增塑劑分為內(nèi)增塑劑和外增塑劑。
內(nèi)增塑劑:在聚合物的聚合過程中引入第二單體,由于第二單體共聚在聚合物的分子結構中,故降低了聚合物分子鏈的結晶度。內(nèi)增塑的另一類型是在聚合物分子鏈上引入支鏈(或取代基或接枝的分支)。而支鏈可以降低聚合物鏈與鏈之間的作用力,從而增加了塑料的塑性。由于第二單體與聚合物鏈段具有穩(wěn)定的化合結合,所以不被介質所抽出,但從工藝和成本上考慮,內(nèi)增塑劑的使用溫度范圍比較窄,而且必須在聚合過程中加入,通常僅用于略可撓曲的塑料制品中。
外增塑劑:一般為外加到聚合體系中的高沸點的較難揮發(fā)的液體或低熔點固體物質。絕大多數(shù)是酯類有機化合物,通常不與聚合物起化學反應,在溫度升高時和聚合物的相互作用主要是溶脹作用,與聚合物形成一種固溶體。
增塑劑按其作用原理和作用方式,可分為內(nèi)增塑和外增塑兩種。
內(nèi)增塑:以異種單體分子進行嵌段共聚或接枝共聚,從而降低分子間的引力,如氯乙烯和醋酸乙烯共聚。
外增塑:借助于某些具有溶劑化能力的低分子物質,摻入到樹脂分子間,增大分子間的距離,以達到降低樹脂分子間引力,增塑的結果是分子間的引力降低,使被增塑的樹脂變得柔軟,同時降低樹脂加工溫度。
普遍被認為的理論介紹如下:
高分子材料的增塑,是由于材料中高聚物分子鏈間聚集作用的削弱而造成的。增塑劑分子插入到聚合物分子鏈間,削弱了聚合物分子鏈間的引力,結果增加了聚合物分子鏈的移動性,降低了聚合物分子鏈的結晶度,從而使聚合物的塑性增加。
當聚合物中加入增塑劑時,在聚合物-增塑劑體系中,存在著如下幾種作用力: a、聚合物分子與聚合物分子間的作用力(I);
b、增塑劑本身分子間的作用力(II);
c、增塑劑與聚合物分子間的作用力(III)。
通常,增塑劑系小分子,故(II)很小,可不考慮。關鍵在于(I)的大小。
若是非極性聚合物,則(I)小,增塑劑易插入其間,并能增大聚合物分子間距離,削弱分子間作用力,起到很好的增塑作用;反之,若是極性聚合物,則(I)大,增塑劑不易插入。
需通過選用帶極性基團的增塑劑,讓其極性基團與聚合物的極性基團作用,代替聚合物極性分子間作用,使(III)增大,從而削弱大分子間的作用力,達到增塑的目的。
增塑劑的主要作用:削弱聚合物分子間的范德華力,增加聚合物分子鏈的移動性,降低聚合物分子鏈的結晶性,亦即增加塑料的塑性。塑料的伸長率、曲撓性和柔韌性都得到提高,而硬度、模量、軟化溫度和脆化溫度都下降。