增塑剂,也被称为塑化剂,是塑料工业中不可或缺的一种加工助剂。它们通过改变聚合物材料的物理和化学性质,显著提高了塑料的加工性能、柔韧性和耐用性。
根据其化学结构和功能特性,增塑剂可以分为以下几大类:
1. 苯二甲酸酯类:
- 邻苯二甲酸二丁酯(DBP):具有优良的增塑效果和加工性能,广泛应用于PVC制品中。
- 邻苯二甲酸二辛酯(DOP):是PVC最常用的增塑剂之一,具有良好的相容性和低温性能。
- 邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)和邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP):这些增塑剂具有较低的毒性,被用于替代某些毒性较高的增塑剂。
2. 脂肪酸酯类:
- 己二酸二辛酯(DOA)和癸二酸二辛酯(DOS):这些增塑剂主要作为PVC的耐寒增塑剂使用,能够提高塑料制品在低温下的柔韧性。
3. 磷酸酯类:
- 磷酸三甲苯酯(TCP)和磷酸三苯酯(TPP):主要用于PVC的阻燃增塑,提高材料的阻燃性能。
4. 环氧类:
- 环氧大豆油和环氧硬脂酸辛酯:这些增塑剂具有挥发性低、迁移性小等优点,是PVC的辅助增塑剂,同时能够提高材料的耐候性。
5. 聚酯类:
- 己二酸丙二醇类聚酯和壬二酸类聚酯:分子量较大,挥发性低,适用于需要耐久性的制品。
此外,还有含氯化合物、柠檬酸酯类、苯多酸酯类、多元醇酯类等多种类型的增塑剂,每种增塑剂都有其独特的性能和应用领域。
增塑剂的作用原理主要在于其能够插入聚合物分子链之间,削弱分子间的作用力,增加聚合物分子的活动性。这种作用不仅改善了聚合物的加工性能,还使制品变得更加柔软、柔韧和易于加工。增塑剂分子通常具有极性部分和非极性部分,极性部分与聚合物分子的极性部分相互作用,非极性部分则起到隔离作用,进一步削弱聚合物分子间的作用力。
增塑剂的应用范围广泛,几乎涵盖了所有需要增加柔韧性和加工性能的聚合物材料领域。在塑胶玩具和人体模具上,增塑剂使得搪胶、注塑等工艺变得更加容易,适用于生产各种玩具和模具。这些产品需要具有良好的柔韧性和耐用性,以满足消费者的需求;增塑剂能够降低胶粘剂的成膜温度和玻璃化温度,增强柔韧性,提高附着力。这有助于改善胶粘剂的性能,使其更易于施工和使用;增塑剂用于PU造粒、聚氨酯塑胶跑道等产品,能够增加柔软性和弹性,提高产品的舒适性和耐用性;增塑剂能够增加漆膜的柔韧性,降低粘度,提高施工性能。这有助于改善油墨和涂料的性能,使其更易于使用和储存;增塑剂适用于PVC、PU等材料的涂层和压延工艺,能够提高产品的硬度和强度,满足不同的生产工艺要求;增塑剂在医疗领域也有广泛应用,如输血管、血袋等。这些产品需要具有良好的柔韧性和耐用性,同时要求环保安全,以确保患者的健康和安全。此外,增塑剂还广泛应用于电线电缆绝缘套、软管、伸缩管、装饰壁纸墙纸、防滑脚垫等领域,为这些产品的生产提供了重要的支持。
一些增塑剂,特别是邻苯二甲酸酯类增塑剂,被证实可能对人体健康造成负面影响。这些影响包括但不限于生殖系统的损坏、肝脏的损坏、免疫系统的抑制、致癌的风险等。