一、影響塑化的首要要素
1.聚合物的分子間力增塑劑加入到聚合物中時(shí),增塑劑分子之間、增塑劑與聚合物分子之間的彼此效果力對(duì)增塑效果影響很大。這種彼此效果首要是范德華力和氫鍵力,范德華力又包括色散力、誘導(dǎo)力和取向力3種。
(1)范德華力
色散力存在于所有極性或非極性分子之間,與微小瞬時(shí)偶極子的相互作用有關(guān),使緊密的偶極相互鄰接,但只有在非極性體系中,其色散力才占主要位置。
(2)氫鍵
帶有 oh 或 nh 基團(tuán)的分子,如聚二甲胺和聚乙烯醇,可以在分子之間形成氫鍵。氫鍵是一種強(qiáng)烈的相互作用鍵,可以防止增塑劑分子穿透聚合物分子。氫鍵在聚合物鏈上擴(kuò)散得越近,相應(yīng)的增塑劑分子就越難穿透。因此,增塑劑和聚合物分子需要產(chǎn)生類似的強(qiáng)效果。當(dāng)溫度升高時(shí),分子的熱運(yùn)動(dòng)會(huì)削弱氫鍵的作用。
聚合物結(jié)晶度具有規(guī)則結(jié)構(gòu)的聚合物分子鏈在適當(dāng)條件下可以結(jié)晶,增塑劑分子滲入結(jié)晶區(qū)比滲入非晶區(qū)困難得多。因?yàn)榫酆衔镦溨g的自由空間在結(jié)晶區(qū)最小。如果增塑劑分子只能滲透到部分結(jié)晶聚合物的無(wú)定形區(qū)域,那么這種增塑劑是錯(cuò)誤的溶劑增塑劑。
如果作為增塑劑的分子設(shè)計(jì)即能刺進(jìn)聚合物的無(wú)定形部分區(qū)域,又能刺進(jìn)結(jié)晶進(jìn)行區(qū)域,則此增塑劑可以就是傳統(tǒng)溶劑型增塑劑,所謂主增塑劑。