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闡述增塑劑的增塑原理是什麼?

發布時間:2018-09-28  来源: http://www.zbguanmei.com/news/50.html
增塑劑是加進塑料體系中増加塑性同時又不影向聚合物本質特性的物質。
增塑劑的主要作用:削弱聚合物分子間的範德華力,増加聚合物分子鍊的移动性,降低聚合物分子鍊的結晶性,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而硬度、模量、軟化溫度和脆化溫度都下降。
一、增塑劑的增塑原理
增塑劑按其作用原理和作用方式,可分为内增塑和外增塑兩種
内増塑:以異種單體分子進行嵌段共聚或接核共聚,從而降低分子間的引カ,如氯乙烯和醋酸乙烯共聚

外増塑: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达到降低樹脂分子間引カ,増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。

二、影響塑化主要因素分析

聚合物的分子間作用力

當增塑劑加入到聚合物中時,增塑劑與聚合物分子之間相互的作用力,對增塑作用影響很大。其分子間存在着兩種力:範德華力和氫鍵。範徳華力包括色散カ、誘導カ和取向力三種。

1.範徳華力是一種永遠存在于聚合物分子間或分子内非鍵合原子間的、較弱的、作用範圍很小的引カ。它具有加合性,故有時很大,以致對增塑劑分子插入聚合物分子間的妨礙較大。
2、氫鍵
對于含有-OH基團或-NH-基團的分子,如聚酰胺、聚乙烯醇等,分子間都能形成氫鍵。氫鍵是一種比較強的相互作用的鍵,它的存在會影響到増塑劑分子插入到聚合物分子間。特别
是氫鍵數目較多的聚合物分子很難增塑。當溫度升高時,由于分子的熱運动妨礙了聚合物分子的取向,氩鍵的作用會相應地減弱。
三、增塑劑的增塑機理
關于増塑劑的作用機理已经争論了近半世紀。曾有人用潤滑、凝膠、自由體積等理論来給予解釋。
1、潤滑理論:

增塑劑起界面潤滑劑的作用,是因聚合物大分子間具有作用カ,増塑劑的加入能促進聚合物大分子間或鍊段間的運动,甚至當大分子的某些部分締結成凝膠網狀時,增塑劑也能起潤滑作用而降低分子間的“摩擦力”,使大分子鍊能相互滑移。即增塑劑産生了“内部潤滑作用”。

此理論能解釋増塑劑的加入使聚合物粘度減小流动性増加,易于成型加エ,以及聚合物的性質不會明顯改變的原因。但單純的潤滑理論,還不能說明増塑過程的複雜機理,而且還可能與塑料的潤滑作用原理相混淆。

2、凝膠理論
聚合物(主要指無定形)的增塑過程是使組成聚合物的大分子力圖分开,而大分子之間的吸引力又盡量使其重新聚集在一起的過程,这樣“時开時集”構成一種动平衡。在一定溫度和濃度下,聚合物大分子間的“時开時集”,造成分子間存在若千物理“連接點”,増塑劑的作用是有選擇地在这些“連接點”處使聚合物溶劑化,拆散或隔斷物理“連接點”,導致大分子間的分开。这一理論更适用于増塑劑用量大的極性聚合物的增塑而對于非極性聚合物的增塑,由于大分子間的作用力較小,増塑劑的加入,減少了聚合物大分子纏結點的數目
3、自由體積理論:
増塑劑的加入後會增加聚合物的自由體積。而所有聚合物在玻璃化溫度Tg時的自由體積是一定的,而增塑劑的加入,使大分子間距離增大,體系的自由體積增加,聚合物的粘度和Tg。下降,塑性增大。

顯然增塑的效果與加入增塑劑的體積成正比。但它不能解釋許多聚合物在增塑劑量低時所發生的反增塑現象等。

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