PVC分子链的各链节是有极性的,所以分子链相互吸引在一起,当把PVC加热时,其分子链的热运动就变得剧烈,分子链间的作用力消弱,间隙也增大。此时如果增塑剂分子插入PVC分子链的间隙中,PVC分子链上的极性部分和增塑剂的极性部分相互作用,这样的PVC-增塑剂体系即使在冷却时,增塑剂也仍然留在原来的位置上,从而妨碍了PVC分子链的接近,使PVC分子链的微小热运动变得容易。例如,当用DOP增塑PVC时,在升高温度下DOP分子插入到PVC分子链间,DOP的酯型偶极与PVC的偶极相互作用,并使DOP的苯环极化,于是DOP与PVC分子链很好地结合在一起。由于DOP的非极性部分的亚甲基链不极化,它夹在PVC分子链间,这样就显著削弱了PVC分子间作用力,PVC再变形时,链的移动就容易了。
增塑机理认为,一种对PVC有用和有效的增塑剂必须含有两种结构单元,极性和非极性的。增塑剂分子中的极性部分,必须能够与PVC聚合物形成可逆的健合,因而软化PVC。而增塑剂分子中的非极性部分,要考虑到使PVC分子之间的相互作用可以控制,因此增塑剂不能是可破坏PVC结晶的强溶剂。
增塑机理同时认为,增塑剂在PVC中能增加自由体积,提供屏蔽效应,具有润滑性。增塑剂分子中的极性单元部分,如羧酸酯的羰基官能团或者苯环,和非极性部分的脂肪族侧链等,它们之间的平衡对控制增塑剂的相容性是非常重要的,如果增塑剂极性太大,它将破坏PVC的微晶,如果非极性部分太多,会产生相容性不好的问题。
增塑机理还假定,增塑剂分子不是永久的与PVC分子健合,而是在一定部位如无定形区,自由地与其它增塑剂分子或PVC分子连接。由于这些相互作用较弱,这是一个动态的交互作用过程,由此一个增塑剂分子依附于一个点或中心,它易自由移动,并可被其它增塑剂分子取代。不同增塑剂产生的增塑效应不同,是因为不同增塑剂与PVC之间,以及增塑剂自身之间的相互作用力强度不同。在增塑剂含量低时,增塑剂-PVC分子之间的相互作用力是主要作用力,而在增塑剂含量高时,增塑剂-增塑剂之间的相互作用变得更为重要。这也就是低含量增塑剂会在PVC中发生反增塑作用的主要原因。
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只看楼主 我来说两句 抢板凳