有机高分子材料的循环利用方案
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。
一种新型可循环利用的生物降解高分子材料PPDO

共 聚物 ( L A) 原 料 生 产 的 手 术 缝 合 线 Vcy 相 比 , PG 为 i l r P DS因其 优异 的 韧 性具 有 可制 备 成 单 丝 缝 合 线 的 优 势 ,
而 且其 在 降解过 程 中 ,具有抗 张强度 和打 结 强度 保 留率 高 的特 点 。除 了在 手术 缝 合 线 中 的成 功 应 用 以外 ,P — P
Sc unU i rt,C e gu6 0 6 ,C i ) i a n es y hn d 10 4 hn h v i a
Ab ta t P l ( —i a o e ( P O) a k d o ai a cp l ( s r te )w t od bo erd b i ,bo o ai s r c : oy p d x n n ) P D , i f l h t oy et — h r i g o i g a it iemp t o n p i ee h d a ly .
在生 物 医用 材料 等高 附加 价值 以外 的通用 材料 领域 使用 的成本 优 势 ,市 场 难 以接 受 。随 着 P O单 体 成本 的 大 D 幅度 降低 ,人们对 P D P O越来 越 关 注 。本 文 将对 近 年来 PD P O在 非 医用领域 的研 究进 展进行 简要 的综 述 。
合性能 的生物 降解材料 ,并未像 P A和 聚丁 二 酸丁 二 醇 L
表 1 不 同生 物 降 解 脂 肪 族 聚 酯 性 能 的 比较
T l Comp io  ̄o ma c f en id r a e al h i ole t s abe 1 ar n of s pe r n esof er tbo egad bl i at p y ser di p c
对白色污染、黑色污染及高分子材料循环利用的一些认识

对白色污染、黑色污染及高分子材料循环利用的一些认识—杨欣爽一、白色污染所谓"白色污染"是指由农用薄膜、包装用塑料膜、塑料袋和一次性塑料餐具(以上统称塑料包装物)的丢弃所造成的环境污染。
由于废旧塑料包装物大多呈白色,因此称之为"白色污染"。
伴随人们生活节奏的加快,社会生活正向便利化、卫生化发展。
为了顺应这种需求,一次性泡沫塑料饭盒、塑料袋、筷子、水杯等开始频繁地进入人们的日常生活。
这些使用方便、价格低廉的包装材料的出现给人们的生活带来了诸多便利。
但另一方面,这些包装材料在使用后往往被随手丢弃,造成"白色污染",形成环境危害,成为极大的环境问题。
我国每年用于白色污染的治理经费大约1850万左右。
白色污染是我国城市特有的环境污染,在各种公共场所到处都能看见大量废弃的塑料制品,他们从自然界而来,由人类制造,最终归结于大自然时却不易被自然所消纳,从而影响了大自然的生态环境。
从节约资源的角度出发,由于塑料制品主要来源是面临枯竭的石油资源,应尽可能回收,但由于现阶段再回收的生产成本远高于直接生产成本,在现行市场经济条件下难以做到。
“白色污染”的主要危害在于“视觉污染”和“潜在危害”:“视觉污染”在城市、旅游区、水体和道路旁散落的废旧塑料包装物给人们的视觉带来不良刺激,影响城市、风景点的整体美感,破坏市容、景观,由此造成“视觉污染”。
“潜在危害”第一、侵占土地过多。
塑料类垃圾在自然界停留的时间也很长,一般可达200—400年,有的可达500年。
第二、污染空气。
塑料、纸屑和粉尘随风飞扬。
第三、污染水体。
河、海水面上漂着的塑料瓶和饭盒,水面上方树枝上挂着的塑料袋、面包纸等,不仅造成环境污染,而且如果动物误食了白色垃圾会伤及健康,甚至会因其在消化道中无法消化而活活饿死。
第四、火灾隐患。
白色垃圾几乎都是可燃物,在天然堆放过程中会产生甲烷等可燃气,遇明火或自燃易引起的火灾事故不断发生,时常造成重大损失。
废旧聚合物材料的化学循环利用

废旧聚合物材料的化学循环利用摘要:本文在介绍高分子废料循环方法之后,着重综述各种聚合物材料化学循环的状态及其发展,并描述了化学循环的工艺及其设备,最后对化学循环的发展趋势和前景进行讨论。
关键词:聚合物废料再循环化学再循环回收与利用化学循环是聚合物材料循环的重要方法之一,它指的是在热和化学试剂的作用下高分子发生降解反应,形成低分子量的产物,产物可进一步利用,如单体可再聚合,油品可进行深度加工。
目前化学循环的主要方法是化学降解化学降解可分为解聚、热裂解、加氢和气化。
一、聚合物材料化学循环发展的现状1.逐步聚合型高分子材料逐步聚合型高分子材料主要包括聚酯、聚氨酯,聚酯以聚对苯二甲酸乙二醇酯为代表。
主要用于薄膜、纤维及织物、饮料瓶等。
废料在催化剂存在下能与多元醇发生反应,其产物与不饱和多元酸缩合可以制成不饱和聚酷树脂。
用不同醇来醇解可获得不同的酯,或用作单体或用作增塑剂。
PET可在酸性或碱性条件下水解,在强酸(如硫酸、硝酸)介质中可常压水解,水解速度很快,但是酸性水解的耗酸量大,还会腐蚀设备,在实际使用中受到限制;若在碱性(如NaOH)水溶液中水解,需在210~2500C、1.4~2.0MPa条件下反应3~sh,反应结束立即用强酸中和,可沉淀出TPA。
弱碱(如氢氧化钱)也可以用来水解PET废料,获取原料单体。
常压下的皂化反应已应用于回收PET胶片中的银和TPA。
聚氨酯是缩聚型高分子材料,可以水解成多元醇和多元胺,利用特制的挤出机水解,产物经纯化可得到二元酸和二元胺,二元胺再与光气反应,制备二异氰酸酯,用于泡沫塑料生产。
但此工艺路线的费用大,回收效益不高。
PU醇解是目前用得比较多的途径,醇解PU废料可获得多元醇混合物,这种混合物目前还不能有效地分离开来,但这种产物可用作泡沫塑料和弹性体制造中的组分。
2.加聚型聚合物材料聚苯乙烯(PS)除用作涂料、粘结剂等外,还用来裂解制苯乙烯。
PS在热的作用下可以裂解成苯乙烯,其产率在65%,以上。
高分子环境材料相关知识简介

酯
(1)光降解高分子材料
光降解塑料就是一种能在日光条件下快 速光老化的塑料,其主要反应是塑料吸 收太阳光中的紫外线,引发光化学反应, 使高分子链键断裂的过程。
在塑料中加入光敏性物质
国外已应用于农用地膜、垃圾袋、快餐 容器、饮料罐拉环,以及包装塑料制品 等一次性用品
原油 开采
丙烯 生产
环氧丙 烷生产
PPC 生产
使用
废弃
HT POCP AP GWP ADP
图 各生产阶段的归一化结果
PPC的环境负荷主要来自生产阶段,即丙烯、环氧丙烷和聚合物生产;主要环境负荷工序 是环氧丙烷生产;环氧丙烷和丙烯生产的主要环境负荷类型均为温室效应,聚合物生产则 以酸化效应为主。结合清单分析可知这三个工序的能耗大小与其环境负荷大小相对应。
四种树脂的环境排放与能耗
1.20E+05
1.00E+05
8.00E+04
PE
6.00E+04
PPC
NPC
4.00E+04
PLA
2.00E+04
0.00E+00
废气
废水
废渣
能耗
图 四种树脂的污染物排放与能耗
各种环境影响类型的分析
1.20E-10
1.00E-10
8.00E-11
6.00E-11
4.00E-11
糠醛 生产
糠醇 缩水甘油 聚合物 生产 醚生产 生产
使用
图 非石油基聚碳酸酯生命周期过程各阶段的归一化结果
NPC的主要环境负荷工序是生产阶段的糠醛和缩水甘油醚的生产。
废弃
HT POCP AP GWP ADP
废旧聚合物材料的化学循环利用

废旧聚合物材料的化学循环利用摘要:在社会经济的不断发展过程,我国化工业也得到了突飞猛进的发展,但是在化工业发展过程中或多或少的会产生一定的废旧聚合物材料,此文章详细分析了废旧聚合物材料的化学循环利用的方法,并且对化学循环的工艺和设备进行了详细的描述,最后深入的套路了化学循环的发展趋势和发展前景。
关键词:聚合物废料再循环;化学再循环;回收;利用前言:一、详细分析了如今聚合物材料化学循环发展的现状1.对逐步聚合型高分子材料进行有效的分析在化学工业生产中,我聚合型高分子材料也是多种多样的,比如说聚酯和聚氨酯等,其中化学成分的苯二甲酸已和二醇酯是聚酯的代表花絮成分,通常这种成分在人们日常生活中随处可见,比如说薄膜、纤维衣物以及塑料瓶等。
当化学废料在催化剂作用下与多元醇之间能够产生一定的化学反应,然后把其产物与不饱和多元酸缩合之后有利于聚酷树脂的形成。
我们在利用不同的醇化学反应生成的脂也是有所不同的,不仅可以当作单体利用,而且还可以当作增塑剂来进行利用。
在酸性和碱性的环境下,PET能够得到有效的水解,如果要是在硫酸或者亚硝酸的介质中,会在很大程度上增强水解的速度,不过其酸性水解消费的酸度不仅较强,而且较大,从而很容易导致先关的仪器设备出现腐蚀现象,从而限制了使用性能。
如果要在碱性水解中,也就是说要在210C-2500C和1.4MPa-2.0MPa的硬性条件下有相应的化学反应,此时使强酸得到了有效的中和,同时在沉淀之后可以得到TPA。
另外在水解PET废料过程中还利用到氢氧化钱,从中通过化学反应也可以取得一定分量的原料单体。
聚氨酯这种缩聚型高分子材料不仅可以水解成元醇,而且还可以水解成多元胺,然后通过对特制剂的利用,不但可以炼化成二元酸,而且还可以炼化成二元胺,通过光气进行相应的反应,其产生的二异氰酸酯可以有效的利用在泡沫塑料的制造。
通常这种工艺路线其成本较大的耗费,同时不具备较高的回收效益。
如今我们使用较多的就是PU醇解,多元醇混合物就在醇解的过程中产生,通常这种混合物不具有一定的分离性质,在泡沫生产中可以充分利用这种产物。
论高分子材料的回收利用

论高分子材料的回收利用【摘要】随着我国国民经济的不断发展,环境污染问题也日益严重,化工行业渗透在各个方面,与人们的衣、食、住、行密切相关,是国民经济十分重要的一部分,而化工环保也就显得尤为重要。
这其中对原材料成本和副产品循环利用效率为重中之重。
本文综述塑料、橡胶、复合材料和其他交联高分子材料回收利用现状和进展,简述了废弃高分子材料回收利用存在的科学与技术问题及其发展方向。
目前全球高分子聚合物的产量已超过2亿吨,高分子材料在生产、处理、循环、消耗、使用、回收和废弃的过程中也带来了沉重的环境负担。
聚合物废料的来源主要有:1、生产废料:生产过程中产生的废料如废品,边角料等。
其特点是干净,易于再生产;2、商业废料:一次性用于包装物品,电器,机器等包装材料,如泡沫塑料。
3、用后废料:指聚合物在完成其功用之后形成的废料,这类废料比较复杂,其污染程度与使用过程,场合等有关,相对而言污染比较严重,回收和利用的技术难度高,是材料再循环研究的主要对象。
我国每年废弃塑料和废旧轮胎占城市固态垃圾重量的10%,体积30-40%,难以处理,形成所谓“白色污染”(废弃塑料)和黑色污染(废弃轮胎),影响人类生态环境,也影响高分子产业自身的进一步发展。
因此废弃高分子材料的回收利用对建设循环经济、节约型社会意义重大。
【关键字】高分子材料化工环保回收利用1、国内外废弃高分子材料的回收利用研究及现状1.1国内外废弃高分子材料的回收现状废弃高分子材料又叫废弃塑料,随着高分子材料工业的发展,塑料制品的应用也日益广泛,已成为人们生活中不可缺少的重要组成部分,2000年全世界塑料总产量已超过一亿一千万吨,中国总消费两也超过数百万吨,随着塑料产量的增加,废弃塑料数量也在不断增加,全球废弃塑料量也已经达到四千万吨,已成为全世界的“白色污染”,这是环境保护的一大公害,已造成资源的巨大浪费。
由此,已引起全世界各国政府的重视和关注,根据各个国家的实际情况,有的国家投入巨大资金进行治理,美国采取限制塑料的生产,我国政府也非常重视,三令五申,严禁乱扔塑料薄膜袋,减少或杜绝“白色污染”。
有机玻璃循环与利用综述

废有机玻璃的综合利用研究1有机玻璃概况有机玻璃即聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),是透明高分子材料中很重要的一种。
有机玻璃是高透明无定型的热塑性塑料,在塑料中透光性最佳,透射率高达92%-93%,可透过可见光99%,紫外光73%。
相对密度较小,为,仅为硅玻璃的1/2,抗碎裂性能好,为硅玻璃的7一18倍,机械强度和韧性大于硅玻璃10倍以上。
具有突出的耐侯性和耐老化性,在低温(一50-60°C)和较高温度(100°C)下,冲击强度不变,有良好的电绝缘性能,可耐电弧,与生物有相容性,是医用功能高分子之一。
有良好的热塑加工性能,易于加工成型,化学性能稳定,能耐一般化学腐蚀,对低浓度的酸、碱作用较小,其边角废料经热裂解为甲基丙烯酸甲醋单体,可回收再用于聚合。
但是有机玻璃耐热性和耐磨损性能较差。
有机玻璃主要用于飞机驾驶舱盖及舷窗玻璃,建筑业用窗玻璃、采光体,农林温室,楼梯和房屋墙壁护板,卫生洁具,照明器具,水族馆海底隧道,光学透镜和眼镜,塑料光导纤维,激光视听光盘,汽车尾灯、摩托车前风挡和头盔玻璃,广告牌与广告灯箱,陈列橱窗和文物保护玻璃,绘画底材,PMMA超细粉体等。
近年来,在国内兴起的压克力/玻纤增强洁具系列,大幅面多彩灯箱广告牌,样品展示台架等产品,都大大拓宽了有机玻璃板材的应用领域。
有机玻璃因老化及机械性能方面等原因,每年均有大量废弃物产生,虽然这些废弃物本身毒性不大,但由于其体积庞大,而且很难在自然条件下降解,故认为它也是环境有害物质。
若能有效地对其回收利用,不仅可以节约资源,保护环境,而且对再生产物的充分利用可以形成很好的经济效益。
2废有机玻璃的回收利用废有机玻璃的直接利用采用溶解/再沉淀法回收废有机玻璃溶解、再沉淀过程回收有机玻璃废塑料是将废旧有机玻璃溶解在一种适当的溶剂中,溶液经过滤除去杂质,然后用适当的非溶剂沉淀聚合物,所得粒料再经洗涤、干燥就是产品;溶剂和非溶剂通过分馏从混合物中回收。
- 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)。
把废橡胶制备成胶粉是其再生利用的主导方向。胶粉的制 备方法有冷冻粉碎、常温粉碎和湿法粉碎三种。
轮胎翻新因耗能少、成本低而受到重视。翻新所耗原料为 新胎的15~30%,价格仅为新胎的20~50%。
再生和脱硫能够使硫化橡胶转化成能够再次混合、加工和 硫化的新橡胶共混物,能够转化成类似生胶一样的高质量 聚合物。有机高分子材料的循环利用 Nhomakorabea目录
1 有机高分子材料的发展状况 2 存在的问题 3 主要高分子材料的循环利用 4 其他典型聚合物的回收利用
1 有机高分子材料的发展状况
有机高分子材料主要包括塑料、橡胶和合成纤维三大类。 我国1998年生胶产量1080kt,位于世界第三位。 合成高分子树脂种类繁多,性质差异较大,就品种而言, 有聚乙烯(PE),聚丙烯(PP),聚氯乙烯(PVC)和 聚苯乙烯(PS)。
3 主要高分子材料的循环利用
在高分子合成材料中,塑料用量最大,发展速度最快,其 中,PE、PP、PVC、PS的产量占总产量的70%,这四种 材料的再生利用也最为成熟。
3.1 PE废塑料的再生利用
1)简单利用——将回收的PE经过清洗、破碎、造粒后直 接加工成型。 2)改性再生利用——将再生料通过物理或化学改性后, 加工成型。 3)产气技术——在600~800高温下,废PE可裂解成乙烯、 甲烷和苯。 4)产油技术——废PE在450裂解时的产物为碳原子数为 7~12的重油,但常温粘度较大,不宜作为燃料使用。 5)产蜡技术——由产油技术产生的油可制得聚乙烯蜡, 因这种蜡无毒无腐蚀,硬度大等优点,近年来得到了广泛 的应用
3.4 PS废塑料的再生循环
1)直接热熔PS再生利用 2)填充改性其他材料 3)制作涂料、粘合剂、防水材料、改性沥青和阻燃剂 4)裂解PS制作单体及燃料油——PS能在苯乙烯溶剂中进 行溶液裂解,生成苯乙烯单体 5)溶剂法再生PS——将废PS塑料融于脂肪烃、芳烃中, 可制备PS再生料 6)非溶剂型热介质消泡再生PS——将PS废料放入消泡罐 中,加入热介质消除泡孔,将物料与介质分离即可得到 PS再生料
人有了知识,就会具备各种分析能力, 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书,广泛阅读, 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍,我们能丰富知识, 培养逻辑思维能力; 通过阅读文学作品,我们能提高文学鉴赏水平, 培养文学情趣; 通过阅读报刊,我们能增长见识,扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操, 给我们巨大的精神力量, 鼓舞我们前进。
大多数计算机外壳是采用ABS树脂制造的,美国有大约70 多家企业从事与此相关的回收业务。
Huels of Marl 生产的吸尘器中可回收纯度高达99%的ABS, 他们在法兰克福工厂每年可处理2000t的废弃家用电器。
4.2 橡胶轮胎的回收利用
目前废轮胎的大量堆积是橡胶轮胎的回收问题日益迫切, 仅美国每年就新增2.5亿只废轮胎。废轮胎大量堆放一方 面容易引起火灾,同时,轮胎中的苯和甲苯等有毒物质会 严重污染大气和土壤环境。
3.2 PP废塑料的再生循环
1)直接再生利用——与PE相似 2)改性再生利用——通过共混增容、交联氨化或紫外光 辐射改变废旧PP的性质,以满足某些专用制品的要求 3)热分解——利用热能使高分子链发生断裂,得到分子 量相对较低的化合物 4)焚烧PP利用热能——PP燃烧所生成的物质为CH4,副 产品为水、CO2和少量的灰,其燃烧热能与燃烧油相当 5)其他利用新技术——可制成用于建筑的砖瓦,通过添 加天然纤维、稻草粉和助剂,可制造复合PP新材料。
1)“白色污染”降低环境质量,带来“视觉污染”。 2)“白色污染”危及人类与生物的健康 3)“白色污染”污染农业生态环境,带来“潜在危险” 4)焚烧污染空气
2.2 能源问题
高分子树脂的合成材料主要来源于石油和天然气。随着世 界能源的紧张,从而引发了高分子树脂价格的上升。 废弃高分子材料回收再利用比重目前为10%~15%,其余 焚烧或填埋处理。
4 其他典型聚合物的回收利用
4.1 工程塑料的回收利用
常见的热塑性工程塑料有ABS、PC、聚酰胺、聚对苯二 甲酸丁二醇脂和聚甲醛,以及它们的共混物等。
玻璃
PS PVC PP
市场价格 金刚石
催化金属
工程塑料
回收费用
典型的工程塑料回收来源有计算机外壳、电器外壳、连接 器、复印机外壳、汽车仪表盘和护罩、光盘等。计算机外 壳是工程塑料回收的主要来源。
1.1 聚乙烯(PE)
PE具有良好的机械性能和化学稳定性,加工性能好,广 泛用于工业、农业、医药、卫生和日常生活用品中。
1.2 聚丙烯(PP)
PP是近年来通用树脂中增长较快的品种,具有良好的耐 热性、耐腐蚀性、电绝缘性和密度低等特点,且原料易得、 来源丰富,其销售量仅次于聚乙烯。
1.3 聚氯乙烯(PVC)
3.3 PVC废塑料的再生循环
1)PVC再生利用——可利用塑料形成过程中的边角料按 一定比例加到新料中,代替部分新料。例如:PVC人造革, PVC填充改性材料、PVC纤维复合剂等。 2)裂解PVC回收化工原料——PVC混合废料的裂解产物 中,裂解气可用作加热炉的燃料,裂解油可分离成汽油、 柴油、煤油等馏分。 3)焚烧PVC利用热能——单纯焚烧PVC会产生HCl和二 噁英,所以一般与各种可燃垃圾混配,制成固体材料,稀 释其中的氯含量。
PVC具有难燃、抗化学腐蚀、耐磨、电绝缘性等优点,被 广泛用于工业、建筑、农业、日用品、电力等方面。
1.4 聚苯乙烯(PS)
PS是仅次于PE、PP、PVC的第四大品种,具有质硬、透 明、刚性和优良的加工性能,用途广泛。
2 存在的问题
2.1 环境问题 2.2 能源问题
2.1 环境问题
高分子材料在给人类带来带来物质文明的同时也带来的相 当严重的环境问题。 用过的塑料袋、农用薄膜、一次性塑料餐具等塑料包装物 大多呈白色,所以称为“白色污染”,塑料袋也被誉为 “20世纪最糟糕的发明之一”。