聚氯乙烯是通用塑料中的重要品種。發(fā)展歷史悠久,應(yīng)用面極廣。軟質(zhì)聚氯乙烯，如薄膜、軟管、人造革等是聚氯乙烯塑料中最主要的制品。目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的軟質(zhì)聚氯乙烯制品都是用小分子増塑劑増塑的，綜合增塑效果較好的有DOP、DBP等，以DOP最常用。但小分子増塑剤一個(gè)突出的缺點(diǎn)是耐久性差,易遷移、易抽出，耐低溫性能差，嚴(yán)重影響了產(chǎn)品的壽命及使用效果.隨著對(duì)高分子結(jié)構(gòu)與性能的研究，發(fā)現(xiàn)有些高分子與聚氣乙始共混，可以對(duì)聚氯乙烯起到類似小分子增塑劑的増塑作用，而且耐久性、耐低溫性能比小分子増塑劑好，不易遷移、抽出。
1.成為高分子增塑劑的基本條件
1) 被增塑高聚物必徹?zé)崃W(xué)上完全相容,高分子増塑劑與被增塑高聚物能夠在分 子鏈段水平上混合形成均相體系，兩種高聚物的自由體積完全合而為一，體系只顯示一個(gè)玻璃化溫度.根據(jù)高分子自由體積理論，高分子的玻璃化溫度(Tg)越低于室溫,在室溫下的自由體積越大，反之自由體積越小。高分子増塑劑只有和被増塑高聚物完全相容，兩者的自由體積完全公用化，被増塑高聚物的鏈段運(yùn)動(dòng)才能享有比單組分時(shí)大得多的自由體積，導(dǎo)致體系的Tg大幅度降低而顯示岀增塑效果。若共混體系是有限相容，兩者的自由體積只能部分公用化，體系仍然保持兩個(gè)Tg,只能起增韌作用，不能顯示增塑效果。
高聚物共混體系的熱力學(xué)相容條件是： AG<0(混合自由能△ G = AH-T ? AS)O 從上式看岀，如果混合i&AH為負(fù)值，有利于體系相容。通常高聚物共混體系的AH都表現(xiàn)為正值。高聚物共混體系的混合炳是很小的,3H對(duì)起主導(dǎo)作用。要形成均相體系,AH必須為負(fù)值。只有高分子之間混合時(shí)出現(xiàn)特殊的相互作用，比如形成氫鍵，Z\H 才能是負(fù)值。已經(jīng)發(fā)現(xiàn),有一些具有特定結(jié)構(gòu)的聚合物與聚氯乙烯存在著這種特殊相互作用，可形成相容的均相體系，聚氯乙烯最早的高分子增塑劑——含丙烯臘40%以上的丁臘橡膠就是一例。
2) 玫璃化溫度相對(duì)很低,使用增塑劑目的就是降低被増塑高聚物的玻璃化溫度， 提高其鏈段的活動(dòng)能力，從而使制品的加工性能與使用性能良好。要使高分子增塑劑與被增塑高聚物形成的均相體系Tg降低，只有增塑劑的Tg足夠低。對(duì)混合體系的玻璃化溫度可近似用FOX公式表示：
l/Tg=W1/Tg1 + W2/Tg2
式中W1和W2分別為增塑劑和被增塑高聚物在體系中的重量分?jǐn)?shù),Tg1和Tg2為相應(yīng)的玻璃化溫度。由上式看出，只有高分子增塑劑 的Tg1非常低，才能使體系的Tg降到很低。
3) 必須以非晶態(tài)使用,晶態(tài)高聚物不能起到增塑作用，有些高分子雖然可以結(jié)晶，但在增塑體系中若可設(shè)法抑制其結(jié)晶，仍可用做高分子增塑劑。例如聚己內(nèi)酯(PCL)的 Tg為一 71C,和聚氣乙烯是相容的，但它的熔點(diǎn)高達(dá)63C,容易結(jié)晶，因而不易起增塑劑作用。解決的途徑曇對(duì)PCL進(jìn)行接技，在 PCL分子鏈上接枝聚苯乙烯，使PCL失去結(jié)晶能力，而其鏈段活動(dòng)能力不受大的影響。這樣改性的PCL是PVC優(yōu)良的高分子增塑劑，美國(guó)聯(lián)合碳化物公司生產(chǎn)的PCL-780 就屬于這種產(chǎn)品。另外,PCL與小分子增塑劑配合使用，可以在體系Tg大幅度降低的同時(shí)使PCL熔點(diǎn)也隨之降低，從而阻止PCL的結(jié)晶，對(duì)聚氯乙烯可以起有效的增塑作用。
2、高分子増塑劑的增塑機(jī)理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
聚氯乙烯和某些高聚物間可發(fā)生特殊相互作用，是它們的分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定的。分子結(jié)構(gòu)中含有酯基的高分子增塑劑，和聚氯乙烯分子鏈上的a氫可形成氫鍵而放熱，即 △H<O,這里含羰基的高聚物是質(zhì)子接愛體，聚氯乙烯是質(zhì)子給予體
有人曾用多種方法研究聚氯乙烯及含氯聚合物與一些酯類高聚物間的相容性，測(cè)定它們的混合熱 △ H。研究結(jié)果表明，△H是負(fù)值還是正值，和C = O的密度有關(guān),PVC和聚甲基丙烯酸酯系列多數(shù)都相容，但當(dāng)其側(cè)鏈中的亞甲基數(shù)與酯基數(shù)之比(CH2/COO)超過 6,則不相容。這可能是由于酯基密度太小，和聚氯乙烯分子間建立的氫鍵作用不足以使 △H成為負(fù)值。CE/COO值在2~6間，都可與聚氯乙烯相容，可是這些酯類的Tg都較高,不能成為聚氯乙嫦的高分子增塑劑。主鏈含酯基的聚合物中，除了前面提到的PCL外，很多脂肪族聚酯也都與PVC相容，例如聚己二酸丁二酯、聚辛二酸丁二酯等，雖然 Tg都低于-50℃,但都會(huì)結(jié)晶，要成為PVC的高分子增塑劑,還需要適當(dāng)?shù)母男浴?/span>
乙烯一醋酸乙烯酯共聚物(EVA)中醋酸乙烯含量在65?70%(重量)的品種和聚氯乙烯是完全相容的，低于45%的品種只能有限相容，也是因?yàn)轷セ芏忍。荒軡M足相容的要求。
乙烯共聚物中，除EVA外，乙烯一一氧化碳共聚物(ECO), EVA—一氧化碳三無共聚物(Elvaloy)以及乙烯一二氧化硫共聚物都是PVC優(yōu)良的高分子增塑劑。這些乙烯共聚物都能和聚氯乙烯發(fā)生特殊的相互作用，而且形成相容體系要求的羰基密度低于EVA側(cè)基中所含的酯基密度。
和聚氯乙烯相容的另一類高聚物不含酯基、羰基，但也能和PVC發(fā)生特殊相互作用。例如丁晴橡膠(NBR)、氯化聚乙烯(含氯大于 48%的CPE)等，分子鏈上的強(qiáng)極性側(cè)基?？珊?/span>PVC發(fā)生強(qiáng)烈的偶極一偶極相互作用。同樣產(chǎn)生負(fù)的AH,導(dǎo)致相容。這是使用較廣泛的一類PVC長(zhǎng)效高分子増塑劑。
耐久性
高分子增塑劑三元乙烯共聚物(Elvaloy742)在溶劑中未被萃取，也無遷移現(xiàn)象。微量的揮發(fā)失重可能來自未完全聚合的低聚體或添加成分，但時(shí)間延長(zhǎng)，不再繼續(xù)揮發(fā)，顯示岀極好的耐久性。聚酯 (Paraplex G-54)的耐久性較 Elvaloy742 差， 但仍比DOP好。
低溫性能
DOP低溫脆化溫度高于低溫僵硬溫度，也就是DOP在僵硬之前就會(huì)發(fā)脆。高分子增塑劑Elvaloy盡管-11℃酒僵硬，但要到-70℃才真正發(fā)脆不能使用，顯示出極好的低溫韌性，這和高分子增塑劑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)密切相關(guān)。
聚酯類與乙烯共聚類高分子增塑劑分子中含有多個(gè)相連的亞甲基，發(fā)生曲柄運(yùn)動(dòng)，其r轉(zhuǎn)變溫度為-120℃，也就是說，在這樣低的溫度下，分子中的局部集團(tuán)扔未凍結(jié)。這就解釋了高分子增塑劑低溫韌性極好的原因。
電性能
低頻時(shí)介電常數(shù)和介電損耗差別不大，高頻時(shí)Elvaloy742優(yōu)于DOP。Elvaloy增塑PVC的體積電阻是DOP的7倍，顯示出優(yōu)良的絕緣性能。
增塑效率
高分子增塑劑的不足處是增塑效率不如小分子增塑劑，即相同的增塑劑用量，小分子增塑劑降低PVC的Tg更有效。
增塑劑的配合使用
為了使PVC軟制品的性能達(dá)到最佳，可采用不同類型增塑劑配合使用，使高分子增塑劑的耐久性和耐低溫性與小分子增塑劑的高增塑效率結(jié)合起來。把單一增塑劑和混合增塑劑對(duì)PVC性能的影響進(jìn)行比較，能看到Elvaloy與DOP配合使用，各種力學(xué)性能都較好，而增塑劑的用量較低。
從以上解說中可以得出：
1）高分子增塑劑增塑的PVC產(chǎn)品，各項(xiàng)性能都很優(yōu)良，在耐久性和改善低溫性能方面是小分子增塑劑無可比擬的。
2）把高分子增塑劑與小分子增塑劑配合使用效果可達(dá)到最佳。
推薦產(chǎn)品：
顏色:透明
溫度范圍:- 15 / + 60 °C
特性:食品級(jí)生物乙烯(BIO VINYL)材質(zhì)軟管，完全不含鄰苯二甲酸鹽類塑化劑。符合歐盟10/2011食品接觸安全標(biāo)準(zhǔn)。內(nèi)外壁平滑。
應(yīng)用：設(shè)計(jì)用于食品和制藥行業(yè)中空氣和液體的輸送以及美容儀器的壓縮空氣和氣動(dòng)系統(tǒng)?？蛇m用于牛奶和食用酒精的輸送（濃度小于20%酒精的長(zhǎng)時(shí)間輸送或濃度小于50%的酒精短時(shí)輸送：2小時(shí))。建筑行業(yè)中用于工業(yè)級(jí)輸水管。
顏色:透明，帶紅色螺旋塑筋加強(qiáng)
溫度范圍:- 5 / + 60 °C
結(jié)構(gòu)特性:食品級(jí)生物乙烯(BIO PVC)材質(zhì)軟管，螺旋塑筋增強(qiáng)，使軟管具有良好的抗沖擊性能，完全不含鄰苯二甲酸鹽類塑化劑。內(nèi)壁平滑，外部波紋
應(yīng)用：專為一般壓力下的高品質(zhì)液態(tài)食品排吸和輸送，適用于果汁，葡萄酒，啤酒和高達(dá)50%的酒精。
中文
ENGLISH