绿色高分子材料
绿色高分子材料

导电高分子材料
生物功能高分子材料
如聚苯胺、聚吡咯等,具有优异的导 电性能,可用于电子器件、传感器等 领域。
如生物相容性高分子、生物活性高分子等 ,具有优良的生物相容性和生物活性,可 用于药物载体、组织工程等领域。
光学功能高分子材料
如光敏高分子、荧光高分子等,具有 特殊的光学性能,可用于光电转换器 件、荧光探针等领域。
在环保领域的应用
环保包装
绿色高分子材料在包装领域的应 用,可以减少塑料污染,降低资 源消耗,如纸袋、可降解塑料袋
等。
环保建筑材料
绿色高分子材料在建筑领域的应 用,如高分子合成橡胶和合成纤 维,可以提高建筑物的保温、隔 热、隔音性能,同时降低能耗。
环保治理
绿色高分子材料可用于废水处理、 空气净化等环保治理领域,如高 分子吸附剂、高分子絮凝剂等。
05 绿色高分子材料的发展前 景
提高性能与功能
增强力学性能
通过改进聚合物的分子 结构、引入新型增强剂 等手段,提高绿色高分 子材料的强度、韧性和 耐久性。
优化热性能
通过改进聚合物的结晶 度、取向度和热稳定性 等,提高绿色高分子材 料在高温下的稳定性和 耐热性。
拓展多功能性
开发具有光、电、磁、 传感等功能的绿色高分 子材料,满足多样化的 应用需求。
03 绿色高分子材料的制备方 法
生物基高分子材料的制备
利用可再生资源
01
生物基高分子材料主要利用可再生资源,如农作物、木质纤维
素等进行提取或转化。
减少对化石资源的依赖
02
生物基高分子材料的制备可以减少对化石资源的依赖,降低对
环境的破坏和污染。
生物发酵和酶促合成
03
生物基高分子材料的制备可以通过生物发酵和酶促合成等方法
第三章 高分子材料的降解

一、高分子材料降解方式
1、降解形式
(2)解聚 解聚反应是先在大分子末端断裂,生产活性较低的自由基,然后按
连锁机理迅速脱除单体。如聚甲基丙烯酸甲酯的解聚反应。
分解特点是分解初期,质量减少非常快,而相对分子质量减少并没有那 么快。人们可以通过对高分子末端的封端,来阻止由于解聚而引起的质
量减少和相对分子质量的降低。
第三章 高分子材料的降解
绿色高分子的定义
相对于常规高分子材料来说,在材料合成、制造、加工和使用过程中不 会对环境产生危害(如污染或破坏环境),也称环境友好高分子材料。
广义的讲,具有耐用、性价比高、易于清洁生产、可回收利用和可环境 消纳等性能的高分子材料, 都属于绿色高分子材料研究开发和推广的范畴。 环境可降解高分子是绿色高分子材料中重要的一部分。
2、降解作用方式
Hale Waihona Puke 4) 生物降解生物降解是材料被细菌、霉菌等作用消化吸收的过程,大致有 三种作用方式: (1)生物的物理作用—由于生物细胞的增长而使物质发生机械性的毁坏; (2)生物的化学作用—微生物对聚合物的作用而产生新的物质; (3)酶的直接作用—微生物侵蚀部分导致塑料分裂或氧化崩裂。
二、降解高分子的分类与原理
可降解高分子材料 可降解高分子高分子材料概念材料是相对通用高分子而言的,广义上认
为,材料在使用废弃后,在一定条件下会自动分解而消失掉。严格地说,降 解材料是在特定的环境条件下,其化学结构发生显著变化并造成某些性能下 降的能被生物体侵蚀或代谢而降解的材料。
二、降解高分子的分类与原理
高分子材料的自然降解包括生物降解和非生物降解两大类。非生物降解 又包括光降解、热降解、氧化降解、水解等。从环保的角度考虑,生物降解 材料及生物降解与非生物降解相结合的材料更受欢迎。国内外已相继开发出 了不少产品。
绿色高分子

绿色高分子材料工业的快速发展虽然给人类创造了巨大的物质财富,但这样的快速发展也消耗了大量的资源、能源,生产过程中也排放了大量废气、废水和废渣,废旧材料成为了社会公害。
因此,材料工业与环境的和谐发展是一件需要解决的重要任务。
为解决环境污染和资源的消耗,可持续的绿色高分子道路是我们必须走道路。
绿色高分子具体是指高分子的绿色合成和绿色高分子的合成与应用。
高分子的绿色合成指高分子合成的无害化或对环境友好,绿色高分子的合成和应用指可降解高分子材料的合成与使用和对高分子材料的回收与循环使用。
在合成高分子材料时可以通过改变聚合反应中传统的能量交换方式实现高分子的绿色合成,但这种方式效率低。
同时,可以在催化剂的选择上实现高分子的绿色化。
比如在聚乳酸化合物的生成过程中所使用的催化剂辛酸亚锡虽然能加快化学反应的过程,但是这种催化剂含有锡盐成分,可能具有生理毒性,被人体吸收可能造成中毒。
相比辛酸亚锡,利用生物酶作为催化剂便显得安全可靠,但酶的种类有限,一些化学反应找不到相应的生物酶进行催化。
因此,催化剂的绿色化道路的发展还需要进行努力探索。
绿色高分子的制备和应用也是实现材料工业与环境发展的一条可行道路。
光降解材料是可行的方法。
光降解材料可分为二类:一类是共聚型光降解高分子,另一类是添加型光降解高分子。
光降解高分子降解的原因是因为聚合物材料中含有光敏基团,可吸收紫外线发生光化学反应,但普通聚合物中一般不含有光敏基团,所以可通过添加少量的光敏剂,用常规方法就可以得到光降解材料。
光降解材料的应用可以使高分子材料对环境的污染减少,减轻高分子废旧材料对环境的伤害。
高分子材料的随意丢弃也是对环境的污染和对生态造成破坏的原因之一,并且乱丢废弃的高分子材料的现象随着经济的发展越来越严重。
但不可能因为这种现象便完全抛弃了高分子材料这种久经考验的好材料。
因此,对高分子材料垃圾的绿色化处理便很重要。
对高分子材料的再使用、在循环能有效的减少高分子材料对环境的危害。
绿色高分子材料的研制与应用分析

绿色高分子材料的研制与应用分析摘要:高分子材料可涵盖橡胶塑料、合成纤维等在内的三个种类,现目前其在生活中的运用频率不断得到提升。
并且发挥着不可或缺的作用。
在技术水平持续提升的背景下,高分子材料的研制与生产、运用期间,诸多生产厂家过分地关注材料功能方面情况,而忽略了材料在生产、使用及废弃期间对环境、空气造成的污染。
而绿色高分子材料正好能够弥补此缺陷。
其具有绿色性、环保性。
能够促进节能减排。
并且还能将材料循环利用。
所以当前受到重视度不断提升。
关键词:绿色高分子材料研制应用生物降解塑料引言高分子材料种类具有多样性,并且具有加工方便、质量轻且产品美观度较高等特征,备受人们的关注,并且在各行业中得到广泛地运用,除了在生活中运用率较高,在高精尖技术专业领域中也需要高分子材料作为支撑。
高分子材料加工期间与其产生的废弃物均会加速环境恶化进程,所以使用绿色化高分子材料是必然趋势。
高分子绿色化主要可包括绿色高分了材料合成与应用,象征可降解高分子材料的合成与使用及其环境稳定高分子材料的回收、循环使用;而高分子绿色合成则象征高分子合成无害化与对环境的友好性。
基于此,本文就绿色高分子材料研制、应用方面进行分析,内容如下1 绿色高分子材料的研制1.1“原子经济”反应开发理想型“原子经济”反应是原料分子中的原子能够完全转化为产物,并且不会生成废弃物,达到原料百分百利用率与废物“零排放”的效果。
例如聚氨醋泡沫塑料重要的生产原料包含环氧丙烷,两步反应氯醇法是传统使用方式中最常见的,此方案不但会生成危险性较高的氯气,并且还会生成大量含氯化钙的废水,导致生态环境受到极大的干扰。
现今,国内外均在开发“原子经济”新方法,包括钦硅分子筛上催化过氧化氢、氧化丙烯制环氧丙烷等,此方式中采用 TS-1 分子筛作为催化剂,温度控制在 50C以下,压力不超过0.1 MPa,可获得安全氧源。
同时,环氧丙烷具有较高的选择性,其反应后生成水,消耗少且不会生成污染原子利用率最高可达 77%,所以具有较好的工业化前景;但是此方式仍然伴有一定的缺陷,原材料中双氧水价格高昂,无法展示其竞争优势。
绿色高分子材料(完整版).ppt

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绿色高分子材料——聚乳酸
聚乳酸(PLA) ——以微生物的发酵产物L-乳酸为单体聚合成的一类聚合物。
优点:无毒、无刺激性,具有良好生物相容性,可生物分解吸收, 强度高,不污染环境,可塑性加工成型的高分子材料。具有良好的 机械性能,高抗击强度,高柔性和热稳定性,不变色,对氧和水蒸 气有良好的透过性,又有良好的透明性和抗菌、防霉性,使用寿命 可达2~3a。聚乳酸(PLA)是一种真正的生物塑料,30 d内在微生物 的作用下可彻底降解生成CO2和H2O。 缺点:脆性高,热变形温度低(0.46 MPa负荷下为54℃),结晶慢, 但可分别通过和己内酰胺等共聚和添加结晶促进剂如滑石粉后退火 处理加以改性,活性聚乳酸的结晶度可达40%,热变形温度提高到 116~121℃。
绿色高分子材料
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绿色高分子材料
在绿色大潮中,各种绿色高分子材料 也不期而至。更重要的是,其中蕴涵的 绿色理念,也指引着我们对高分子材料 的绿色应用。
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绿色高分子材料
可降解高分子材料的利用 高分子材料合成的绿色化 隐患性高分子的安全应用
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可降解高分子材料的利用
广义上分为三种: ● 生物降解高分子材料
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THANK YOU !
绿色需要你我共同创造与努力
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其次,对可再生与循环使用的环境惰性高分子材料,如聚丙烯 (PP)、聚乙烯(PE)、聚酯(PET)、尼龙66、有机玻璃(PMMA)、 聚苯乙烯(PS)等,应尽可能地再次利用,避免使用填埋方法处理。
在这方面,有关专家认为,提倡不使用一次性PS饭盒也是没必要 的,关键是处理方法得当。
第三,对已经无法再生与循环使用的环境惰性高分子材料进行焚 烧,回收热能。PP、PE等聚烯烃具有很高的热值,与燃料油相当,并且 具有无害化燃烧特性。PP、PE等是以人类日近稀少的能源石油为起始原 料生产的,因此我们对石油化工资源产品要尽可能地物尽其用。
高分子材料绿色制造与可持续发展

高分子材料绿色制造与可持续发展发布时间:2021-12-22T05:39:27.311Z 来源:《科学与技术》2021年第29卷20期作者:姜腾远[导读] 高度分子材料是现代工业和先进技术的基石,姜腾远中盐辽宁盐业有限公司 110000摘要:高度分子材料是现代工业和先进技术的基石,已广泛应用于航空、空间、运输、生物医学等领域。
并为国民经济的基础产业和国家安全提供了重要保障。
中国是世界上最大的高端分子产品生产国,拥有世界上最大的消费市场。
高质量的分子制造工业密切相关和一体化,在国家经济体系中占有不可或缺的重要地位。
与其他工业产品一样,大规模生产聚合物材料必然会产生和使用大量废物。
白色污染严重污染了环境和土壤,成为世界主要污染源之一与此同时,现代聚合物产品的生产主要依赖于石油原料,过度开采和自然中的聚合物废料积累使得这些材料的开发既面临资源压力,又面临环境压力。
在这方面,绿色生产和可持续发展已成为这方面需要考虑的问题。
为了保持我国高分子材料工业的健康和可持续发展,我们必须坚持绿色高分子材料发展方向。
关键词:高分子材料;绿色制造;可持续发展引言聚合物材料主要分为塑料、橡胶和合成纤维三类。
它有许多优点,在人们的生活中起着重要的作用在聚合物材料的研发和生产过程中,我们曾经只注重材料的性能,忽视了材料的生产和使用,浪费了大量的能量和资源,污染了环境。
随着科技的发展和生活质量的提高,高度分子材料的生产、使用和浪费与环境之间的关系得到了重新思考。
人们越来越关注绿色聚合物材料,这种材料有助于节约能源和资源,减少废物排放,减少废物排放作者从两个主要方面介绍了绿色聚合物材料的开发和应用的最新进展。
1 高分子材料的分类目前高分子材料种类繁多,比如橡胶、塑料、纤维、粘合剂、涂料等等,被广泛应用于各种产品当中。
高分子材料也被称之为聚合物材料,由许多简单的、相同的结构单元利用共价键重复连接而成。
现阶段对于高分子材料的分类有多种方法,如果按照材料的来源进行分类可以分为天然材料和人工合成;如果按照材料的特性分类可分为橡胶、纤维、塑料、粘合剂、涂料等等;如果按照应用功能分类可以分为通用型高分子材料、特种高分子材料和功能高分子材料。
绿色高分子材料的定义

绿色高分子材料的定义绿色高分子材料的研究与进展绿色高分子材料的研究与进展摘要:本文从绿色高分子的概念出发,介绍了绿色高分子材料研究概况,主要包括绿色高分子的合成和应用,并对绿色高分子材料的发展进行了展望。
关键词:绿色高分子、合成工艺、环境友好引言随着新技术的发展和应用,各种各样的新的高分子材料异军突起,在各生产部门和人们的生活领域得到广泛的应用。
尽管它们也有诸多优点,但是随着应用时间的增加,越来越多的环境问题也显现出来,因此社会和科技都在呼吁高分子材料要绿色化.于是高分子领域掀起了一片绿色浪潮。
长期以来,化学工业为人类社会的进步起到了巨大的作用.同时,许多化学化工过程对环境造成了严重的环境污染。
为了实现社会的可持续发展,二十一世纪的化学工业必将通过调整自身的产业结构,研究开发“环境友好”的新工艺和新技术.“绿色技术”已成为21世纪化工技术与化丁研究的热点和重要的科技前沿。
绿色高分子的使用不仅可以减少废弃物的量,大大节省了能源,减少了污染,还方便了人们的生活。
1、绿色高分子的概念随着科技的发展,高分子材料已渗透到国民经济各部门以及人们生活的各个领域,其用量也是与日俱增, 但在自然界中由于高分子材料的大量废弃给人类生存环境带来巨大的污染, 所以我们必须走绿色高分子的道路, 从而解决环境污染和资源危机。
绿色高分子来源于绿色化学与技术。
绿色化学顾名思义就是环境无害或环境友好化学, 绿色高分子包括高分子本身与如何应用及处理二个方面, 具体是指高分子的绿色合成和绿色高分子材料的合成与应用, 前者是指高分子合成的无害化及其对环境的友好, 后者是指可降解高分子材料的合成与使用及其环境稳定高分子材料的回收与循环使用。
高分子材料包括塑料、橡胶、合成纤维。
高分子材料种类繁多,性质多样,因具有质量轻、加工方便、产品美观实用等特点颇受人们青睐,广泛应用于各行各业。
从人们的日常生活到高精尖的技术领域都离不开高分子材料,它已成为人类最重要的材料。
绿色的高分子材料合成技术

绿色的高分子材料合成技术摘要:化工行业是高耗能、高污染行业,近年,在我国绿色环保理念的倡导下,化工企业亟待转变生产模式,积极推动高分子材料合成与应用的绿色创新发展。
本文指出高分子材料合成与应用中存在的问题,提出了实现绿色化工的三个基本途径,即低碳化、清洁化和节能化。
从高分子材料绿色制备技术、绿色加工技术及绿色应用技术三方面进行了探讨。
关键词:绿色;高分子材料;合成技术引言高分子材料在各行各业中应用广泛,其具备轻便、灵巧、性能佳的特点,在合成时需要应用有机化学,从而在极大程度上提高了现代人的生活质量和生活水平。
文章对高分子材料与有机化学合成材料进行概述,重点分析有机化学在高分子材料合成中的应用,得出结论:二者结合可促进合成工艺创新发展,提高水平。
1高分子材料1.1高分子材料的分类中国医用高分子材料研发起步较早,主要用于疾病诊疗、病变组织修复或替换、器官功能增强或恢复等,逐渐成为理想型的医疗器械原料。
按照来源的不同,高分子材料可分为天然高分子材料和合成高分子材料。
前者多为天然聚合物,来源广泛可再生,与人体组织具有高度的相容性,但加工性能较差、稳定性存在不足,导致其应用范围有限。
后者具有更好的加工性和可控性,能根据产品需求进行针对性加工和改性,使材料具有更优良的性能。
按照合成材料与生物体的作用关系,合成高分子材料可分为惰性高分子材料和可降解高分子材料。
惰性高分子材料在人体内较为稳定,不会发生降解、变性等化学反应;而可降解高分子材料会在人体内缓慢降解,逐渐被人体吸收,避免了二次手术取出带来的伤害。
1.2高分子材料的特点医用高分子材料在临床诊治、医学检测、术后康复等方面有显著的优势。
作为直接接触或作用于人体的医用材料,其安全性、耐用性、加工性都必须要达到一定的标准,既要保证医疗器械不会引发机体的免疫排斥,避免对人体造成二次伤害,又要保障植入体或介入物在人体内正常运行,达到必要的治疗功效。
医用高分子材料作为一种人体外源物质,为起到良好的诊治效果,医疗器械在使用过程中,不能与人体组织或体液发生反应,不会产生明显的不良反应。
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绿色高分子材料的研究进展功能材料101 费勇201010402209摘要:分子材料从20世纪到今天,发展迅猛,在人们的日常生活中扮演着重要的角色,而其在环境上的影响日益受到人们的关注。
介绍了绿色高分子材料研究概况,主要包括工艺的绿色化和绿色高分子材料的制备以及废弃高分子材料的回收利用。
并对绿色高分子材料的发展进行了展望。
关键字:高分子材料;绿色;循环利用;环境保护;可降解高分子材料高分子材料包括塑料、橡胶、合成纤维。
高分子材料种类繁多,性质多样,因具有质量轻、加工方便、产品美观实用等特点,颇受人们青睐,广泛应用在各行各业,从我们的日常生活到高精尖的技术领域,都离不开高分子材料,它已经成为人类最重要的材料。
但是在高分子材料的生产、加工过程和高分子材料废弃物都对环境具有很大压力,高分子材料的绿色化势在必行。
高分子的绿色化包括具体是指高分子的绿色合成和绿色高分子材料的合成与应用两个方面,前者是指高分子合成的无害化及其对环境的友好,后者是指可降解高分子材料的合成与使用及其环境稳定高分子材料的回收与循环使用[1]。
一、绿色高分子绿色高分子来源于绿色化学与技术。
绿色化学顾名思义就是环境无害或环境友好(Environmentally Friendly)化学,绿色高分子包括高分子本身与如何应用及处理二个方面,具体是指高分子的绿色合成和绿色高分子材料的合成与应用。
前者是指高分子合成的无害化及其对环境的友好,后者是指可降解高分子材料的合成与使用及其环境稳定高分子材料的回收与循环使用。
我国著名高分子化学家、中科院院土冯新德认为:绿色高分子合成中绿色反应应包括这样几个主要内容:一是无副产物;二是对副产物作无害处理;三是将反应条件改变为对环境无害;四是将催化剂改为对环境无害。
1.1 高分子合成的要求我们知道,在高分子的合成过程中,会使用大量的溶剂、催化剂等对环境产生危害的物质,这些物质一般很难完全除尽,甚至可能会残留在产品中对环境造成长期危害。
同时在合成反应中有时会生成有毒的副产物,如果不去除干净就会对产品的使用者带来危害。
另外对高分子合成来说,一般需要特定的工艺条件,例如对自由基聚合聚乙烯而言,聚合需要的压力很高,聚合时间也长,聚合中产生大量的热量,为了防止反应釜局部过热,在反应中需要不断的搅拌以达到热量的均衡,并需要大量的水进行冷却,这样就消耗大量的水和能源。
因此,全面地看对高分子绿色合成的要求应有以下几个方面:(1)合成中无毒副产物的产生或者有毒副产物无害化处理;(2)采用高效无毒化的催化剂,提高催化效率,缩短聚合时间,降低反应所需的能量;(3)溶剂实现无毒化,可循环利用并降低在产品中的残留率;(4)聚合反应的工艺条件应对环境友好;(5)反应原料应选择自然界中含量丰富的物质,而且对环境无害,避免使用自然中稀缺资源。
1.2 高分子绿色合成的实施为达到绿色高分子的要求,我们可以采取一定的方法实现高分子合成的绿色化。
例如改变聚合反应中传统的能量交换方式。
一般聚合反应都是采用加热的方式交换能量以满足反应所需的能量,但这种换能方式效率低,我们可利用光、微波、辐射等引发聚合反应。
徐嘻等对聚合物或聚合物一单体体系超声辐射,合成了许多共聚物,例如PEO一AN、PVA一AN等,其中一些是新型的共聚物,而有一些是不能由单体直接合成的,并且有些产品已得到了广泛的应用。
改变催化剂也是一个很好的方法。
一般烷烃的氧化需要高温催化,而且从醇到醛再到酸的过程是不易控制的,因为选择性差,要得到醇或醛只能在低转化率范围内,所以效率差,而且污染大。
美国加州大学Berkeley分校Iawrenee实验室用BaY作催化剂,用λ<600nm照射甲苯,可以使甲苯反应停留在苯甲醛。
另外也可以改变反应条件实现绿色合成,例如甲苯采用电氧化的方法,在Mn3+电极,O,latm下氧化可以得到高纯度的苯甲醛,此法温和,选择性好,纯度高,节H2能源,无污染。
1.3 材料的再生循环技术材料的再生循环技术是指材料的多次回收再利用过程。
德国的Waeke ehemie 开发了一种由裂解PVC回收盐酸新工艺,用该工艺生产的盐酸可作为生产新聚氯乙烯(PVC)的原料。
日本宫士资源再生2b公司采用ZSM一5催化剂,通过粉碎、加热、分解等工序,使废聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等聚烯烃塑料转化为燃料油。
据称,每千克这种塑料可生成0.SL煤油或柴油,处理废塑料的成本仅为235美元/t。
1.4 材料的降解绿色高分子一般是指高分子材料的可降解性,可降解高分子根据其降解机理对其作出明确的定义,再经分子和材料设计合成高分子,并进行加工,制备降解塑料;然后对它作出评价,根据评价结果,修正分子、材料的设计,再加上新的降解塑料,如此重复循环,最终得到较理想的降解材料。
根据降解机理,“可降解高分子”是指光降解高分子、生物降解高分子以及光一生物双降解高分子困。
其中光降解高分子是在高分子化合物的分子链的一定距离之间添加光敏基团,它们被曝晒在阳光下,光敏基团就吸收辐射而使高分子化合物在此断裂,断裂以后的碎片是比较容易被生物降解的。
例如可以把酮基加到高聚物(如最普通的塑料聚丙烯、聚乙烯等)中,生成酮代高聚物,在太阳光照射下就能发生光解反应。
生物降解高分子材料指的是高分子材料在使用后能够在自然环境下逐渐降解,最终以小分子的形式进人自然界。
聚乳酸(PLA)是脂肪族中最典型的一种生物降解高分子材料,不但具有良好的生物降解性,而且和其他聚合物有很好的相容性,这使得聚乳酸极易改性以满足各种需要。
另外,聚乳酸来源于可再生资源(例如玉米),所以还可减少不可再生资源的消耗,进而缓解人类的资源危机。
二、合成工艺的绿色化我国著名高分子化学家、中科院院士冯新德认为[1]:绿色高分子合成中绿色反应应包括这样几个主要内容,一是无副产物,二是对副产物作无害处理,三是将反应条件改变为对环境无害,四是将催化剂改为对环境无害。
首先,从原子经济性方面考虑,理想的原子经济反应是原料分子中的原子百分之百地转变成产物,不产生副产物或废物,实现废物的零排放。
如环氧丙烷是生产聚氨酯泡沫塑料的重要原料,传统上主要采用二步反应的氯醇法,不仅使用危险的氯气,而且产生大量含氯化钙的废水,造成环境污染。
国内外均在开发钛硅分子筛上催化氧化丙烯制环氧丙烷的原子经济新方法[2]。
其次,从原材料方面考虑,尽量采用无毒无害的、来源丰富的可再生资源等。
Komiya[3]研究开发了在固态熔融状态下,采用双酚A 和碳酸二甲酯聚合生产聚碳酸酯的新技术,它取代了常规的光气台成路线,避免了有毒有害的原料和溶剂的使用。
美国开发了玉米淀粉和 PVA 的共混物,可用普通加工技术加工,强度与普通相近,且其分解率达到100 %[4]。
淀粉还可以非常容易的转化为葡萄糖,利用葡萄糖可以制备己二酸、邻苯二酚和对苯二酚等一系列化工原料,实现了聚合物原料单体的无害化。
第三,从工艺方面考虑,尽量在温和的条件下进行反应;催化剂的绿色化以及降低溶剂和能源的需求。
在高分子的合成过程中,其需要的溶剂、催化剂、能源以及其产生的副产物等对环境都具有较大的影响,其残留的有毒有害物质更可能直接危害使用者身体健康。
在能量方面,可以用光、微波、辐射等来代替传统的加热引发聚合反应。
徐僖等[5]对聚合物或聚合物-单体体系超声辐射,合成了许多共聚物,例如 PEO-AN 、PVA-AN 等,其中一些是新型的共聚物,并且有些产品已得到了广泛的应用。
仿酶催化是化学领域研究热点之一,在高分子绿色化研究中也值得进一步重视和加强,酶催化反应以高效性专一性且条件温和而令人注目,但天然酶在实际应用尚有不少困难,开发具有与酶功能相似甚至更优越的人工酶已成为当代化学与仿生科学领域的重要课题之一。
模拟酶,就是从天然酶中拣选出起主导作用的一些因素,用以设计合成既能表现酶的优异功能又比酶简单、稳定得多的非蛋白质分子或分子集合体,模拟酶对底物的识别、结合及催化作用,开发具有绿色高分子特点的一些新合成反应或方法。
仿酶催化不仅兼具酶催化与化学催化两者的特点,而且是实现绿色高分子目标的直接而有救的途径[6]。
三、废弃高分子材料的回收高分子的绿色应用是指对难以降解的高分子要妥善解决其回收问题,减少对环境的污染。
在废弃高分子回收方面可以采取分级分类处理。
通常废弃高分子材料可以通过以下三种方式进行绿色利用:(1)以单体形式进行循环利用;(2)以聚合物形式进行循环利用;(3)以能源形式进行循环利用。
如聚α -甲基苯乙烯、PS、PMMA在一定的温度下均会解聚成单体,这些高分子可以循环使用,既节约了资源又减少了对环境的污染。
然而在此过程中任需大量的能量。
许多高分子材料具有热塑性,是可以重复加工使用,但一般的高分子材料再加工时会出现降解、力学性能下降等问题,从而限制了材料的循环使用。
通过反应性加工( 反应性挤出、反应性注射) 、反应性增容、高效无污染的物理方法( 紫外线、微波、力化学等) 的方法,来改善废弃高分子材料的相容性和加工流变性,制备有不同使用价值的再生高分子材料。
对一些废弃高分子材料回收单体较难,但可以利用热或其他方式降解成低分子量油脂或其他的化学品。
例如现在许多企业在利用废旧塑料裂解生产液体燃料。
对无毒、热值高的高分子材料可以考虑用来制备洁净的固体燃料。
这样既可以解决高分子的污染问题,又可以解决能源的短缺。
四、结论长期以来,化学工业为人类社会的进步起到了巨大的作用。
同时,许多化学化工过程对环境造成了严重的环境污染。
为了实现社会的可持续发展,二十一世纪的化学工业必将通过调整自身的产业结构,研究开发“环境友好”的新工艺和新技术.“绿色技术”已成为21世纪化工技术与化工研究的热点和重要的科技前沿。
绿色高分子的使用不仅可以减少废弃物的量,大大节省了能源,减少了污染,还方便了人们的生活,相信很快会有更好的研究成果问世,来适应社会和经济发展的需要。
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