افزایش قیمت یا کمبود DOP تقریباً همیشه یک واکنش قابل پیش‌بینی در بازار PVC ایجاد می‌کند:
«چه چیزی را جای آن بریزیم که ارزان‌تر شود؟»
اما سؤال درست این نیست که «چه ماده‌ای جایگزین DOP است؟»؛ سؤال حرفه‌ای این است:
«چطور پکیج نرم‌کننده را طوری بازطراحی کنیم که همان سختی، فرآیندپذیری و کیفیت محصول را با هزینه کمتر حفظ کنیم؟»
DOP ــ که در بازار معمولاً منظور از آن DEHP است ــ هنوز برای بسیاری از تولیدکنندگان مرجع مقایسه نرم‌کنندگی محسوب می‌شود. ولی تقریباً هیچ ماده دیگری را نباید صرفاً به‌صورت کیلو به کیلو جایگزین آن کرد.
اول مفهوم «ضریب جایگزینی» را درست بفهمیم

Replacement Factor یا Substitute Factor یعنی برای رسیدن به یک خاصیت مشخص ــ معمولاً Shore hardness ــ چه مقدار از نرم‌کننده جایگزین در مقایسه با DOP لازم است.
اگر مثلاً در یک فرمول واقعی مشخص شود که برای رسیدن به Shore A ثابت:
50 phr DOP ≈ 52 phr Plasticizer X
ضریب جایگزینی آن در همان فرمول و همان شرایط آزمون تقریباً 1.04 است.نکته بسیار مهم این است که این عدد «ثابت شیمیایی» ماده نیست.

با تغییر رزین، فیلر، استابلایزر، دمای ژل، ضخامت محصول و حتی روش اندازه‌گیری سختی می‌تواند تغییر کند. برای مثال، حتی در اطلاعات صنعتی DINP/DOTP، مقدار مصرف برای رسیدن به عملکرد مشابه در فرمول‌های مختلف چند phr جابه‌جا می‌شود. ExxonMobil Chemicalبنابراین در پایدارساز شیمی توصیه ما این است که قیمت هر کیلو نرم‌کننده را مقایسه نکنید؛ قیمت «یک واحد نرم‌کنندگی واقعی» را مقایسه کنید.

کدام مواد واقعاً می‌توانند مصرف DOP را کاهش دهند؟

DOTPنزدیک‌ترین مسیر برای جایگزینی مستقیم
DOTP را می‌توان در بسیاری از کامپاندهای PVC نرم به‌عنوان جایگزین نزدیک DOP بررسی کرد. اما بهتر است به‌جای فرض «1 kg DOP = 1 kg DOTP»، فرمول با سختی هدف تنظیم شود.در مقایسات صنعتی، DOTP از نظر سازگاری و ماندگاری رفتار متفاوتی نسبت به DINP/DIDP دارد و انتخاب آن باید بر مبنای نیاز محصول نهایی باشد، نه فقط قیمت خرید.

نکته دیگری که در متن‌های فروشگاهی زیاد دیده می‌شود این است که «DOTP چون قطبیت کمتری دارد پس بهداشتی است». این توضیح بیش از حد ساده است. مقبولیت بهداشتی و قانونی یک نرم‌کننده را باید بر اساس هویت ماده، محدودیت‌های قانونی، نوع تماس و آزمون مهاجرت بررسی کرد؛ نه فقط قطبیت

.DOA؛ برای سرما عالی است، اما ابزار ارزان‌سازی عمومی نیست
DOA یک پلاستی‌سایزر آدیپاتی بسیار مفید برای کاربردهایی است که انعطاف‌پذیری در دمای پایین اهمیت دارد.
Eastman نیز آن را برای PVC، از جمله فیلم‌های شفاف و برخی کاربردهای بسته‌بندی، معرفی می‌کند و نقطه انجماد آن بسیار پایین است.

بنابراین اگر مشتری تولیدکننده کابل، شیلنگ یا فیلمی است که باید در سرمای شدید انعطاف خود را حفظ کند، بخشی از پکیج می‌تواند DOA باشد.اما اگر سؤال صرفاً این باشد که:«DOP گران شده؛ ارزان‌ترش کنیم»DOA معمولاً اولین انتخاب اقتصادی نیست.

EFAME؛ جذاب است، ولی کیفیت گرید تعیین‌کننده است
EFAME یا Epoxidized Fatty Acid Methyl Ester می‌تواند در بسیاری از فرمول‌های PVC بخشی از نرم‌کننده اصلی را جایگزین کند. مطالعات نیز سازگاری و اثر نرم‌کنندگی E-FAME در PVC را تأیید کرده‌اند، هرچند رفتار آن به وزن مولکولی، میزان اپوکسی‌شدن و فراریت وابسته است.

برای ارزان‌سازی، به‌جای آنکه از روز اول 30 یا 40 درصد DOP را حذف کنیم، مسیر منطقی این است که مثلاً:
10٪ → 15٪ → 20٪ → 25٪
جایگزینی را مرحله‌ای تست کنیم و در هر مرحله Shore، tensile، elongation، migration، oven aging، بو و رنگ را بررسی کنیم.

EFAME با اپوکسی مناسب می‌تواند علاوه بر نرم‌کنندگی، به پایداری حرارتی کمک کند؛ اما EFAME ارزان و کم‌کیفیت ممکن است باعث افزایش بو، رنگ، migration یا تغییر خواص در زمان شود.پس در EFAME، عدد اسیدی، عدد یدی، epoxy value/oxirane، رنگ و مواد فرار بسیار مهم‌تر از صرفاً قیمت هر کیلو هستند.

ESBO؛ یک «دستیار» بسیار خوب، نه جایگزین کامل DOP
روغن سویای اپوکسی‌شده را نباید با نرم‌کننده‌های Primary یکسان فرض کرد.مصرف تجاری متداول ESBO در PVC اغلب در حدود 1–5 phr است و نقش مهمی به‌عنوان نرم‌کننده ثانویه و کمک‌استابلایزر دارد.
در مقادیر زیادتر، محدودیت سازگاری و احتمال exudation در طول زمان اهمیت بیشتری پیدا می‌کند.

بنابراین مثلاً در فرمولی که

DOP = 50 phrدارد، بسیار منطقی‌تر است ابتدا ترکیبی مانند:
DOP 46–47 + ESBO 3–4 phrآزمایش شود تا اینکه تصور کنیم ESBO می‌تواند 50 phr DOP را مستقیماً جایگزین کند.مزیت مهم ESBO این است که گروه اپوکسی آن می‌تواند در پکیج پایدارسازی PVC نیز کمک‌کننده باشد؛ یعنی کاهش محدود DOP ممکن است همراه با بهبود پایداری حرارتی اتفاق بیفتد.

پارافین کلره؛ یکی از مهم‌ترین ابزارهای ارزان‌سازی، اما با محدودیتپارافین کلره CP-52 یک secondary plasticizer است، نه یک Primary Plasticizer مستقل. منابع صنعتی برای PVC، از جمله کابل و چرم مصنوعی، مصرف‌هایی در محدوده حدود 5–20 phr گزارش می‌کنند.

مثلاً اگر یک فرمول اقتصادی 50 phr DOP دارد، می‌توان به‌عنوان نقطه شروع آزمایش، بخشی از DOP را با CP-52 جایگزین کرد، نه اینکه کل آن حذف شود.مزیت CP واضح است:

معمولاً قیمت پایین‌تر و وجود کلر می‌تواند در برخی کاربردها به کاهش اشتعال‌پذیری کمک کند.

ولی بهای این صرفه‌جویی چیست؟
دانسیته CP-52 حدود 1.25–1.28 است، یعنی به‌مراتب بیشتر از بسیاری از نرم‌کننده‌های معمول. بنابراین فقط نگاه‌کردن به قیمت هر کیلو گمراه‌کننده است. همچنین افزایش بیش از حد CP می‌تواند روی ویسکوزیته، رفتار در سرما، رنگ، پایداری حرارتی و برخی خواص الکتریکی اثر بگذارد.

در فرمول‌های حاوی پارافین کلره، ESBO نیز می‌تواند به‌عنوان بخشی از سیستم کمک‌استابلایزر مفید باشد.

«روغن کمکی»؛ ارزان‌ترین گزینه همیشه ارزان‌ترین فرمول نیست
در بازار گاهی پیشنهاد می‌شود مقداری روغن معدنی یا Extender Oil به جای DOP مصرف شود.این روش در برخی محصولات ارزان، تیره، پرکننده‌دار و غیرحساس می‌تواند اقتصادی باشد؛ اما باید با احتیاط انجام شود.

PVC پلیمر نسبتاً قطبی است. هر روغن هیدروکربنی الزاماً سازگاری بلندمدت مناسبی با PVC ندارد. اگر مقدار روغن کمکی بیش از ظرفیت سیستم باشد، ممکن است چند هفته بعد مشکلاتی ظاهر شود که در روز تولید دیده نمی‌شوند:

sweating سطح، چسبندگی، مهاجرت، افت tensile، بو، کاهش شفافیت یا تغییر خواص در انبار
.بنابراین روغن کمکی را بهتر است extender بدانیم نه Plasticizer واقعی.

پس چطور بفهمیم جایگزینی واقعاً اقتصادی بوده است؟
اشتباه متداول این است:«DOP کیلویی X تومان است، EFAME یا CP کیلویی Y تومان؛ پس هرچه ارزان‌تر است بیشتر مصرف کنیم.»

اما هزینه واقعی باید بر اساس فرمول نهایی قابل فروش محاسبه شود.فرض کنید DOP با قیمت 100 واحد و Plasticizer B با قیمت 90 واحد عرضه می‌شود؛ ولی برای رسیدن به همان Shore باید 8٪ بیشتر از B مصرف کنیم.هزینه نرم‌کنندگی معادل آن تقریباً می‌شود:90 × 1.08 = 97.2پس صرفه واقعی فقط 2.8٪ است، نه 10٪.اگر در عوض جایگزین ارزان‌تر باعث شود میزان فیلر کم شود، سرعت خط پایین بیاید یا ضایعات افزایش یابد، ممکن است صرفه‌جویی کاملاً از بین برود

.بهترین استراتژی هنگام جهش قیمت DOP چیست؟
در بسیاری از فرمول‌ها، راه‌حل اقتصادی واقعی جایگزین‌کردن کامل DOP نیست؛ طراحی یک Plasticizer Package است.
مثلاً بسته به محصول، می‌توان ترکیبی از Primary Plasticizer + EFAME/ESBO + مقدار کنترل‌شده CP یا Extender طراحی کرد.هدف باید حفظ همزمان این موارد باشد:Shore hardness، fusion، سطح محصول، tensile/elongation، migration، بو، رنگ، heat aging و هزینه واقعی هر کیلو محصول سالم.

در پایدارساز شیمی، پیشنهاد حرفه‌ای این است که هر تغییر اقتصادی حداقل در سه فرمول آزمایش شود: فرمول پایه، جایگزینی متوسط و جایگزینی حداکثری. بعد تصمیم بر اساس تست محصول گرفته شود، نه فقط قیمت مواد اولیه.
جمع‌بندی
وقتی DOP گران می‌شود، فرمول PVC نباید تبدیل به آزمایش «هرچه ارزان‌تر، بیشتر» شود.DOTP، EFAME، ESBO، DOA، پارافین کلره و روغن‌های کمکی هرکدام ابزار متفاوتی هستند.

بعضی Primary Plasticizer، بعضی Secondary Plasticizer و بعضی صرفاً Extender هستند
.بهترین فرمول الزاماً فرمولی نیست که کمترین DOP را داشته باشد؛ فرمولی است که کمترین هزینه را برای تولید یک محصول مطابق استاندارد ایجاد کند.