增塑剂对制品性能的影响

出处：按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《聚氯乙烯加工手册》第49页（2195字）

(一)力学性能

如前所述，聚氯乙烯树脂配方中加入增塑剂以后，会发生柔软度的变化，即玻璃化温度的降低，这就会引起力学性能的改变。图2－1－6所示为邻苯二甲酸二乙基己酯用量不同时温度与样品刚性模量的关系。

增塑剂对制品的力学性能影响，不仅反映在刚性模量上，而且也反映在制品的其它力学性能上。图2－1－7为增塑剂配合量与拉伸强度的关系；图2－1－8为不同温度下邻苯二甲酸二辛酯的重量百分率与拉伸强度的关系；图2－1－9为增塑剂配合量与冲击强度的关系；图2－1－10为邻苯二甲酸二辛酯增塑糊制品物理性能。表2－1－11为各种增塑剂对聚氯乙烯薄膜的物理性能的影响。

图2－1－6 邻苯二甲酸二乙基己酯用量不同时温度与样品刚性模量的关系

图2－1－7 增塑剂配合量与拉伸强度的关系

图2－1－8 不同温度下拉伸强度与邻苯二甲酸二辛酯重量百分率的关系

图2－1－9 增塑剂配合量与冲击强度的关系

图2－1－10 增塑糊制品的物理性能

表2－1－11 各种增塑剂对聚氯乙烯薄膜的物理性能的影响

注：1．试验机为Schopper型格子式拉伸试验机。

2．试样配方：树脂100份，增塑剂50份，硬脂酸钡、镉各1．5份。

(二)电性能

含有增塑剂的聚氯乙烯塑料的电绝缘性能，在很大程度上，取决于增塑剂的品种、性质和用量。增塑剂用量多时容易引起电绝缘性降低。高极性的增塑剂能使聚合物的主键固定，使制品具有较高的电绝缘性。加入支键多的、增塑效率差的增塑剂的制品一般都显示较高的电绝缘性，而用耐寒增塑剂的制品其电绝缘性都是低的。作为电绝缘性材料的增塑剂要高度提纯精制，不能含有较多的离子型杂质，不然将会使增塑的塑料电绝缘性降低。常用增塑剂的配合量与体积电阻率关系如图2－1－11所示。

图2－1－11 增塑剂的配合量与体积电阻率关系

(三)光热性能

光和热常能引起聚氯乙烯树脂的降解而使其性能劣化，这种劣化通称为聚氯乙烯的光、热老化。这种老化反应中，如有氧参加作用，则又可分别称为光氧老化和热氧老化。为了防止老化，需加入稳定剂，以阻缓老化的进行。在软聚氯乙烯制品中，增塑剂对聚氯乙烯的光热老化有很大的影响。一般来说，凡支链多的异烷基醇酯增塑剂容易氧化而形成过氧化物。这样不仅是增塑剂本身氧化分解，而且促进了聚氯乙烯树脂氧化分解。在这种分解中加入微量的双酚A、叔丁基苯酚等抗氧剂常有防止氧化的作用。环氧系增塑剂具有良好的耐热、耐光稳定作用，使用较广泛的为环氧大豆油。此类增塑剂如与钡、镉稳定剂共同使用，还可收到良好的协同作用。

增塑剂的不稳定性与增塑剂本身的热分解温度以及活化能有关，凡分解温度及活化能低的增塑剂，其自身就比较容易分解与氧化。并会促使树脂的热、光、氧老化。表2－1－12列举几种常用增塑剂的热分解温度与活化能。

表2－1－12 增塑剂的热分解温度与活化能

(四)阻燃性

阻燃性已在许多特定用途的制品中日见重要。聚氯乙烯树脂本身具有自熄性，但加入可燃的增塑剂后就会降低这种自熄性。如果采用磷酸酯类(例如磷酸三甲酚酯，三氯乙基磷酸酯)和氯化石蜡作增塑剂时，则常能改进聚氯乙烯塑料的阻燃性。

(五)对生物的影响

1．与微生物的关系

霉菌对聚氯乙烯树脂是无影响的，但对加有增塑剂的软聚氯乙烯制品就不然，原因在于增塑剂一般没有抗霉菌的能力。不过霉菌对不同种类的增塑剂的影响也不尽相同，易被霉菌侵蚀增塑剂见表2－1－13。

表2－1－13 易被霉菌侵蚀的增塑剂

2．对植物的影响

软质聚氯乙烯的制品，如薄膜、软管等，都大量地在农业上应用，其中所用增塑剂或其它助剂必须防止它们在被水抽出或蒸发后对农作物的影响。业已证实，用邻苯二甲酸二异丁酯作增塑剂时，其水抽出物或所散发的蒸汽对稻谷、黄瓜、番茄、辣椒等秧苗的生长均有严重的抑制作用，甚至使其枯萎。