加上性和低溫性又類似于鄰苯二甲酸酯炎。

聚癸二酸丙二醇酯

不同分子量的聚癸二酸丙二醇酯增塑劑都可以溶于丙酮、二氯乙烷、乙醚、苯、甲苯、二甲苯、氯仿，部分溶子乙醇、丁醇和脂肪烴。

偏苯三酸三辛酯(簡稱TOTM)

無色至淡黃色粘稠油狀液體。

偏苯三酸三(正辛正癸酯)(簡稱NODTM)

無色至淡黃色油狀液體。

6、含氦增塑劑

目前最廣泛使用的含氯增塑劑是氯化石蠟。氯化石蠟價格低、電性能優良、具有難燃性，但相溶性較差，熱穩定性也差，僅用作副增塑劑。

氯化石蠟

這是一種金黃色或琥珀色粘稠液體，不燃，揮發性極微。溶于大部分有機溶劑，不溶于水和乙醇。加熱至120℃以上會自行分解，放出氯化氫氣體。鐵、鋅等金屬的氧化物會促進其分解。而含氯量較高的氯化石蠟的阻燃性也較好。

氯烴-50

這是一種清澈粘稠液休．無味無毒，不燃，不溶于水，微溶于醇，易溶于苯、醚。