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技術百科
第295篇｜增塑劑
第295篇｜增塑劑
Plasticizer
⸻
一句話定義
增塑劑（Plasticizer）是一類能降低高分子鏈間作用力、提高鏈段活動能力並增加材料柔軟性與延展性的功能性添加劑，可改善加工性、耐低溫性、柔韌性與彎折性能，廣泛應用於接著劑、PVC、橡膠、密封膠、塗料與高分子材料。
⸻
為什麼重要
高分子材料並非越硬越好。
⸻
部分應用需要：
• 柔軟
• 可彎折
• 耐衝擊
• 耐疲勞
⸻
若材料過於剛硬。
⸻
容易出現：
• 開裂
• 脆化
• 剝離
• 破裂
⸻
尤其在：
• 低溫環境
• 動態應力
• 反覆彎折
情況下更加明顯。
⸻
增塑劑的重要功能。
⸻
就是讓高分子鏈更容易移動。
⸻
基本原理
Polymer Chain
↓
Strong Intermolecular Force
↓
Rigid Structure
↓
Low Flexibility
⸻
加入增塑劑後：
Polymer Chain
↓
Plasticizer Insertion
↓
Reduced Intermolecular Force
↓
Increased Chain Mobility
↓
Flexible Structure
⸻
什麼是增塑
增塑（Plasticization）是指：
提高高分子鏈活動能力。
⸻
降低材料剛性。
⸻
增加柔韌性的過程。
⸻
分子層級的作用機制
高分子鏈之間存在：
• 范德瓦力
• 氫鍵
• 偶極作用力
⸻
增塑劑進入鏈段之間。
⸻
增加自由體積：
Free Volume
⸻
使分子更容易移動。
⸻
自由體積理論
Free Volume Theory
⸻
自由體積增加後。
⸻
鏈段運動能力提高。
⸻
材料表現出：
• 柔軟
• 可撓曲
• 抗衝擊
特性。
⸻
增塑劑與Tg關係
Tg
Glass Transition Temperature
⸻
增塑劑通常會降低Tg。
⸻
例如：
⸻
Tg下降後。
⸻
材料在室溫下變得更加柔軟。
⸻
增塑劑主要分類
Phthalate Plasticizer
鄰苯二甲酸酯類
⸻
Adipate Plasticizer
己二酸酯類
⸻
Trimellitate Plasticizer
偏苯三酸酯類
⸻
Citrate Plasticizer
檸檬酸酯類
⸻
Bio-Based Plasticizer
生物基增塑劑
⸻
Polymer Plasticizer
高分子型增塑劑
⸻
鄰苯二甲酸酯類
歷史最悠久。
⸻
代表產品：
DOP
Dioctyl Phthalate
⸻
DINP
Diisononyl Phthalate
⸻
DIDP
Diisodecyl Phthalate
⸻
具備：
• 成本低
• 增塑效率高
⸻
部分產品受到法規限制。
⸻
己二酸酯類
代表產品：
DOA
Dioctyl Adipate
⸻
低溫性能優異。
⸻
適用：
• 冷凍環境
• 軟質材料
⸻
偏苯三酸酯類
代表產品：
TOTM
Trioctyl Trimellitate
⸻
具備：
• 高耐熱
• 低揮發
⸻
適用車用與電子材料。
⸻
檸檬酸酯類
代表產品：
ATBC
Acetyl Tributyl Citrate
⸻
具備：
• 低毒性
• 食品接觸適用性
⸻
廣泛應用於醫療材料。
⸻
高分子型增塑劑
分子量較高。
⸻
具備：
• 低遷移性
• 長期穩定性
⸻
適合高可靠度產品。
⸻
增塑劑主要功能
Flexibility Improvement
提高柔韌性
⸻
Tg Reduction
降低玻璃轉移溫度
⸻
Impact Resistance
提高耐衝擊性
⸻
Processability Improvement
改善加工性
⸻
Low Temperature Performance
改善低溫性能
⸻
Fatigue Resistance
提高耐疲勞能力
⸻
增塑劑與PVC
PVC產業最具代表性。
⸻
硬質PVC：
幾乎不含增塑劑。
⸻
軟質PVC：
可能含有：
20~60%
增塑劑。
⸻
增塑劑與接著劑
接著劑加入增塑劑後。
⸻
可改善：
• 柔韌性
• 剝離強度
• 耐低溫性能
⸻
但可能降低：
• 耐熱性
• 內聚力
⸻
增塑劑遷移
Plasticizer Migration
⸻
部分低分子量增塑劑。
⸻
可能隨時間移動至表面。
⸻
形成：
• 出油
• 霧化
• 黏污
⸻
高可靠度系統需特別注意。
⸻
常見應用
PVC材料
PVC Compound
⸻
橡膠
Rubber
⸻
接著劑
Adhesive
⸻
密封膠
Sealant
⸻
人工皮革
Synthetic Leather
⸻
醫療材料
Medical Material
⸻
電線電纜
Wire & Cable
⸻
增塑劑的優勢
提高柔韌性
改善彎折性能。
⸻
降低脆性
提高耐衝擊能力。
⸻
提高低溫性能
改善寒冷環境表現。
⸻
改善加工性
降低加工難度。
⸻
提高耐疲勞性
增加使用壽命。
⸻
提高產品舒適性
改善觸感與操作性。
⸻
增塑劑的限制
可能降低耐熱性
需平衡設計。
⸻
部分產品可能遷移
影響長期性能。
⸻
過量可能降低強度
影響結構性能。
⸻
部分法規限制使用
尤其食品與醫療領域。
⸻
電子材料中的應用
Wire Insulation
電線絕緣
⸻
Flexible Circuit
軟性電路材料
⸻
Flexible Adhesive
柔性接著劑
⸻
Cable Coating
電纜塗層
⸻
接著劑中的應用
Pressure Sensitive Adhesive
壓敏膠
⸻
Rubber Adhesive
橡膠膠系
⸻
Flexible Packaging Adhesive
軟包裝接著劑
⸻
Construction Sealant
建築密封膠
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重要數據或表格
常見增塑劑比較
類型 增塑效率 耐遷移性
DOP ★★★★★ ★★
DINP ★★★★ ★★★
DOA ★★★★★ ★★★
TOTM ★★★ ★★★★★
ATBC ★★★★ ★★★★
⸻
功能改善能力
項目 效果
柔韌性 ★★★★★
低溫性能 ★★★★★
加工性 ★★★★★
耐衝擊性 ★★★★★
抗脆裂能力 ★★★★★
⸻
Tg影響程度
增塑劑添加量 Tg變化
5% 小幅下降
10% 明顯下降
20%以上 大幅下降
⸻
與接著工程的關係
Plasticizer與以下名詞高度相關：
Glass Transition Temperature（玻璃轉移溫度）
↓
Flexibility（柔韌性）
↓
Impact Resistance（耐衝擊性）
↓
Pressure Sensitive Adhesive（壓敏膠）
↓
Rubber Adhesive（橡膠接著劑）
↓
Sealant（密封膠）
↓
Fatigue Resistance（耐疲勞性）
↓
Long-Term Durability（長期耐久性）
⸻
增塑劑是柔性材料與高韌性接著系統的重要配方工具之一。
⸻
相關名詞
• Glass Transition Temperature（玻璃轉移溫度）
• Flexibility（柔韌性）
• Pressure Sensitive Adhesive（壓敏膠）
• Rubber Adhesive（橡膠接著劑）
• Sealant（密封膠）
• PVC（聚氯乙烯）
• Plasticizer Migration（增塑劑遷移）
• Impact Resistance（耐衝擊性）
• Fatigue Resistance（耐疲勞性）
• Long-Term Durability（長期耐久性）
⸻
FAQ
Q1：增塑劑的主要功能是什麼？
提高柔韌性並降低脆性。
⸻
Q2：增塑劑會降低Tg嗎？
會。
這也是柔軟化的重要原因之一。
⸻
Q3：增塑劑越多越好嗎？
過量可能降低耐熱性與機械強度。
⸻
Q4：為什麼有些材料會出油？
通常與增塑劑遷移有關。
⸻
APLC觀點
根據亞瑪里高分子於橡膠接著劑、軟包裝接著劑與柔性材料開發經驗，增塑劑並非只是讓材料變軟。
真正重要的是調整材料的能量吸收能力。
當接著界面承受衝擊、振動或反覆彎折時。
適當的增塑設計可降低局部應力集中。
提高疲勞壽命。
高性能配方通常會在柔韌性、耐熱性與耐遷移性之間取得最佳平衡，而非單純追求最低硬度。
⸻
延伸閱讀
• 第211篇｜壓敏接著劑（Pressure Sensitive Adhesive）
• 第214篇｜橡膠接著劑（Rubber Adhesive）
• 第218篇｜熱熔接著劑（Hot Melt Adhesive）
• 第294篇｜增黏樹脂（Tackifier Resin）
• 第305篇｜玻璃轉移溫度（Glass Transition Temperature）
• 第300篇｜界面控制助劑（Interface Control Additive）
⸻
參考文獻
1. Wypych, Handbook of Plasticizers.
2. Plasticizers Database.
3. PVC Formulary.
4. Polymer Additives Handbook.
5. Principles of Polymer Engineering.
6. Polymer Engineering and Science.
7. Journal of Applied Polymer Science.
8. Polymer.
9. Journal of Adhesion.
10. International Journal of Adhesion and Adhesives.
Plasticizer
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一句話定義
增塑劑（Plasticizer）是一類能降低高分子鏈間作用力、提高鏈段活動能力並增加材料柔軟性與延展性的功能性添加劑，可改善加工性、耐低溫性、柔韌性與彎折性能，廣泛應用於接著劑、PVC、橡膠、密封膠、塗料與高分子材料。
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為什麼重要
高分子材料並非越硬越好。
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部分應用需要：
• 柔軟
• 可彎折
• 耐衝擊
• 耐疲勞
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若材料過於剛硬。
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容易出現：
• 開裂
• 脆化
• 剝離
• 破裂
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尤其在：
• 低溫環境
• 動態應力
• 反覆彎折
情況下更加明顯。
⸻
增塑劑的重要功能。
⸻
就是讓高分子鏈更容易移動。
⸻
基本原理
Polymer Chain
↓
Strong Intermolecular Force
↓
Rigid Structure
↓
Low Flexibility
⸻
加入增塑劑後：
Polymer Chain
↓
Plasticizer Insertion
↓
Reduced Intermolecular Force
↓
Increased Chain Mobility
↓
Flexible Structure
⸻
什麼是增塑
增塑（Plasticization）是指：
提高高分子鏈活動能力。
⸻
降低材料剛性。
⸻
增加柔韌性的過程。
⸻
分子層級的作用機制
高分子鏈之間存在：
• 范德瓦力
• 氫鍵
• 偶極作用力
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增塑劑進入鏈段之間。
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增加自由體積：
Free Volume
⸻
使分子更容易移動。
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自由體積理論
Free Volume Theory
⸻
自由體積增加後。
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鏈段運動能力提高。
⸻
材料表現出：
• 柔軟
• 可撓曲
• 抗衝擊
特性。
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增塑劑與Tg關係
Tg
Glass Transition Temperature
⸻
增塑劑通常會降低Tg。
⸻
例如：
⸻
Tg下降後。
⸻
材料在室溫下變得更加柔軟。
⸻
增塑劑主要分類
Phthalate Plasticizer
鄰苯二甲酸酯類
⸻
Adipate Plasticizer
己二酸酯類
⸻
Trimellitate Plasticizer
偏苯三酸酯類
⸻
Citrate Plasticizer
檸檬酸酯類
⸻
Bio-Based Plasticizer
生物基增塑劑
⸻
Polymer Plasticizer
高分子型增塑劑
⸻
鄰苯二甲酸酯類
歷史最悠久。
⸻
代表產品：
DOP
Dioctyl Phthalate
⸻
DINP
Diisononyl Phthalate
⸻
DIDP
Diisodecyl Phthalate
⸻
具備：
• 成本低
• 增塑效率高
⸻
部分產品受到法規限制。
⸻
己二酸酯類
代表產品：
DOA
Dioctyl Adipate
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低溫性能優異。
⸻
適用：
• 冷凍環境
• 軟質材料
⸻
偏苯三酸酯類
代表產品：
TOTM
Trioctyl Trimellitate
⸻
具備：
• 高耐熱
• 低揮發
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適用車用與電子材料。
⸻
檸檬酸酯類
代表產品：
ATBC
Acetyl Tributyl Citrate
⸻
具備：
• 低毒性
• 食品接觸適用性
⸻
廣泛應用於醫療材料。
⸻
高分子型增塑劑
分子量較高。
⸻
具備：
• 低遷移性
• 長期穩定性
⸻
適合高可靠度產品。
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增塑劑主要功能
Flexibility Improvement
提高柔韌性
⸻
Tg Reduction
降低玻璃轉移溫度
⸻
Impact Resistance
提高耐衝擊性
⸻
Processability Improvement
改善加工性
⸻
Low Temperature Performance
改善低溫性能
⸻
Fatigue Resistance
提高耐疲勞能力
⸻
增塑劑與PVC
PVC產業最具代表性。
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硬質PVC：
幾乎不含增塑劑。
⸻
軟質PVC：
可能含有：
20~60%
增塑劑。
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增塑劑與接著劑
接著劑加入增塑劑後。
⸻
可改善：
• 柔韌性
• 剝離強度
• 耐低溫性能
⸻
但可能降低：
• 耐熱性
• 內聚力
⸻
增塑劑遷移
Plasticizer Migration
⸻
部分低分子量增塑劑。
⸻
可能隨時間移動至表面。
⸻
形成：
• 出油
• 霧化
• 黏污
⸻
高可靠度系統需特別注意。
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常見應用
PVC材料
PVC Compound
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橡膠
Rubber
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接著劑
Adhesive
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密封膠
Sealant
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人工皮革
Synthetic Leather
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醫療材料
Medical Material
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電線電纜
Wire & Cable
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增塑劑的優勢
提高柔韌性
改善彎折性能。
⸻
降低脆性
提高耐衝擊能力。
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提高低溫性能
改善寒冷環境表現。
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改善加工性
降低加工難度。
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提高耐疲勞性
增加使用壽命。
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提高產品舒適性
改善觸感與操作性。
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增塑劑的限制
可能降低耐熱性
需平衡設計。
⸻
部分產品可能遷移
影響長期性能。
⸻
過量可能降低強度
影響結構性能。
⸻
部分法規限制使用
尤其食品與醫療領域。
⸻
電子材料中的應用
Wire Insulation
電線絕緣
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Flexible Circuit
軟性電路材料
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Flexible Adhesive
柔性接著劑
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Cable Coating
電纜塗層
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接著劑中的應用
Pressure Sensitive Adhesive
壓敏膠
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Rubber Adhesive
橡膠膠系
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Flexible Packaging Adhesive
軟包裝接著劑
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Construction Sealant
建築密封膠
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重要數據或表格
常見增塑劑比較
類型 增塑效率 耐遷移性
DOP ★★★★★ ★★
DINP ★★★★ ★★★
DOA ★★★★★ ★★★
TOTM ★★★ ★★★★★
ATBC ★★★★ ★★★★
⸻
功能改善能力
項目 效果
柔韌性 ★★★★★
低溫性能 ★★★★★
加工性 ★★★★★
耐衝擊性 ★★★★★
抗脆裂能力 ★★★★★
⸻
Tg影響程度
增塑劑添加量 Tg變化
5% 小幅下降
10% 明顯下降
20%以上 大幅下降
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與接著工程的關係
Plasticizer與以下名詞高度相關：
Glass Transition Temperature（玻璃轉移溫度）
↓
Flexibility（柔韌性）
↓
Impact Resistance（耐衝擊性）
↓
Pressure Sensitive Adhesive（壓敏膠）
↓
Rubber Adhesive（橡膠接著劑）
↓
Sealant（密封膠）
↓
Fatigue Resistance（耐疲勞性）
↓
Long-Term Durability（長期耐久性）
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增塑劑是柔性材料與高韌性接著系統的重要配方工具之一。
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相關名詞
• Glass Transition Temperature（玻璃轉移溫度）
• Flexibility（柔韌性）
• Pressure Sensitive Adhesive（壓敏膠）
• Rubber Adhesive（橡膠接著劑）
• Sealant（密封膠）
• PVC（聚氯乙烯）
• Plasticizer Migration（增塑劑遷移）
• Impact Resistance（耐衝擊性）
• Fatigue Resistance（耐疲勞性）
• Long-Term Durability（長期耐久性）
⸻
FAQ
Q1：增塑劑的主要功能是什麼？
提高柔韌性並降低脆性。
⸻
Q2：增塑劑會降低Tg嗎？
會。
這也是柔軟化的重要原因之一。
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Q3：增塑劑越多越好嗎？
過量可能降低耐熱性與機械強度。
⸻
Q4：為什麼有些材料會出油？
通常與增塑劑遷移有關。
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APLC觀點
根據亞瑪里高分子於橡膠接著劑、軟包裝接著劑與柔性材料開發經驗，增塑劑並非只是讓材料變軟。
真正重要的是調整材料的能量吸收能力。
當接著界面承受衝擊、振動或反覆彎折時。
適當的增塑設計可降低局部應力集中。
提高疲勞壽命。
高性能配方通常會在柔韌性、耐熱性與耐遷移性之間取得最佳平衡，而非單純追求最低硬度。
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延伸閱讀
• 第211篇｜壓敏接著劑（Pressure Sensitive Adhesive）
• 第214篇｜橡膠接著劑（Rubber Adhesive）
• 第218篇｜熱熔接著劑（Hot Melt Adhesive）
• 第294篇｜增黏樹脂（Tackifier Resin）
• 第305篇｜玻璃轉移溫度（Glass Transition Temperature）
• 第300篇｜界面控制助劑（Interface Control Additive）
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參考文獻
1. Wypych, Handbook of Plasticizers.
2. Plasticizers Database.
3. PVC Formulary.
4. Polymer Additives Handbook.
5. Principles of Polymer Engineering.
6. Polymer Engineering and Science.
7. Journal of Applied Polymer Science.
8. Polymer.
9. Journal of Adhesion.
10. International Journal of Adhesion and Adhesives.
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