塑化剂

塑化剂（英语：Plasticizer），或称增塑剂、可塑剂，是一种增加材料的柔软性或使材料液化的添加剂。其添加对象包含了塑胶（塑胶添加剂）、混凝土、干壁材料、水泥、胶粘剂与石膏等等。同一种塑化剂常常使用在不同的对象上，但其效果往往并不相同。塑化剂种类多达百余种，但使用得最普遍的即是一群称为邻苯二甲酸酯类的化合物。据统计2004年全世界的塑化剂市场，总量约在550万吨左右并朝600万吨迈进。塑胶添加塑化剂依据使用的功能、环境不同，制造成拥有各种韧性的软硬度、光泽的成品，其中愈软的塑胶成品所需添加的塑化剂愈多。一般常使用的保鲜膜，一种是无添加剂的PE（聚乙烯）材料，但其黏性较差；另一种广被使用的是PVC（聚氯乙烯）保鲜膜，有大量的塑化剂，以让PVC材质变得柔软且增加黏度，但是不适合生鲜食品的包装。混凝土使用塑化剂（减水剂），可以增加混合物的工作性方便施工不易产生蜂窝（裂缝、破裂），从而可减少含水比例，增加强度。在干壁材料中加入塑化剂可以增加混合物的液化程度，如此便不用添加太多水分，可减少干燥墙版所需的工夫。由于PVC本身是硬质的物料，添加塑化剂后，可使得塑胶成品具有柔软、易于弯曲、折叠、弹性佳的性质而易于塑形，也因此黏性较PE保鲜膜为佳。此外，女性经常使用之香水、指甲油等化妆品，则以邻苯二甲酸酯类作为定香剂，以保持香料气味，或使指甲油薄膜更光滑。邻苯二甲酸酯是最普遍使用的塑化剂，是由二羧酸邻苯二甲酸及醇类所形成的酯类，有良好的防水性及防油性。这类的塑化剂并非食品或食品添加物，且具有毒性。常见的邻苯二甲酸酯类塑化剂如下：以下列出邻苯二甲酸酯的致癌性及生殖毒性比较，致癌性部分以国际癌症研究机构（IARC）的分类为主。欧洲塑化剂同业工会（ECPI）2000年的新闻稿指出，国际癌症研究中心（IARC）研究证实，DEHP塑化剂对人体不会产生致癌效果，IARC先前根据老鼠实验，认为DEHP为“可能致癌物”，但IARC进一步最新研究发现，DEHP对老鼠的影响不会发生在人类身上，“这项结论是来自12国的28位专家，上周在法国里昂的一项会议所得出”。依据行政院环境保护署毒物及化学物质局民国100年7月20日公告列管毒物之分类如列：DNOPBBPDINPDIDPDEPDIBPDMPDBPBBPDIBPDBPDIHPDPPDNHPDCHPDIOPDNPBMPPBMEPBEEPHEHPBBEPDPPDBZPMEHPMNBP较安全的解塑化剂较容易由生物降解，也比较不容易造成生物的生化反应。举例如下：混凝土使用的塑化剂也称为减水剂、高效减水剂或超级塑化剂（英语：superplasticizer），可在混凝土凝固之前增加其流动性及加工性，方便施工。一般混凝土的含水量越高，其流动性及加工性越好。但在混凝土有足够的水分时，混凝土凝固后的强度和含水量恰成反比。因此若要混凝土有高强度，混凝土的水量不能过多，此时的加工性就会变差，塑化剂可以在不影响混凝土的加工性的条件下减少其含水量（因此称为减水剂），同时也提升混凝土的强度。若混凝土中加入了Pozzolana火山灰（英语：Pozzolana）时，也会加入塑化剂来提升强度。生产高强度混凝土或纤维强化混凝土（英语：fiber-reinforced concrete）时，常用此方式来提升强度。一般在混凝土中加入其质量1至2%的塑化剂就可以发挥效果。太多塑化剂会使得混凝土过度分离，因此一般不建议。依混凝土中成分的不同，太多塑化剂也可能会造成缓凝作用（retarding effect）。塑化剂通常是由木质素磺酸盐（英语：lignosulfonate）加工而成。超级塑化剂一般由萘磺酸缩合物或是磺化三聚氰胺甲醛所制成，有些较新型的超级塑化剂是由聚羧酸醚（英语：polycarboxylic ether）（PCE）所制成。不论是传统木质素磺酸盐的塑化剂，或是以萘磺酸或以磺化三聚氰胺为基础的超级塑化剂，都是利用相同电性的电荷会互相排斥的原理驱散絮凝的混凝土颗粒（细节请参照胶体条目）。 这些由木质素、萘或三聚氰胺所得的塑化剂都属于有机聚合物，塑化剂的长分子会包住混凝土粒子，提供负电荷，使混凝土粒子之间因同带负电而互相排斥。聚羧酸醚类的超级塑化剂是利用空间位阻稳定的机制使混凝土颗粒分散，和上述塑化剂利用同电性静电互相排斥的原理不同，这种分散机制的效果较强，对混凝土加工性的提升效果可以维持较长的时间。在古罗马时期，罗马人为了增加混凝土的加工性，会将动物脂肪、牛奶及血加入混凝土中。石膏干壁中使用的塑化剂也称为分散剂，可增加石膏凝固之前的加工性。为了减少使干壁干燥所需的能量，在制作时会加入较少的水，此时的加工性就会变差，加入塑化剂可以改善其加工性。一般而言一平方呎(MSF)大小、1/2英寸厚（即15 g/m2）的干壁加入2磅的塑化剂即可。若加入过量的塑化剂，会出现缓凝作用，也会使石膏干壁的强度变差。石膏干壁中使用的塑化剂通常是由木质素磺酸盐加工而成。高效塑化剂是由萘磺酸缩合物或聚羧酸醚制成，其用量只需一般木质素塑化剂的1/2到1/3。石膏干壁塑化剂的工作原理和混凝土塑化剂的工作原理大致相近。塑化剂的有机聚合物长分子会包住混凝土粒子，提供负电荷，使石膏粒子之间因同带负电而互相排斥，增加可加工性。含能材料及烟火药剂（英语：pyrotechnic composition）一般会使用增塑剂，一方面可以改善推进剂的本身或其粘合剂的物理性质，另一方面也可以当成辅助燃料，提升单位质量燃料所提供的推进力（即比冲）。在固态火箭推进剂及无烟火药中特别需要增塑剂改善物理性质或提升比冲。可提升比冲的增塑剂一般称为含能增塑剂（energetic plasticizer）。其优点是可减少推进剂的质量，增加火箭酬载或提升其最大速度。不过有时因为安全或是成本因素，仍然会使用无法提升比冲的增塑剂。航天飞机固体火箭助推器的燃料一般会使用称为端羟基聚丁二烯（HTPB）的合成橡胶为其增塑剂。如下是常用于固态火箭推进剂及无烟火药中的含能增塑剂列表NG及BTTN因为含有二级醇，其热稳定性较差。TMETN、DEGDN、BDNPF及BDNPA提升比冲的效果较小。NG及DEGN的蒸气压较高。台湾目前核准Dibutyl phthalate (DBP)及Diethyl phthalate (DEP)可添加于药品作赋形剂。 药品许可证系统中，Dibutyl phthalate 有10项。 Diethyl phthalate有30项。