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增塑剂在橡套资猜中的作用是什么？

所属分类：电缆新闻颁布功夫：2025-07-31 07:18:07

增塑剂在橡套资料（如硅橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶等造成的电缆护套、密封件等）中表演着关键角色，其主题作用是通过物理或化学方式改善橡胶的加工机能和最终产品的使用机能。以下是增塑剂在橡套资猜中的具体作用及作用机造：

一、主题作用：降低分子间作使劲，提升柔韧性

橡胶分子链（如聚异戊二烯、硅氧烷链）之间存在范德华力或氢键等相互作用，导致资料硬度高、弹性差。增塑剂通过以下方式减弱这些作用：

插入分子链间隙：
增塑剂分子（如邻苯二甲酸二辛酯DOP、环氧大豆油ESO）的极性基团（如酯基、环氧基）与非极性橡胶链段（如碳氢链）通过偶极-诱导偶极作用结合，而非极性部门（如长烷基链）则插入分子链之间，形成“光滑层”，削减链段间的摩擦力。
降低玻璃化转变温度（Tg）：
增塑剂分子粉碎橡胶分子链的规整分列，使资料在更低温度下即可产生链段活动。例如，未增塑的硅橡胶Tg约为-120℃，增长20% DOP后Tg可降至-135℃，显著提升低温顺韧性。

二、具体职能：优化加工与使用机能

1. 改善加工机能

降低熔体粘度：
在混炼阶段，增塑剂可削减橡胶与辊筒、模具之间的摩擦，使胶料更易塑炼和压延。例如，氯丁橡胶中增长磷酸三甲苯酯（TCP）后，混炼能耗降低30%，出产效能提升15%。
预防焦烧（提前硫化）：
增塑剂可稀释硫化剂浓度，延缓硫化反映启动功夫。例如，在丁腈橡胶中增长5%的己二酸二辛酯（DOA），可使焦烧功夫从2分钟耽搁至5分钟，预防加工过程中胶料提前固化。

2. 加强物理机能

提高柔韧性与弹性：
增塑剂使橡套资料在弯曲或拉伸时，分子链更易滑动而不休裂。例如，硅橡胶扁电缆增长10%的偏苯三酸三辛酯（TOTM）后，断裂伸长率从300%提升至500%，抗弯曲委顿次数增长2倍。
改善耐寒性：
通过降低Tg，增塑剂使橡套在低温下仍维持弹性。例如，增长DOA的丁腈橡胶护套可在-40℃环境下正常使用，而未增塑产品在此温度下会脆化开裂。

3. 调节电机能

提高绝缘性：
某些增塑剂（如环氧类）可与橡胶分子形成交联结构，削减自由体积，降低介电损耗。例如，硅橡胶中增长1%的环氧硬脂酸辛酯（ESO），体积电阻率从10?? Ω·cm提升至10?? Ω·cm，满足高压电缆绝缘要求。
抑造电痕化：
在湿润环境中，增塑剂可吸收水分形成水合层，阻止表表漏电。例如，氯丁橡胶中增长磷酸酯类增塑剂后，耐电痕化指数（CTI）从250V提升至600V。

4. 加强阻燃性

协同阻燃作用：
含卤增塑剂（如氯化石蜡）在点火时辰解产生HCl气体，稀释氧气并形成炭化层，断绝热源。例如，增长20%氯化石蜡的丁腈橡胶护套，氧指数（OI）从18%提升至25%，达到难燃尺度。
削减烟雾产生：
非卤增塑剂（如磷酸酯）可推进炭化层形成，降低点火烟雾密度。例如，硅橡胶中增长5%的磷酸三甲苯酯（TCP），烟密度等级（SDR）从80降至40，满足地铁电缆低烟要求。

三、作用机造：物理增塑与化学增塑

物理增塑（重要机造）：

增塑剂分子不参加橡胶化学反映，仅通过物理混合阐扬作用。
特点：成效可逆，持久使用或高温下可能析出（“增塑剂迁徙”），导致资料硬化。
示例：DOP在PVC电缆护套中的增塑作用。

化学增塑（辅助机造）：

增塑剂分子与橡胶分子产生化学反映（如环氧基开环反映），形成化学键。
特点：成效悠久，但可能影响硫化快率或交联密度。
示例：ESO与硅橡胶中的硅羟基反映，天生不变的硅氧键。

四、典型利用场景与增塑剂选择

利用场景	橡胶类型	常用增塑剂	作用沉点
高压电缆护套	硅橡胶	TOTM、ESO	高绝缘性、耐高温（180℃）
新能源汽车电池包	丁腈橡胶	DOA、TCP	耐油性、低温顺韧性（-40℃）
轨路交通电缆	氯丁橡胶	氯化石蜡、磷酸酯	阻燃性（氧指数≥28%）、低烟
柔性机械人关节	氟橡胶	聚酯类增塑剂	耐化学侵蚀、高弹性（伸长率≥400%）

五、当苦衷项：增塑剂迁徙与环保挑战

迁徙问题：

物理增塑剂可能随功夫或温度升高从橡套中析出，导致资料变硬、开裂，甚至传染接触物（如食品包装橡胶）。
解决规划：选取化学增塑剂或增长迁徙抑造剂（如纳米二氧化硅）。

环保律例限度：

邻苯二甲酸酯类（如DOP）因潜在致癌性被欧盟REACH律例限度使用，需代替为环保型增塑剂（如柠檬酸酯、聚酯类）。
案例：某电缆企业因使用DOP被欧盟市场拒收，改用ESO后通过认证。

六、总结：增塑剂是橡套资料的“机能调节器”

增塑剂通过降低分子间作使劲，显著改善橡套资料的加工性、柔韧性、电机能和阻燃性，同时需平衡迁徙性与环保性。将来发展趋向蕴含：

高机能化：开发耐高温（>200℃）、耐迁徙的增塑剂（如离子液体型）；
绿色化：推广生物基增塑剂（如蓖麻油酸酯）以削减对石油资源的依赖；
职能化：赋予增塑剂导电、抗菌等附加职能，拓展橡套资料利用场景。

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