안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
PVC는 본래 고분자 사슬들이 서로 강하게 끌어당기며 뻣뻣한 성질을 띠는데, 여기에 프탈레이트와 같은 가소제를 첨가하면 사슬 사이에 분자가 끼어들어가면서 물리적 성질이 크게 변합니다. 가소제는 고분자 사슬 사이의 빈 공간을 채우며 사슬 간 거리를 넓혀 주고, 그 결과 사슬들 사이에서 작용하던 분자 간 인력이 약화됩니다. 원래는 PVC 사슬끼리 직접 맞닿아 강한 반데르발스 힘을 주고받았지만, 가소제가 들어오면서 그 접촉이 줄어들고 대신 사슬-가소제 간의 상대적으로 약한 상호작용으로 대체됩니다.
이러한 변화는 고분자 사슬의 운동 자유도를 증가시켜 유리전이온도(Tg)를 낮추고, PVC가 더 쉽게 변형되며 부드럽고 유연한 성질을 갖게 만듭니다. 따라서 가소제는 고분자 사슬 사이에서 일종의 ‘윤활제’처럼 작용하여, 서로 달라붙는 힘을 줄이고 사슬들이 더 자유롭게 움직일 수 있도록 함으로써 PVC를 딱딱한 플라스틱에서 유연한 재료로 바꾸는 역할을 합니다.