增塑作用是指通過在聚合物中加入特定的小分子物質,即增塑劑,來改善其可塑性和加工性能的過程。這些增塑劑通常是高沸點、低揮發性的物質,能夠與聚合物相容。增塑劑的作用機理在於減弱聚合物分子鏈間的相互作用力,如範德華力,從而降低聚合物的玻璃化溫度,增加分子鏈的移動性,減少結晶性。這樣,聚合物的硬度、模量、軟化溫度和脆化溫度下降,而伸長率、曲撓性和柔韌性提高。
增塑作用可以分為內增塑和外增塑兩種方式:
內增塑:通過在聚合過程中加入第二單體,該單體與聚合物分子結構共聚,從而降低聚合物分子鏈的規整度和結晶度,增加塑性。
外增塑:通過添加外來的增塑劑,這些增塑劑通常是高沸點的液體或低熔點的固體,大多數為酯類有機化合物。外增塑劑與聚合物形成固體溶液,通過溶脹作用改善聚合物的可塑性。
例如,聚氯乙烯(PVC)是一種硬性塑膠,加入鄰苯二甲酸二異辛酯等增塑劑後,可以降低其玻璃化溫度,使其在較低溫度下易於加工,並能在常溫下具有彈性,製成軟製品。此外,增塑劑還可以提高聚合物的加工流動性、柔韌性、拉伸強度、抗彎曲性、抗衝擊強度、伸長率和彈性,同時降低其脆性。