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摘要:近年来,高分子材料合成与应用的绿色战略已成为其发展中的必然趋势,而高分子材料领域的绿色战略开发已成为一大热潮,它将有助于高分子材料朝着更加长远的道路出发,也将有助于社会的可持续发展。同时,高分子材料的绿色发展战略也需要我们全社会的支持与鞭策。
关键词:高分子;材料合成;应用;绿色战略
1导言
绿色经济是近年来的热点话题,尤其当下环境与经济矛盾日益突出。绿色工业是缓解环境问题的有效手段。因此,近年来,国家大力发展绿色经济。高分子材料合成与应用的无毒化、绿色化、安全化是未来发展方向。但是当前高分子材料合成与应用过程中,还存在不少问题。还需要国家、社会以及企业进一步的研究,让高分子材料合成走向更加全面的发展道路。
2高分子材料发展中存在的问题
2.1高分子材料合成中存在的问题
高分子材料的合成首先需要考虑其合成原料,采用有毒有害的原料来合成高分子材料将会对环境和人类的健康产生极大的危害。高分子材料合成工艺中需要对材料进行高压、加热以及冷却等处理,而这些处理工序在实际操作中需要消耗大量的能源。如何削减能源的耗损成为高分子材料绿色成长之路的一大困难。高分子材料合成过程中需要使用溶剂、催化剂等物质,会使高分子材料合成工艺中产生大量有毒的副产物,如直接将副产物释放到空气中,势必对自然环境产生极大的破坏与影响。
2.2高分子材料应用中存在的问题
(1)高分子材料使用中存在的问题。高分子材料因其制造方便、原料充足、机能特异以及加工简单等特点在日朱金天高分子材料合成与应用中的绿色战略常生活领域占有重要的地位,但高分子材料在使用过程中仍然存在部分问题。部分高分子材料在实际应用中会对环境产生污染,同时也会对人类健康产生危害。部分高分子材料能通过实验在很短的时间得出结果,而部分高分子材料的影响却极难发现。例如氟利昂,我们在使用了它多年以后,才发现它对大气层中臭氧的严重破坏。(2)高分子材料遗弃中形成的污染。大多数的合成高分子材料都起源于矿物燃料,即石脑油或天然气,这使得合成高分子材料立即成为备受关注的环境热点问题。高分子材料在使用后的处理大多采取填埋方式,只有很少一部分被回收利用,这不仅浪费了大量的可用资源,而且还带来了负面的环境影响。因此,高分子材料遗弃后的处理问题已成为社会各领域关注的问题。
3高分子材料
高分子材料就是聚合物材料,是以高分子化合物为基体,与其他添加剂组成构成一种新的材料。高分子材料按照来源可以分成天然高分子材料和合成高分子材料。天然高分子材料指的是天然橡胶、天然纤维、天然树脂等天然的高分子物质。合成高分子的材料比较多,包括塑料、合成纤维、合成橡胶。但是合成高分子材料比天然高分子材料具有耐磨性、绝缘性、耐腐蚀性以及密度小等特点。天然高分子材料在生产过程中,污染比较小。但是合成高分子材料对环境污染比较大。以塑料袋为例,塑料袋被评为20世纪最糟糕的发明,因为塑料袋在自然环境下很难分解,对环境造成严重的污染。所以,高分子材料合成过程中,要考虑到生产环境、生态回收、生态使用、可回收利用等因素。绿色高分子材料合成必须具备以下几点:第一,选择对自然环境没有危害的物质,且物质比较丰富,最好选择农副产品。第二,在聚合过程中,使用的溶剂是无毒的。水、离子液体以及临界流体都能作为溶剂,并降低有毒溶剂的循环利用。比如工业生产过程中,提取环氧丙烷的时候,还需要添加氯气,氯气是一种有毒气体,会对环境造成一定的污染。如今,使用高分子合成材料,只需要一步催化,就能将物质完全催化,避免催化过程中使用有毒气体。如今工业生产中的二酸就是使用了生物合成技术,生产实现了绿色化。使用这种方法,能氧化还原反应将原材料在制作过程中完全利用,不产生有害气体或者物质。第三,使用新的技术进行聚合。生活物质材料有很多都是高分子材料制造的,这些材料与人接触的时间比较长,所以必须确保材料是绿色、安全的。第四,使用高效无毒的催化剂,缩小聚合时间。目前,虽然很多高分子材料合成基本实现了绿化、无毒化。但是催化剂的安全问题也没有引起足够的重视。比如聚乳酸化合物大多使用辛酸亚锡进行催化,但是这种辛酸亚锡中的锡盐具有一定的毒性,如果人体吸收过量,很容易发生中毒现象。而生物酶作为催化物质,在催化过程中,不会产生有毒有害气体。但是生物酶催化剂受到种类的限制,还无法进行大面积的推广。第四,聚合时不会产生有毒有害的物质。
4高分子材料的绿色可持续发展
4.1高分子材料合成中的绿色战略
(1)高分子合成原料的无毒化。高分子材料如果要想实现绿色战略,首先应将无毒无害的原材料作为其合成材料,并要确保这些替代材料来源丰富或者是可持续资源。例如,美国科学界针对高分材料合成原料替代品的开发,将玉米淀粉和PVA缓和物用于普通高分子材料加工,并且生产出的高分子材料在强度上与普通产品十分接近,并且该种高分子材料在遗弃后的分解率可以达到100%。(2)高分子材料自身的无毒化。合成高分子材料大多是不可降解的,且很难回收和再次利用,废弃后会对环境造成污染,这就需要考虑高分子材料本身的无毒无害性。再者,从绿色化学角度我们可以发现,高分子材料自身的无毒化是实现其绿色化目标的必然趋势,例如,现代外科手术中使用的缝合线等,都是由聚氨基酸等对生物体没有任何影响的材料制成,并且在使用中具有良好的生物相容性及降解性,可保证其在使用过程中不会存在副作用。
4.2高分子材料应用中的绿色战略
一方面,可将高分子材料垃圾以聚合物的形式进行回收,并通过技术手段对其进行再次利用,很多高分子材料都具有良好的热塑性,虽然在二次加工利用过程中会出现降解或力学性能减弱等问题,但是依旧可以通过反映加工、无污染物理方法、紫外线以及微波等方法对其进行处理。另一方面,可将高分子材料垃圾以能量的形式进行回收及利用,虽然部分高分子材料的回收利用技术无法满足绿色战略要求,但是依旧可以通过技术手段进行处理,将其降解成低分子量油脂或其他化学品等,同时又解决能源短缺的问题,将无毒、热值高的材料制备成洁净的固体燃料是一个不错的方式。
5结语
改革开放以来,中国经济快速发展。但是在发展的过程中,環境问题日益突出:酸雾、雾霾、温室效应等极端天气严重影响了人们正常的生活。因此,为了实现经济、生态环境的可持续发展,国家提出了节能减排的绿色发展战略。高分子合成材料在工业生产中应用十分广泛,将高分子材料合成与应用中的绿色战略结合起来,让高分子合成材料逐渐向无公害、绿色环保方向发展,从而实现绿色战略发展目标。
参考文献:
[1]金澄.高分子材料合成与应用中的绿色战略[J].化工管理,2016(10):118.
[2]刘瑞,赵亚南,张欢.高分子材料合成与应用中的绿色战略[J].中国石油和化工标准与质量,2013,33(11):24.
[3]汪朝阳.高分子材料合成与应用中的绿色战略[J].化工时刊,2012(04):7-10.
关键词:高分子;材料合成;应用;绿色战略
1导言
绿色经济是近年来的热点话题,尤其当下环境与经济矛盾日益突出。绿色工业是缓解环境问题的有效手段。因此,近年来,国家大力发展绿色经济。高分子材料合成与应用的无毒化、绿色化、安全化是未来发展方向。但是当前高分子材料合成与应用过程中,还存在不少问题。还需要国家、社会以及企业进一步的研究,让高分子材料合成走向更加全面的发展道路。
2高分子材料发展中存在的问题
2.1高分子材料合成中存在的问题
高分子材料的合成首先需要考虑其合成原料,采用有毒有害的原料来合成高分子材料将会对环境和人类的健康产生极大的危害。高分子材料合成工艺中需要对材料进行高压、加热以及冷却等处理,而这些处理工序在实际操作中需要消耗大量的能源。如何削减能源的耗损成为高分子材料绿色成长之路的一大困难。高分子材料合成过程中需要使用溶剂、催化剂等物质,会使高分子材料合成工艺中产生大量有毒的副产物,如直接将副产物释放到空气中,势必对自然环境产生极大的破坏与影响。
2.2高分子材料应用中存在的问题
(1)高分子材料使用中存在的问题。高分子材料因其制造方便、原料充足、机能特异以及加工简单等特点在日朱金天高分子材料合成与应用中的绿色战略常生活领域占有重要的地位,但高分子材料在使用过程中仍然存在部分问题。部分高分子材料在实际应用中会对环境产生污染,同时也会对人类健康产生危害。部分高分子材料能通过实验在很短的时间得出结果,而部分高分子材料的影响却极难发现。例如氟利昂,我们在使用了它多年以后,才发现它对大气层中臭氧的严重破坏。(2)高分子材料遗弃中形成的污染。大多数的合成高分子材料都起源于矿物燃料,即石脑油或天然气,这使得合成高分子材料立即成为备受关注的环境热点问题。高分子材料在使用后的处理大多采取填埋方式,只有很少一部分被回收利用,这不仅浪费了大量的可用资源,而且还带来了负面的环境影响。因此,高分子材料遗弃后的处理问题已成为社会各领域关注的问题。
3高分子材料
高分子材料就是聚合物材料,是以高分子化合物为基体,与其他添加剂组成构成一种新的材料。高分子材料按照来源可以分成天然高分子材料和合成高分子材料。天然高分子材料指的是天然橡胶、天然纤维、天然树脂等天然的高分子物质。合成高分子的材料比较多,包括塑料、合成纤维、合成橡胶。但是合成高分子材料比天然高分子材料具有耐磨性、绝缘性、耐腐蚀性以及密度小等特点。天然高分子材料在生产过程中,污染比较小。但是合成高分子材料对环境污染比较大。以塑料袋为例,塑料袋被评为20世纪最糟糕的发明,因为塑料袋在自然环境下很难分解,对环境造成严重的污染。所以,高分子材料合成过程中,要考虑到生产环境、生态回收、生态使用、可回收利用等因素。绿色高分子材料合成必须具备以下几点:第一,选择对自然环境没有危害的物质,且物质比较丰富,最好选择农副产品。第二,在聚合过程中,使用的溶剂是无毒的。水、离子液体以及临界流体都能作为溶剂,并降低有毒溶剂的循环利用。比如工业生产过程中,提取环氧丙烷的时候,还需要添加氯气,氯气是一种有毒气体,会对环境造成一定的污染。如今,使用高分子合成材料,只需要一步催化,就能将物质完全催化,避免催化过程中使用有毒气体。如今工业生产中的二酸就是使用了生物合成技术,生产实现了绿色化。使用这种方法,能氧化还原反应将原材料在制作过程中完全利用,不产生有害气体或者物质。第三,使用新的技术进行聚合。生活物质材料有很多都是高分子材料制造的,这些材料与人接触的时间比较长,所以必须确保材料是绿色、安全的。第四,使用高效无毒的催化剂,缩小聚合时间。目前,虽然很多高分子材料合成基本实现了绿化、无毒化。但是催化剂的安全问题也没有引起足够的重视。比如聚乳酸化合物大多使用辛酸亚锡进行催化,但是这种辛酸亚锡中的锡盐具有一定的毒性,如果人体吸收过量,很容易发生中毒现象。而生物酶作为催化物质,在催化过程中,不会产生有毒有害气体。但是生物酶催化剂受到种类的限制,还无法进行大面积的推广。第四,聚合时不会产生有毒有害的物质。
4高分子材料的绿色可持续发展
4.1高分子材料合成中的绿色战略
(1)高分子合成原料的无毒化。高分子材料如果要想实现绿色战略,首先应将无毒无害的原材料作为其合成材料,并要确保这些替代材料来源丰富或者是可持续资源。例如,美国科学界针对高分材料合成原料替代品的开发,将玉米淀粉和PVA缓和物用于普通高分子材料加工,并且生产出的高分子材料在强度上与普通产品十分接近,并且该种高分子材料在遗弃后的分解率可以达到100%。(2)高分子材料自身的无毒化。合成高分子材料大多是不可降解的,且很难回收和再次利用,废弃后会对环境造成污染,这就需要考虑高分子材料本身的无毒无害性。再者,从绿色化学角度我们可以发现,高分子材料自身的无毒化是实现其绿色化目标的必然趋势,例如,现代外科手术中使用的缝合线等,都是由聚氨基酸等对生物体没有任何影响的材料制成,并且在使用中具有良好的生物相容性及降解性,可保证其在使用过程中不会存在副作用。
4.2高分子材料应用中的绿色战略
一方面,可将高分子材料垃圾以聚合物的形式进行回收,并通过技术手段对其进行再次利用,很多高分子材料都具有良好的热塑性,虽然在二次加工利用过程中会出现降解或力学性能减弱等问题,但是依旧可以通过反映加工、无污染物理方法、紫外线以及微波等方法对其进行处理。另一方面,可将高分子材料垃圾以能量的形式进行回收及利用,虽然部分高分子材料的回收利用技术无法满足绿色战略要求,但是依旧可以通过技术手段进行处理,将其降解成低分子量油脂或其他化学品等,同时又解决能源短缺的问题,将无毒、热值高的材料制备成洁净的固体燃料是一个不错的方式。
5结语
改革开放以来,中国经济快速发展。但是在发展的过程中,環境问题日益突出:酸雾、雾霾、温室效应等极端天气严重影响了人们正常的生活。因此,为了实现经济、生态环境的可持续发展,国家提出了节能减排的绿色发展战略。高分子合成材料在工业生产中应用十分广泛,将高分子材料合成与应用中的绿色战略结合起来,让高分子合成材料逐渐向无公害、绿色环保方向发展,从而实现绿色战略发展目标。
参考文献:
[1]金澄.高分子材料合成与应用中的绿色战略[J].化工管理,2016(10):118.
[2]刘瑞,赵亚南,张欢.高分子材料合成与应用中的绿色战略[J].中国石油和化工标准与质量,2013,33(11):24.
[3]汪朝阳.高分子材料合成与应用中的绿色战略[J].化工时刊,2012(04):7-10.