El DOP reduce la temperatura de transición vítrea del PVC, disminuyendo así su dureza, resistencia a la tracción, módulo de elasticidad y viscosidad de fusión. A medida que aumenta la carga, la elongación a la rotura, la resistencia al impacto y la flexibilidad a bajas temperaturas se incrementan. Sus moléculas se sitúan entre las cadenas de PVC en las regiones amorfas, debilitando la atracción entre ellas y permitiendo que las cadenas se muevan a temperaturas más bajas. De esta forma, los plastificantes confieren flexibilidad al PVC, y el DOP es un plastificante de uso general.
La permanencia y el aislamiento empeoran. El compuesto pierde gradualmente DOP por evaporación y migración, y la pérdida dieléctrica aumenta.
Propiedades mecánicas
Dureza
La dureza apenas aumenta hasta aproximadamente 10 phr de DOP, y luego disminuye progresivamente a medida que aumenta la concentración. Los datos recopilados por el productor sitúan un compuesto de 50 phr de DOP en Shore A 80; en otra recopilación, un compuesto de 67 phr obtuvo una dureza de 69.
El DOP es la referencia habitual para la eficiencia de plastificación . En los datos de 50 phr, el DINP proporciona una dureza Shore A de 84 frente a los 80 del DOP, por lo que un compuesto de DINP necesita más phr para alcanzar la misma dureza.
Resistencia a la tracción
La resistencia a la tracción disminuye a medida que aumenta la carga de DOP, tras un ligero incremento en las cargas más bajas. En un estudio realizado con tres grados de PVC, alcanzó su valor máximo entre 5 y 10 phr y comenzó a descender bruscamente alrededor de los 20 phr.
El PVC no plastificado tiene una resistencia de 40 a 70 MPa; en un estudio de 2020 , un compuesto con 40 phr de DOP alcanzó los 17.7 MPa. El módulo de Young disminuye a la par que la resistencia a la tracción.
Elongación en Break
La elongación a la rotura se mantiene cerca de los niveles del PVC rígido hasta aproximadamente 10 phr de DOP, luego aumenta en 20 phr y continúa incrementándose casi linealmente con la carga. Las cifras que se muestran a continuación son promedios del mismo estudio de tres grados, considerando sus sistemas estabilizadores.
Fuerza de impacto
Una pequeña cantidad de DOP puede hacer que el PVC sea más quebradizo, un efecto conocido como antiplastificación; la resistencia al impacto aumenta solo cuando la carga es lo suficientemente alta como para que el compuesto se vuelva flexible. En un estudio de mezclas de PVC/PMMA , se aumentó hasta un 30 % de DOP en peso de PVC, y al 50 % las muestras ya no se rompían.
Propiedades termales
Temperatura de transición del vidrio
El DOP reduce la temperatura de transición vítrea en aproximadamente 2.45 °C por cada porcentaje en masa del compuesto, partiendo de un valor cercano a los 80 °C del PVC sin plastificar. Esta tasa se obtiene mediante análisis termomecánico dinámico (DMTA), sin especificar un rango de carga.
La lectura también depende del método de prueba. En un estudio de 2022 , un compuesto de DOP de 50 phr mostró su transición vítrea a -50.5 °C mediante DSC y a unos -10 °C mediante el pico tan δ de DMA, con una diferencia de unos 40 °C.
Flexibilidad a baja temperatura
Aumentar la carga de DOP reduce la temperatura de flexión en frío junto con la Tg, pero a una dureza dada, el DOP deja el compuesto más rígido en frío que un adipato. Un compuesto de 48 phr de DOP con 4 phr de ESBO alcanzó su temperatura de flexión en frío a -20 °C en la prueba de torsión ISO 458-1, mientras que un compuesto de DOA de la misma dureza Shore A se midió por debajo de -40 °C.
Procesabilidad
El DOP reduce la viscosidad de fusión del PVC y la temperatura a la que el compuesto se gelifica y se fusiona, por lo que a mayor concentración de DOP, menor es la temperatura de procesamiento. Además, se gelifica a una temperatura inferior a la de los ftalatos más pesados: según datos recopilados por los fabricantes, a 50 phr, la temperatura de gelificación de un compuesto de DOP es de 109 °C, frente a los 118 °C del DINP.
Su efecto sobre la estabilidad térmica es ambiguo: procesar a una temperatura más baja introduce menos calor en la resina, pero una revisión de 2026 señala que la mayor movilidad de la cadena tiende a disminuir la estabilidad térmica y que los bajos niveles de plastificante pueden acelerar la deshidrocloración.
Migración y volatilidad
El DOP se adhiere peor al PVC que los ftalatos más pesados. Durante su vida útil, se evapora de la superficie y migra a cualquier material con el que entre en contacto.
En una comparación de ésteres a 67 phr en la misma resina, el compuesto DOP perdió un 4.5 % en un día a 87 °C sobre carbón activado, frente al 2.1 % del compuesto DINP. El agua extrajo un 0.01 % y el queroseno un 44 %, por lo que los aceites y combustibles son los entornos donde un compuesto DOP pierde plastificante más rápidamente.
Envejecimiento por calor y exposición a la intemperie
Bajo el calor, un compuesto DOP envejece principalmente por la pérdida de DOP. Cuanto mayor sea la temperatura, más rápido se evapora el éster, y el compuesto se endurece y finalmente se vuelve quebradizo.
Para cables que soportan altas temperaturas , los ftalatos y trimelitatos más pesados se han convertido en la opción preferida frente al DOP, debido a su menor evaporación. En el interior de los automóviles, esta misma volatilidad se manifiesta como empañamiento: el DOP que se evapora de los revestimientos calientes se condensa en la superficie interior del parabrisas.
En exteriores, la luz solar degrada el PVC. La resistencia a la intemperie proviene principalmente de los estabilizadores y la protección UV presentes en el compuesto, aunque la elección del plastificante también influye.
Propiedades Eléctricas
El DOP hace que el PVC sea un aislante menos eficaz: a medida que aumenta la carga, la constante dieléctrica y las pérdidas dieléctricas aumentan, mientras que la tensión de ruptura disminuye.
Un estudio midió la constante dieléctrica y tan δ según la norma ASTM D150 a 30 kHz, y el voltaje de ruptura según la norma ASTM D149, en tres niveles de DOP:
| DOP (%, base no especificada) | Constante dieléctrica | bronceado δ | Tensión de ruptura (kV/cm) |
|---|---|---|---|
| 20 | 2.73 | 0.035 | 228 |
| 30 | 2.88 | 0.065 | 212 |
| 40 | 3.50 | 0.096 | 203 |