增塑剂——概念、分类和性质

48 食品安全导刊 2015年11月食品接触材料中的增塑剂简介□ 钟锋 刘浩 代丽宏 李继文 薛宁 农业部农产品包装材料质量安全风险评估实验室（长春）加工与包装Tlogy科技增塑剂又称塑化剂、可塑剂，是一种高分子材料助剂，可以增加材料柔软等特性；在塑料中添加可以使塑料制品更加柔软、具备韧性和弹性。

增塑剂是产量和消费量最大的塑料助剂之一，需求的三大主要区域为北美、欧洲和亚洲，占60％。

我国是亚洲地区最大的生产和消费国，其中90％用于生产PVC塑料，其余用于合成橡胶、纤维素塑料和丙烯酸树脂等产品。

增塑剂的种类增塑剂的分类按分子量大小分为单体型和聚合型，按性能分为通用型、耐寒型、耐热型、阻燃型、无毒型；按结构分为邻苯二甲酸酯、脂肪族二元酸酯、磷酸酯、环氧化合物、多元醇酯类增塑剂、反应性类增塑剂、柠檬酸酯类增塑剂脂等等。

同一种塑化剂常常使用不同的对象，但其效果往往并不相同。

塑化剂种类多达百余种，最普遍的是邻苯二甲酸酯类增塑剂和脂肪族二元酸酯（己二酸酯类增塑剂）。

邻苯二甲酸酯类增塑剂又称钛酸酯(PAEs)，邻苯二甲酸形成脂的统称是邻苯二甲酸酐与醇在酸的催化作用下形成的酯。

用作增塑剂时是邻苯二甲酸与4～15个碳形成酯，用于玩具、食品包装、塑料地板、壁纸、清洁剂、指甲油、喷雾剂、洗发水、和沐浴液等数百种产品中，占总塑化剂消费量的90％。

通用特性：粘稠液体，挥发性低，无色、无嗅，有毒，不溶于水，溶于大多有机溶剂，如乙醚、乙醇、矿物油。

常用的此类增塑剂有16种，即邻苯二甲酸甲酯DMP、领苯二甲酸乙酯DEP、邻苯二甲酸丙酯DPrP 、邻苯二甲酸丁酯DBP 、邻苯二甲酸戊酯DAP 、邻苯二甲酸己酯DHP 、邻苯二甲酸丁基苄基酯BBP、邻苯二甲酸（2-乙基己基）酯DEHP、邻苯二甲酸二正辛酯DnOP、邻苯二甲酸二异壬酯DiNP、邻苯二甲酸二异癸酯DIDP等。

脂肪族二元酸酯类增塑剂直连的亚甲基为主体，同环状结构的增塑剂比较，在较低温度下可保持聚合物分子链间的运动，具有良好的耐寒性能，烷基链越长，耐寒性能越好。

一、增塑剂的定义和分类凡是添加到聚合物体系中，能增加聚合物塑性、柔韧性或膨胀性的物质叫做增塑剂。

一般均为高沸点液体或低熔点固体，主要为前者。

增塑剂分类的方法很多，可以从不同的角度对增塑剂进行分类。

1、按化学结构分类增塑剂可分为邻苯二甲酸酯类、脂肪族二元酸酯类、磷酸酯类、环氧化合物类、聚酯类、烷基苯磺酸酯类、含氯增塑剂类、以及其他类。

2、按相容性分类分为主增塑剂和辅助增塑剂。

凡能和树脂充分高度相容的增塑剂称为主增塑剂，或称溶剂型增塑剂。

它的分子不仅能进入树脂分子链的无定形区；也能插入分子链的结晶区。

因此它不会渗出而形成液滴、液膜，也不会喷霜而形成表面结晶。

这种主增塑剂可以单独应用。

而辅助增塑剂一般只能进入树脂无定形区域而不能进入分子链的结晶区，也叫做非溶剂性增塑剂，它必须与主增塑剂配合使用，否则会出现渗出或喷霜现象。

3、按分子结构分类按分子结构来分类，增塑剂可分为单体型和聚合型两大类。

单体增塑剂有固定的组成，绝大部分的增塑剂都属于此类。

其相对分子量在300～500之间。

聚合型相对分子质量一般在1000～6000之间。

只有聚酯型和聚氨酯型等少量增塑剂为聚合型增塑剂。

4、按作用方式分类可以分为内增塑剂和外增塑剂。

内增塑剂是在聚合过程中加入第二单体，能进行共聚，对聚合进行改性。

因此内增塑剂实际上是聚合物分子的一部分；另一种情况是在聚合物分子链上引入支链，由于支链在分子结构中的存在，降低了聚合物链与链之间的作用力，也降低了分子链的规整性，从而使分子链之间互相移动的可能性增加，即增加了聚合物的塑性。

外增塑剂一般为低分子量的化合物或聚合物。

将其添加到需要增塑的聚合物中，可增加聚合物的塑性。

外增塑剂通常是高沸点、难挥发的液体或低熔点固体，不与聚合物起化学反应。

和聚合物的相互作用主要是在升高温度时的溶胀作用，与聚合物形成一种固体溶液。

外增塑剂性能全面，生产和使用比较方便。

本模块讨论的增塑剂是指外增塑剂。

5、按工作特性来分类增塑剂可分为通用型和特殊型两种。

增塑剂的种类及其性质1、邻苯二甲酸酯类邻苯二田酸酣类是目前最广泛使用的主增塑剂，品种多、产量高，井具有色泽浅、毒性低、电性能好、挥发件小、气味少、耐低温性一般等特点。

目前邻苯二酸酯类的消耗量约占增塑剂总消耗量的80-85%，而其中最常用的是邻苯二甲酸二辛酯和邻苯二甲酸二异辛酯两种。

(1)邻苯二甲酸二辛酯(（简称DOP）无色油状液体，有特殊气味。

(2)邻苯二甲酸二异辛酯(简称DIOP)几乎是无色的粘稠液体，溶于大多数有机溶剂和烃类，(3)邻苯二甲酸二异癸酯(简称DIDP)粘稠液体，溶于大多数有机溶剂和烃类，不溶于或微溶于甘油、乙二醇和某些胺类。

它的挥发性比DOP小。

耐迁移，是一种低挥发性增塑剂，又耐老化，电性能好，但相溶性差些。

(4)邻苯二甲酸二异壬酯(简称DINP）透明油状液体，其高温下的挥发性只是DOP的一半。

(5)邻苯二甲酸二丁酯(简称DBP）无色透明液体，具有芳香族气味，溶于大多数有机溶剂和烃类。

DBP对PVC的临界塑化温度为90—95℃。

(6)邻苯二甲酸二异丁酯(简称DIBP)无色透明液体， DIBP在PVC农用薄膜中使用时曾发现由于它的析出致使水稻烂秧的问题。

(7)邻苯二甲酸丁苄酯(简称BBP)透明油状液体，溶于有机溶剂和烃类，不溶于水。

BBP对PVC的临界塑化温度为96-100℃。

(8)邻苯二甲酸二甲酯(简称DMP)无色油状液体，微带芳香族气味，常温下不溶于水，和脂肪烃混溶，与大多数树脂相溶性良好.(9)邻苯二甲酸二乙酯（简称DEP)无色油状液体，无毒，微带芳香族气味，溶于大多数有机溶剂。

(10)邻苯二甲酸二环己酯(DCHP)具有芳香族气味的白色结晶状粉末．溶于大多数有机溶剂，在热的汽油和矿物油中完全溶解，微溶于乙二醇类和某些胺类。

(11)对苯二甲酸二辛酯(DOTP)DOTP与DOP的物理性能相似，制品的机械性能也相似，但DOTP的挥发件比DOP小得多。

2、脂肪酸酯类脂肪酸酯类的低温性能很好，但与聚氯乙烯的相溶性较差故只能用作耐寒的副增塑剂与邻苯二甲酸酯类并用。

目录增塑剂的分类及介绍 (2)(一) 按同PVC树脂的相容性来分类 (2)(二)根据溶解性来分类 (2)(三) 根据添加的方式来分类 (2)(四)根据应用性能来分类 (2)(五) 根据相对分子质量来分类 (3)(六) 根据化学结构来分类 (3)1. 邻苯二甲酸酯类 (3)2. 脂肪族二元酸酯类 (3)3. 磷酸酯类 (4)4. 脂肪族—元酸酯类增塑剂 (4)5.柠檬酸酯类增塑剂 (4)6. 环氧增塑剂类 (4)7. 石油磺酸苯酚酯类 (5)8. 聚酯增量增塑剂 (5)9. 反应型增塑剂 (5)(一) 邻苯二甲酸酯类 (6)(二) 磷酸酯类 (8)(三) 脂肪族二元羧酸酯 (12)(四) 多元醇酯 (17)(五) 环氧增塑剂 (21)(六) 氯代烷烃增塑剂 (22)(七) 柠檬酸酯增塑剂 (25)(八) 苯多羧酸酯类增塑剂 (29)(九) 聚酯增塑剂和聚合物型增塑剂 (32)(十) 反应型增塑剂 (35)增塑剂的分类及介绍(一) 按同PVC树脂的相容性来分类根据增塑剂同PVC树脂相容性的大小，可以把增塑剂分成主增塑剂、副增塑剂和增量增塑剂三类。

主增塑剂有良好的同PVC 树脂的相容性，质量相容比例可达到1：1，能在PVC中单独使用; 副增塑剂质量相容比例低于1：3 (增塑剂：树脂)，一般不在PVC中单独使用，需在适当的主增塑剂下配合使用;增量增塑剂与树脂基本上无或极少有相容性，其质量相容比例低于1：20 (增塑剂：树脂)，使用这类增塑剂得到的增塑效率是很有限的，但可以改善某些性能，降低价格。

(二)根据溶解性来分类根据增塑剂对聚合物的溶解性来分类，可以把增塑剂分为溶剂型增塑剂和非溶剂型增塑剂两类。

前者对聚合物有较强的溶剂化作用，可溶解一部分聚合物，而后者的溶剂化作用很小，不能溶解聚合物，只能起溶胀作用。

(三) 根据添加的方式来分类可以分为外增塑剂和内增塑剂，外增塑剂是在塑料配料时加入，而内增塑剂是在树脂合成过程中，作为共聚单体加入，以化学键结合到树脂上去，以提高树脂本身的塑性。

增塑剂1. 增塑剂概述:增塑剂( 又称作塑化剂) 是一种加入到合成树脂和橡胶中，能增加它们的可塑性、柔韧性或膨胀性的有机物质。

增塑剂的作用主要是减弱树脂分子间的次价键，增加树脂分子键的移动性，降低树脂分子的结晶性，增加树脂分子的可塑性。

2. 增塑剂分类：增塑剂种类繁多，分类方法不一。

⑴ 按其与树脂相容性分类，分为主增塑剂、辅助增塑剂。

① 主增塑剂：如邻苯二甲酸类、磷酸酯类、烷基磺酸苯脂类。

② 辅助增塑剂：如脂肪族二元酸脂类、多元醇脂类、脂肪酸单脂类、环氧脂类等。

⑵按应用性能分：可分为七类。

① 耐寒性增塑剂 ②耐热性增塑剂 ③阻燃性增塑剂 ④防霉性增塑剂 耐侯性增塑剂 ⑥无毒性增塑剂 ⑦通用性增塑剂⑶按照化学结构划分为以下各类① 苯二甲酸酯类 ②脂肪族二元酸酯类 ③磷酸酯类 ④多元醇酯类 ⑤苯多酸酯类 ⑥柠檬酸酯类 ⑦聚酯类 ⑧环氧类 ⑨含氯类3．增塑剂DOP 的化学名为邻苯二甲酸二辛脂，是众多增塑剂品种中应用最广泛的一种。

DOP 综合性能好,赖水抽出并具有良好的赖热性。

更重要的是其成本较低，是以石油生产的苯酐和辛醇制得的。

在聚氯乙烯软制品中，DOP 是广泛应用的主增塑剂，在多种合成橡胶中，DOP 具有良好的软化作用。

随着塑料工业的飞速发展, 对增塑剂的需求愈来愈多。

我国增塑剂主要用于聚氯乙烯( PVC)制品和电缆绝缘材料, 其他则用于纤维素、尼龙、聚醋酸乙烯酯、橡胶的软化剂和有机溶剂等。

随着我国建筑塑料( 型材、管材) 、农用塑料、塑料包装材料、日用塑料制品以及工程塑料等的发展, 将推动我国增塑剂将不断发展。

4.DOP 的合成及实验方案：苯酐与22乙基己醇反应过程分两步进行,第一步是苯酐与醇反应生成单酯的反应是不可逆反应;所以当邻苯二甲酸酐在醇中溶解时,反应即已完成。

第二步是生成的单酯与过量的醇进一步反应生成双酯。

反应原理： CCO OC H 3(C H 2)7O H C C O O H C H 2(C H 2)7O O C O C H 2(CH 2)7C OHOO C H 3(C H 2)7O H C C O O C H2(C H 2)7C H 2(C H 2)7H 2O 按试验方案配比,每次试验称取0.10 mol 苯酐(14.8 g) 、n (2-乙基己醇)/n (苯酐) =2.35 ,共沸剂(甲苯) 200 [mL P/n (苯酐) ]和固体酸催化剂1.4 g 加入到磨口三颈瓶中。

什么是增塑剂
随着塑料制品的批量生产和广泛应用，各种助剂也应运而生，其中增塑剂的用量是各种助剂中最多的。

那么什么是增塑剂呢?童装配饰存在安全隐患吗?
当下在塑料产品的加工工艺中，增塑剂已经是不可缺少的辅助原料助剂之一。

增塑剂大多是一种高沸点的液态酯类。

按一定的比例加入树脂中，可以改变树脂的性质，如增加塑料的柔软性，降低熔融料的黏度，使树脂变得容易加工成型。

增塑剂有哪些常用品种
常用增塑剂有：邻苯二甲酸二辛酯(DOP);邻苯二甲酸二丁酯( DBP);己二酸二己酯(DOA);癸二酸- -己酯(DOS);磷酸三甲苯酯( TCP);磷酸三苯酯(TPP);氯化石蜡(P-CI);石油酯(T-50);烷基磺酸甲酚酯(M-50)，聚乙二醇(PEG);偏苯三酸三(2-乙基己)酯(TOTM):柠檬酸三正丁酯(TBC)等。

增塑剂的增塑机理，一般认为有以下两种：
1、当增塑剂与树脂一起熔融时，增塑剂的小分子便会插人到聚合物分子链之间，削弱了聚合物分子链间的引力，增大了它们之间的距离，结果增加了聚合物分子链的移动可能，降低了聚合物分子链间的缠结，使树脂在较低的温度下就可发生玻璃化转变，从而使塑料的塑性增加。

由此可见，聚合物分子链之间的引力和缠结是对抗塑化作用的一大原因。

2、聚合物的分子结构也影响聚合物分子链间的引力，特别是聚合物分子链上各基团的性质，具有强极性基团的分子链间作用力大，具有非极性基团的分子链间作用力小，为了使具有强极性基团的聚合物易于成型，可以加人增塑剂，增塑剂的极性基团会与聚合物极性基团相互作用，从而削弱了聚合物间的引力，也就达到了增塑的目的。

橡胶行业不用再找了，超全的橡胶增塑剂知识汇总橡胶增塑剂及分类一．橡胶增塑剂的概念增塑剂又称为软化剂，是指能够降低橡胶分子链间的作用力，改善加工工艺性能，并能提高胶料的物理机械性能，降低成本的一类低分子量化合物。

过去习惯上根据应用范围不同分为软化剂和增塑剂。

软化剂多来源于天然物质，常用于非极性橡胶；增塑剂多为合成产品，多用于极性合成橡胶和塑料中。

目前由于所起的作用相同，统称为增塑剂。

二．增塑剂的作用1．改善橡胶的加工工艺性能：通过降低分子间作用力，使粉末状配合剂更好地与生胶浸润并分散均匀，改善混炼工艺；通过增加胶料的可塑性、流动性、粘着性改善压延、压出、成型工艺。

2．改善橡胶的某些物理机械性能：降低制品的硬度、定伸应力、提高硫化胶的弹性、耐寒性、降低生热等。

3．降低成本：价格低、耗能省。

三．增塑剂的分类1．根据作用机理分：物理增塑剂：增塑分子进入橡胶分子内，增大分子间距、减弱分子间作用力，分子链易滑动。

化学增塑剂：又称塑解剂，通过力化学作用，使橡胶大分子断链，增加可塑性。

大部分为芳香族硫酚的衍生物如2-萘硫酚、二甲苯基硫酚、五氯硫酚等。

2．按来源分：①石油系增塑剂②煤焦油系增塑剂③松油系增塑剂④脂肪油系增塑剂⑤合成增塑剂四．对增塑剂的要求增塑效果好，用量少，吸收速度快；与橡胶的相容性好，挥发性小、不迁移、耐寒性好，耐水、耐油、溶剂；电绝缘性好，耐燃性好，无色、无毒、无臭，价廉易得。

橡胶增塑原理及增塑效果表征一．橡胶增塑的方法提高橡胶可塑性的方法主要有以下三种：1．物理增塑法：加入物理增塑剂2．化学增塑法：化学塑解剂3．机械增塑法：通过机械剪切作用，提高可塑性。

可单独应用，与前两种方法一起使用时，效果更好。

二．增塑剂与橡胶的相容性1．增塑剂与橡胶的相容性相容性是指两种不同的物质混合时形成均相体系的能力。

相容性好，两种物质形成均相体系的能力强。

橡胶与增塑剂的相容性很重要，若相容性差，增塑剂则会从橡胶中喷出，甚至难于混合、加工。