可降解高分子材料循环利用[论文]
高分子材料论文-高分子材料的循环利用研究 -化工

高分子材料论文:高分子材料的循环利用研究-化工高分子材料论文:高分子材料的循环利用研究摘要:随着社会的不断进步,高分子材料在我国的使用量也在逐年的上升,但是也正是因为如此,高分子所产生的废物也在逐年的增多。
同时经济的不断发展,能源的不断使用,使我国的资源走向匮乏,所以对于高分子材料的循环利用就显得更加的重要。
本文就是对高分子材料的循环利用进行详细的阐述。
关键词:高分子材料;循环利用;解决策略所谓高分子材料就是指以高分子为基础形成的材料,在现在的生活中,以高分子材料构成的材料较多,橡胶、塑料、纤维、涂料和高分子基复合材料等等。
高分子材料在生活的大量出现,使高分子材料废旧物也大量出现,所以对于高分子材料的循环利用也显得格外重要。
现在对高分子材料循环一般都是采用生物降解的方式,生物降解的方式大概分为三种:生物细胞的不断增长对物质产生机制性的破坏;微生物的对聚合物进行作用,在聚合物内产生新的物质;通过酶的作用使高聚物内的化学键产生断裂,从而实现降解。
高分子材料的生物降解主要经过两个过程:首先是微生物的水解酶与高分子材料中的化学键结合,将化学键断裂,这样化学键就从原来高分子转变为多个小分子化合物。
之后,被分解掉得化合物就会被微生物吞噬,最终转化为二氧化碳与水。
但是现在对生物降解技术的机理所了解的还不是特别清楚,生物降解技术不仅与材料的本身有关,还与材料所在的环境有关。
一、高分子分解材料可循環使用的类型(一)微生物生产型所谓微生物生产型就是各种微生物合成的一种高分子类型,这样的高分子材料的主要构成形式是生物聚酯、微生物多糖。
这样的类型材料更易于分解,而且分解后所产生的物质还不易对环境造成污染,所以微生物分解型材料更适用于制造可降解塑料袋。
(二)合成的高分子合成的高分子材料以脂肪族聚酯、芳香族聚酯以及聚酰胺为代表,这类聚酯更易于进行生物的降解。
但是,脂肪族聚酯在使用的过程中存在着一些问题,例如熔点低、强度与耐热性都不够。
生物可降解高分子材料的应用研究

生物可降解高分子材料的应用研究一、综述随着环境问题的日益严重,生物可降解高分子材料的研究与应用受到了广泛关注。
生物可降解高分子材料是一类能够在自然环境中被生物分解为水、二氧化碳和生物质的高分子材料。
本文将对生物可降解高分子材料在各个领域的应用进行综述,包括环境保护、生物医学和包装材料等。
在环境保护方面,生物可降解高分子材料可以有效减少塑料垃圾的产生,降低其对环境的污染。
这类材料在废水处理和土壤改良中也发挥了一定的作用。
研究者们通过改变聚合物的结构、组成和功能基团等方法来优化生物可降解高分子材料的性能,以提高其在环境中的降解速率和效率。
在生物医学领域,生物可降解高分子材料具有良好的生物相容性和生物活性,可用于药物载体、组织工程和生物支架等方面。
聚乳酸(PLA)和聚己内酯(PCL)等生物相容性较好的聚合物已被广泛应用于药物传递和细胞培养中。
一些具有生物活性的高分子材料还可用于生物传感和生物成像等领域。
在包装材料方面,生物可降解高分子材料具有可降解性、可重复使用的优点,可以替代传统的塑料包装材料。
PLA和淀粉基聚合物等生物可降解高分子材料可用于食品包装、购物袋和快递包装等领域。
这些材料的使用不仅有利于减少塑料垃圾的产生,还有利于提高消费者的环保意识。
生物可降解高分子材料作为一种具有广阔应用前景的新型材料,对于解决当前的环境问题具有重要意义。
通过不断改进合成方法和改性手段,有望实现生物可降解高分子材料在更多领域的广泛应用。
1. 生物可降解高分子材料的重要性随着现代社会对环境保护意识的不断增强,生物可降解高分子材料在保护环境方面的作用逐渐引起了广泛关注。
与传统的高分子材料相比,生物可降解高分子材料因其具有可降解性而具有重要意义。
从资源利用的角度来看,生物可降解高分子材料具有可再生性。
它们来源于可再生的生物资源,如植物淀粉等,不仅来源广泛,而且生长周期短,可持续供应。
传统的高分子材料如石油化工产品等是不可再生的,其资源有限,使用过程中产生的废弃物难以处理,对环境的压力较大。
高分子材料的再生利用技术研究

高分子材料的再生利用技术研究高分子材料是当今最重要的工程材料之一。
它们具有许多重要的技术优点,如强度高、耐磨损、耐腐蚀等等。
然而,在现代社会中,高分子材料的生产量越来越大,随之而来的就是废高分子材料的危害。
我们必须采取措施来处理这些废材料,否则它们会对环境和人类健康造成严重的威胁。
在这篇文章中,我们将讨论高分子材料的再生利用技术。
高分子材料的再生利用技术主要包括两种类型:一种是物理学的处理方法,另一种是化学法的处理方法。
物理学的方法包括熔融回收、机械碎解和热压缩等。
其中熔融回收是一种人们常用的方法。
它通常是指将废高分子材料加热至熔点以上,然后再冷却成固态材料。
这种方法可以使废材料再次变成新的高分子材料,并回收其性能。
机械碎解是将废材料在机械力的作用下分成小颗粒。
这个方法不仅可以减少废材料的体积,而且可以增加其表面积,提高再生利用的效率。
热压缩是利用高温和高压将废物压缩成封闭形态。
这种方法可以减少空气污染和垃圾填埋。
除了物理学的方法,化学法的处理方法也被广泛地使用,它包括化学回收、裂解和纳米技术。
化学回收是将高分子材料通过化学反应还原成单体,并用于生产新的高分子材料的方法。
这种方法具有高效和可循环性,并且能够回收各种不同类型的高分子材料。
裂解是将废高分子材料通过热或化学等手段分解成小分子的方法,然后进一步用于生产新的高分子材料。
裂解法可以用于回收不同类型和品质的高分子材料。
纳米技术是将废高分子材料分解成纳米粒子,并经过化学处理,以使废料得到再生利用。
这种方法不仅可以达到高效回收,而且可以制备出纳米级的高分子材料。
高分子材料的再生利用技术已经为我们的环境保护做出了贡献,但它们仍然面临一些挑战。
例如,各种高分子材料的回收之间相互影响较大,回收过程中会产生有害气体和液体废料。
为了解决这些问题,我们需要更进一步的技术创新。
同时,政府也需要加强对高分子材料的再生利用政策,以推动这个行业的发展。
总之,高分子材料的再生利用技术是一个重要的研究领域。
生物可降解高分子材料的应用

生物可降解高分子材料的应用生物可降解高分子材料的应用20世纪后,合成高分子材料的研究迅速增加,给人们生活带来了巨大的便利,下面是小编搜集整理的一篇探究生物可降解高分子材料应用的论文范文,欢迎阅读参考。
摘要:目前我国的高分子材料的生产和使用已跃居了世界前列。
为尽量减少对人类环境的污染,许多的高聚物迫切需要进行生物可降解。
本文主要探讨了生物可降解高分子材料现阶段的开发应用情况。
关键词:高分子材料可降解生物1、前言现代材料包括金属材料、无机非金属材料和有机高分子材料三大类。
20世纪后,合成高分子材料的研究迅速增加,给人们生活带来了巨大的便利。
随着高分子材料在各个领域的大量应用,废弃的高分子材料对环境的污染已成为世界性的问题。
治理白色污染和寻找新的友好型非石油基聚合物是当前全球关注的问题。
生物降解材料正是治标又治本的有效途径,也是我国可持续发展的需要。
2、生物降解机理高分子材料的降解分为光降解与光学化降解、机械化学降解、热降解与热学化降解、臭氧引发降解、离子降解、辐射分解降解以及生物降解等。
生物降解是指高分子材料通过溶剂化作用、简单的水解或酶反应,以及其他有的机体转化为相对简单的中间产物或小分子的过程。
高分子材料的生物降解过程可分为以下4 个阶段:水合作用、强度损失、物质整体化丧失和质量损失。
依靠范德华力和氢键维系的二次、三次结构的破裂而引发的高分子水合作用以及可能因化学或酶催化水解而破裂的高分子主链使高分子材料的强度降低。
对交联高分子材料强度的降低,可能由于高分子主链、外悬基团、交联剂的开裂等造成。
高分子链的进一步断裂会导致分子量降低和质量损失。
最后分子量足够低的小段分子链被酶进一步代谢为二氧化碳、水等物质。
总之,生物的降解并非是单一机理,而是一个复杂的生物物理、生物化学的协同作用,还是一个相互促进的物理化学过程。
目前为止,除了生物降解外,高分子材料在机体内的降解还被描述为生物吸收、生物侵蚀及生物劣化等。
高分子材料在可降解材料中的应用研究

高分子材料在可降解材料中的应用研究高分子材料在可降解材料中的应用研究摘要:高分子材料是一类以碳链为主体的大分子有机物,具有较高的分子量和多样的结构特点。
可降解材料是一类在特定环境中能够迅速分解、降解或被微生物所利用的材料。
高分子材料作为可降解材料的一种,具有广泛的应用潜力。
本文对高分子材料在可降解材料中的应用进行探讨,包括生物可降解高分子材料的种类、可降解机制、应用领域和发展趋势等方面进行研究,旨在为高分子材料的可降解材料研究提供参考。
关键词:高分子材料、可降解材料、生物可降解、应用研究、发展趋势第一章:引言随着全球环境问题的日益加剧,可降解材料作为一种环境友好材料备受关注。
高分子材料是一类具有较高分子量和多样性结构的材料,因其丰富的资源、可定制的结构和优异的性能,成为了可降解材料中的重要组成部分。
本章将介绍可降解材料的概念和分类,以及高分子材料在可降解材料中的研究意义和应用前景。
1.1 可降解材料的概念和分类可降解材料是指在特定的环境条件下,能够发生物理或化学反应,迅速分解、降解或被微生物所利用的材料。
根据降解机制和来源不同,可降解材料可以分为生物可降解材料和环境可降解材料两大类。
- 生物可降解材料:是一类能够被微生物酶解或微生物降解的材料,最终分解为水、二氧化碳和生物质的物质。
这类材料广泛应用于医学、农业、食品包装等领域。
生物可降解材料又可分为天然材料和人工合成材料两类。
- 环境可降解材料:是一类在特定的环境中能够迅速降解并消失的材料,不通过微生物酶解或微生物降解。
这类材料主要应用于环境保护领域,如土壤修复、水处理等。
1.2 高分子材料在可降解材料中的研究意义和应用前景高分子材料是一类以碳链为主体的大分子有机物,具有较高的分子量和多样的结构特点。
其主要来源包括天然资源(如淀粉、纤维素等)和合成材料(如聚乳酸、聚己内酯等)。
由于其丰富的资源、可定制的结构和优异的性能,高分子材料成为可降解材料的重要组成部分。
材料毕业论文浅谈生物可降解高分子材料的开发利用

浅谈生物可降解高分子材料的开发利用我国目前的高分子材料生产和使用已跃居世界前列,每年产生几百万吨废旧物。
如此多的高聚物迫切需要进行生物可降解,以尽量减少对人类及环境的污染。
生物可降解材料,是指在自然界微生物,如细菌、霉菌及藻类作用下,可完全降解为低分子的材料。
这类材料储存方便,只要保持干燥,不需避光,应用范围广,可用于地膜、包装袋、医药等领域。
生物可降解的机理大致有以下3 种方式:生物的细胞增长使物质发生机械性破坏;微生物对聚合物作用产生新的物质;酶的直接作用,即微生物侵蚀高聚物从而导致裂解。
按照上述机理,现将目前研究的几种主要的可生物可降解的高分子材料介绍如下。
1、生物可降解高分子材料概念及降解机理生物可降解高分子材料是指在一定的时间和一定的条件下,能被微生物或其分泌物在酶或化学分解作用下发生降解的高分子材料。
生物可降解的机理大致有以下3种方式:生物的细胞增长使物质发生机械性破坏;微生物对聚合物作用产生新的物质;酶的直接作用,即微生物侵蚀高聚物从而导致裂解。
一般认为,高分子材料的生物可降解是经过两个过程进行的。
首先,微生物向体外分泌水解酶和材料表面结合,通过水解切断高分子链,生成分子量小于500的小分子量的化合物;然后,降解的生成物被微生物摄入人体内,经过种种的代谢路线,合成为微生物体物或转化为微生物活动的能量,最终都转化为水和二氧化碳。
因此,生物可降解并非单一机理,而是一个复杂的生物物理、生物化学协同作用,相互促进的物理化学过程。
到目前为止,有关生物可降解的机理尚未完全阐述清楚。
除了生物可降解外,高分子材料在机体内的降解还被描述为生物吸收、生物侵蚀及生物劣化等。
生物可降解高分子材料的降解除与材料本身性能有关外,还与材料温度、酶、PH值、微生物等外部环境有关。
2、生物可降解高分子材料的类型按来源,生物可降解高分子材料可分为天然高分子和人工合成高分子两大类。
按用途分类,有医用和非医用生物可降解高分子材料两大类。
高分子材料的可持续发展与循环利用研究

高分子材料的可持续发展与循环利用研究随着全球环境问题的日益严重,可持续发展和资源循环利用成为了全球范围内的热议话题。
在这个背景下,高分子材料可持续发展和循环利用的研究显得特别重要。
本文将探讨高分子材料的可持续发展和循环利用,并提出一些相关研究的观点和建议。
一、可持续发展的背景和重要性可持续发展是指在满足当前需求的同时,不影响未来世代满足其需求的能力。
在过去的几十年里,人们对于资源的过度开采、能源的过度消耗和环境污染等问题导致了严重的环境破坏和生态危机。
为了改变这种状况,可持续发展的理念被提出,并逐渐在全球范围内推广。
高分子材料是一类重要的工程材料,广泛应用于汽车、建筑、电子等领域。
然而,高分子材料的生产和使用过程中常常伴随着大量的资源消耗和环境污染,这与可持续发展的理念相冲突。
因此,研究高分子材料的可持续发展和循环利用,既是迫切需要解决的问题,也是推进可持续社会发展的一种重要途径。
二、高分子材料的循环利用高分子材料的循环利用是指将废弃的高分子制品进行再生、回收和再利用,以减少资源消耗和环境压力。
目前,高分子材料的循环利用主要包括物理回收、化学回收和能源回收三种方式。
1. 物理回收物理回收是指通过物理方法将废弃的高分子制品进行分离和纯化,以获得高质量的再生材料。
常见的物理回收方法包括筛选、干燥、磨粉等。
物理回收的优点是操作简单,能够保持高分子材料的原有性能,但对于一些复杂的高分子制品,物理回收效果可能不佳。
2. 化学回收化学回收是指利用化学方法将废弃的高分子制品进行降解和转化,获得可再利用的化合物。
化学回收常常通过热解、溶解和重聚等过程来实现。
化学回收的优点是可以处理复杂的高分子制品,并能够得到高纯度的再生材料,但需要消耗较多的能量和化学试剂。
3. 能源回收能源回收是指将废弃的高分子制品通过焚烧等方式转化为能源,如热能和电能。
能源回收的优点是能够最大限度地利用资源,并减少废弃物的排放,但焚烧过程中可能产生有毒气体和固体废物,对环境造成二次污染。
高分子材料论文3000字

高分子材料论文3000字近年来,高分子材料处于不断变化发展中,并且随着它的不断发展,已经渗透到人类生活中的方方面面。
因此,高分子材料在日常生活中的生产和生活活动中发挥着重要作用。
高分子材料又称之为聚合物材料,主要是由无数个小分子化合物通过化学键,进而形成的大分子化合物,称之为聚合物材料。
在日常的生产生活中常见的高分子材料主要有合成橡胶、合成纤维、合成塑料等,并且在新中国成立之后,上述高分子材料在日常生活中得到了广泛应用,例如服装业、日用品,以及各种工业材料中,满足了各行业对高分子材料的需求。
此外,在未来高分子材料将会运用于纳米高分子材料复合应用、生物可降解高分子材料、高分子材料功能化,以及航空航天领域。
二、高分子材料的发展高分子材料是一种聚合物大分子化学品,其组成主要是由半人工和人工合成的高分子材料,与其他化合物的主要区别是高分子材料在化学性质和物理性质上均能发生较大变化,可以有一些特殊功能,例如光学、电学等功能。
此外,随着科学技术的不断进步,新能源开发、微电子和生物医药的不断发展,高分子材料得到了更广泛的应用,其作用主要表现在以下结果方面。
其一,使用高分子材料设计合成新能物质,并且具有新功能,例如研制出的新型非晶质光盘,具有较好的耐腐蚀性,几乎不会被腐蚀,这一特性主要是来自于非晶质合金表面生成的耐腐性保护膜。
其二,高分子材料利用特别的加工方式来增加磁疗的特殊功能,如利用高分子膜和塑料光纤使高分子材料更加容易加工成型,并且降低其加工成本。
其三,使用两种或者两种以上性能不同的高分子材料,经过复合化学反应形成新的高分子材料,如屏蔽导电、塑料以及复合层的复合填料。
当前,随着高分子材料在生产生活中的应用日益加深,其与众不同之处逐渐凸显出来,它可以代替日常生产生活中的许多材料,并且可以通过高分子材料来改善其他材料的功能和性能,使他们成为一种全新材料,进而更好的发挥他们的功能。
进而,我国也对高分子材料这一领域的研究较为重视,在自我研发的基础上,不断加强了国际研究领域的沟通交流。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
可降解高分子材料循环利用探讨
【摘要】虽然,我国目前的高分子材料生产和使用已跃居世界前茅,但是随之而来的是每年产生几百万吨高聚物废旧物。
我们迫切需要对其进行生物可降解,从而减少对人类及环境的污染。
本文着重探讨一下高分子材料的循环利用途径。
【关键词】高分子材料可降解循环利用
1 生物可降解高分子材料的含义及降解机理
生物可降解高分子材料是指在一定的时间和一定的条件下,能被微生物或其分泌物在酶或化学分解作用下发生降解的高分子材料。
生物可降解的机理大致有以下三种方式:生物的细胞增长使物质发生机械性破坏;微生物对聚合物作用产生新的物质;酶的直接作用,即微生物侵蚀高聚物从而导致裂解。
一般认为,高分子材料的生物可降解是经过两个过程进行的。
首先,微生物向体外分泌水解酶和材料表面结合,通过水解切断高分子链,生成分子量小于500的小分子量的化合物;然后,降解的生成物被微生物摄入人体内,经过种种的代谢路线,合成为微生物体物或转化为微生物活动的能量,最终都转化为水和二氧化碳。
因此,生物可降解并非单一机理,而是一个复杂的生物物理、生物化学协同作用,相互促进的物理化学过程。
到目前为止,有关生物可降解的机理尚未完全阐述清楚。
除了生物可降解外,高分子材料在机体内的降解还被描述为生物吸收、生物侵蚀及生物劣化等。
生物可降解高分子材料的降解除与材料本身性能有关外,还与材料温度、酶、ph值、微生物等外部环境
有关。
2 生物可降解高分子材料的类型
按材料来源,生物可降解高分子材料可分为天然高分子和人工合成高分子两大类。
按用途分类,有医用和非医用生物可降解高分子材料两大类。
按合成方法可分为如下几种类型。
2.1 微生物生产型
通过微生物合成的高分子物质。
这类高分子主要有微生物聚酯和微生物多糖,具有生物可降解性,可用于制造不污染环境的生物可降解塑料。
2.2 合成高分子型
脂肪族聚酯具有较好的生物可降解性。
但其熔点低,强度及耐热性差,无法应用。
芳香族聚酯(pet)和聚酰胺的熔点较高,强度好,是应用价值很高的工程塑料,但没有生物可降解性。
将脂肪族和芳香族聚酯(或聚酰胺)制成一定结构的共聚物,这种共聚物具有良好的性能,又有一定的生物可降解性。
2.3 天然高分子型
自然界中存在的纤维素、甲壳素和木质素等均属可降解天然高分子,这些高分子可被微生物完全降解,但因纤维素等存在物理性能上的不足,由其单独制成的薄膜的耐水性、强度均达不到要求,因此,它大多与其它高分子,如由甲壳质制得的脱乙酰基多糖等共同混制。
2.4 掺混型
在没有生物可降解的高分子材料中,掺混一定量的生物可降解的高分子化合物,使所得产品具有相当程度的生物可降解性,这就制成了掺合型生物可降解高分子材料,但这种材料不能完全生物可降解。
3 生物可降解高分子材料的研发
3.1 传统方法
传统利用生物可降解高分子材料的方法主要包括:天然高分子的改造法、化学合成法和微生物发酵法等。
(1)天然高分子的改造法。
通过化学修饰和共混等方法,对自然界中存在大量的多糖类高分子,如淀粉、纤维素、甲壳素等能被生物可降解的天然高分子进行改性,可以合成生物可降解高分子材料。
此法虽然原料充足,但一般不易成型加工,而且产量小,限制了它们的应用。
②化学合成法。
模拟天然高分子的化学结构,从简单的小分子出发制备分子链上含有酯基、酰胺基、肽基的聚合物,这些高分子化合物结构单元中含有易被生物可降解的化学结构或是在高分子链中嵌入易生物可降
解的链段。
化学合成法反应条件苛刻,副产品多,工艺复杂,成本较高。
(2)微生物发酵法。
许多生物能以某些有机物为碳源,通过代谢分泌出聚酯或聚糖类高分子。
但利用微生物发酵法合成产物的分离有一定困难,且仍有一些副产品。
3.2 酶促合成
用酶促法合成生物可降解高分子材料,得益于非水酶学的发展,酶在有机介质中表现出了与其在水溶液中不同的性质,并拥有了催
化一些特殊反应的能力,从而显示出了许多水相中所没有的特点。
3.3 酶促合成法与化学合成法结合使用
酶促合成法具有高的位置及立体选择性,而化学聚合则能有效的提高聚合物的分子量,因此,为了提高聚合效率,许多研究者已开始用酶促法与化学法联合使用来合成生物可降解高分子材料。
4 结语
随着高分子材料合成与加工的技术进步,生物可降解高分子材料在各行业得到广泛、深入的应用。
生物可降解高分子材料助剂、树脂原料和加工机械一起组成了生物可降解高分子加工的三大基本要素。
此外,加工工艺水平、配方技术以及相关配套服务设施也成为完美展现制品性能的不可或缺的因素。
我国生物可降解高分子材料工业起步较晚,发展迟缓,难以适应目前的发展趋势,必须借助行业发展,探索一条具有中国特色的工业之路。
在消化、吸收、仿制国外先进品种和技术的基础上,针对不同行业要求和特点,开发出高效、多功能、复合化、低(无)毒、低(无)污染、专用化的生物可降解高分子品种,提高规模化生产和管理能力,改变目前行业规模小、品种少、性能老化且雷同、针对性(专用性)差、性能价格比明显低于国外同类产品、创新能力低下、污染严重、无序竞争的局面,一些新型功能的生物可降解高分子材料的发展时间不长,消费量较低,却带来了产业新的突破点和增长点,丰富完善了整个体系,其高技术含量和巨大的增幅显示了强大的生命力,创造一个投入产出比明显高于其他化工产品的新产业。
参考文献:
[1]侯红江,陈复生,程小丽,辛颖.可生物降解材料降解性的研究进展[j].塑料科技.2009(03).。