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可降解高分子材料循环利用探讨

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发表时间:2019-08-07T11:48:03.390Z 来源:《工程管理前沿》2019年第10期作者:崔嵬廖成玲

[导读] 先介绍了高分子材料的分类,并基于我国建设资源节约型社会的背景,探讨了实现高分子材料循环利用的方法。

天津金发新材料有限公司 300300

摘要:近年来,科学技术的不断发展,使得高分子材料得到了广泛的应用。本文首先介绍了高分子材料的分类,并基于我国建设资源节约型社会的背景,探讨了实现高分子材料循环利用的方法,希望能够对相关的工作有所帮助。

关键词:高分子材料;循环;化学反应

1.高分子材料的分类

通常情况下,生产和生活中常见的高分子材料主要有三类:第一类:微生物聚合型。指的是微生物通过聚合的方式形成高分子材料,常见的有微生物多糖和微生物聚酯,因为在自然环境下很容易分解,所以这种高分子材料更多地用于制造生活中的塑料袋。第二类,高分子合成型。典型的代表是芳香族聚氨酯以及苯酚酰胺,它们具有熔点高和韧性好的特点,在工程材料中应用广泛,但是可降解性较低,需要进一步合成。第三类,天然高分子型。自然界中广泛存在的纤维素以及木质素等,都是降解性很好的天然高分子,可以制成农村土地常用的薄膜,但是需要注意的是,纤维素自身耐水性较差,需要进行混合加工。

2.高分子材料循环利用的方法

传统的废弃物处理方法主要是填埋或者是焚烧,不仅污染了水源,占用了土地,还产生二氧化硫、氮氧化物等有毒气体,更浪费了大量的资源,所以对废旧的高分子材料采取循环利用的方法,既能够节约资源,同时还能保护环境。大致而言,高分子材料循环利用的方法主要有以下三种:

2.1物理方法

物理方法分为两种,第一种,简单利用。比如对高分子材料进行回收和分类,再统一清洗和破碎,之后直接加工,常见的一些建筑板材或者是管壁,可以加工成电线护管[1]。这种循环利用的方法十分简单,并不需要添加额外的材料,但是制成的产品性能较差,只能充当次级品。第二种,改性利用。目前这种技术应用较广,并且通过机械混合以及加工的方法,对材料的性质进行改造和升级,可以显著提高材料的性能,但是工艺较为复杂,常常涉及特殊的装置和设备。下面以塑木技术为例,简单介绍一下改性利用方法的具体应用。将植物纤维填充到聚乙烯树脂中,并添加改性剂和黏性剂,之后经过压制成品,完全可以替代天然的木制品,而且防腐蚀、防潮、防虫以及阻燃效果都特别突出。

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通过这种技术,可以节约大量的森林资源,并且充分发挥改性利用后的高分子材料自身的特点,满足市场需求。一般而言,这种塑木板材大多都用于公园围墙、商场地板、休息座椅等方面,另外,如果适当变换材料结构,还能起到一定的消音效果,可以充当大型工厂的隔音墙。值得一提的是,在建筑施工中,高分子废弃物也有很好的应用空间,因为一些材料注重物理性能,而高分子材料在性能方面完全能够满足要求,比如用废旧的车胎以及橡胶制成水土保持材料等。

2.2化学方法

化学方法主要是进行一些化学反应,分解出气体、液体或者是固体,从而有效利用资源并减少污染。比如油化技术,通过将烯烃类的高分子废弃物进行高温催化处理,产生汽油、柴油等物质。可以说油化技术的材料来源十分广泛,并且市场前景良好,我国一些大型城市已经建立起了相关的工厂和生产线,并加大了对高分子材料热裂解方面的投入和研究。至于焦化技术,指的是在炼焦过程中填入大量的废弃塑料,这样既可以得到活性沥青,还能改善焦炭的质量,尤其是高分子材料中含有大量的氢元素,在煤液化方面可以提高燃料的清洁度。另外,超临界流体的应用,也为高分子材料的循环利用开辟了更广阔的空间。典型的超临界流体有二氧化碳、甲醇和超临界水,也就是说当外界的温度和压强超过一定限度后,物质就会变为超临界流体。超临界流体同时具备气体和液体的特点,因为化学键连接不紧密,所以容易发生化学反应,并且溶解能力很强,几乎所有的有机物都会被分解,并且反应完全,不会产生毒害物质。

2.3生物方法

生物方法主要是利用微生物的特点,对高分子材料进行降解。由于自然界中天然高分子较多,可以进行合成,从而利于微生物降解,但是毕竟这类高分子材料有限,无法大规模应用。很多微生物可以从有机物中获取碳源,并进行新陈代谢,产生一些高分子化合物,如果将其分离和提取出来,可以直接进行加工和生产。另外,在高分子材料降解过程中加入特殊的酶,可以加快反应的发生,因为酶在有机物中会表现出与在水中完全不同的性质,这样可以保证一些反应的完全进行,而且酶属于蛋白质,本身没有污染,同时可以提高聚合物的分子量,但是生物方法对于环境的要求较高,需要保证微生物的活性。

3.可生物降解高分子材料的应用

3.1工业领域

通常人们所了解到的可生物降解的高分子材料都是用于工业制造当中,其将被融合到皮革或者是纤维的等产品的制造当中。该类高分子材料在经过人工的处理以后能够使人造皮革变得更向天然皮革,促使该类产品具有较高的性价比。经过可生物降解的高分子材料的融入,皮革将更加耐高温,也能起到防水的效果。经过研究人员对于可生物降解的高分子材料的研究,我国的很多生产企业当中都已经将其用于产品的包装当中,只要经过不同形式的技术加工,高分子材料就会成型为不同形态的包装。

3.2农业领域

塑料不仅占据包装、餐饮业的一次性餐具制造,其在农业中的使用量也很庞大。因此可生物降解高分子材料在农业中也运用很广泛。可生物降解高分子材料拥有能够完全降解的特性,所以它们能够在给予适宜条件的情况下,经过有机降解形成混合肥料,这种混合肥料比一般的肥料功效都要好,它不仅能够促进植物生长,而且还能够改良土壤环境,即既要让当代植物长得好,也要让下一代植物长得好。我国是个农业大国,每年消耗的农用薄膜、地膜、农副产品保鲜膜以及化肥的包装袋等都非常巨大,此前都是使用不可降解的塑料,而如果将其替换成可生物降解高分子材料,这不仅可以解决环境污染问题,还有利于植物的生长,更有循环利用的作用。

3.3医药领域

在医药领域,可生物降解高分子材料得到了广泛的应用。利用高分子药物缓释材料,能够使药物医疗剂量得到有效控制,并且能够提

医用高分子常用材料(精)

医用高分子常用材料 学校名称:华南农业大学 院系名称:材料与能源学院 时间:2017年2月27日

3.结构与性能 3.3 常用材料 1.硅橡胶 硅橡胶是一种以Si-O-Si为主链的直链状高分子量的聚有机硅氧烷为基础,添加某些特定组分,按照一定的工艺要求加工后,制成具有一定强度和伸长率的橡胶态弹性体。 硅橡胶具有良好的生物相容性、血液相容性及组织相容性,植入体内无毒副反应,易于成型加工、适于做成各种形状的管、片、制品,是目前医用高分子材料中应用最广、能基本满足不同使用要求的一类主要材料。 具体应用有:静脉插管、透析管、导尿管、胸腔引流管、输血、输液管以及主要的医疗整容整形材料。 2.聚乳酸 聚乳酸是以乳酸或丙交酯为单体化学合成的一类聚合物,属于生物降解的热塑性聚酯,具有无毒、无刺激、良好的生物相容性、可生物分解吸收、强度高、可塑性加工成型的合成类生物降解高分子材料。 其降解产物是乳酸、CO2和H2O。经FDA批准可用作手术缝合线、注射用微胶囊、微球及埋置剂等制药的材料。u=3351883538,102612699&fm=21&gp=0 3.聚氨酯 聚氨酯是指高分子主链上含有氨基甲酸酯基团的聚合物,简称PU,是由异氰酸酯和羟基或氨基化合物通过逐步聚合反应制成的,其分子链由软段和硬段组成。聚氨酯具有一个主要的物理结构特征是微相分离结构,其微相分离表面结构与生物膜相似。 由于存在着不同表面自由能分布状态,改进了材料对血清蛋白的吸附力,抑

制血小板黏附,具有良好的生物相容性和血液相容性。目前医用聚氨酯被用于人工心脏、心血导管、血管涂层、人工瓣膜等领域。 参考文献 [1] 李小静,张东慧,张瑾,等.医用高分子材料应用五大新趋势[J].CPRJ中国塑料橡胶,2016 [2]杂志社学术部,医用高分子材料的临床应用:现状和发展趋势.中国组织工程研究与临床康复,2010,14(8)

(完整版)可降解高分子材料

可降解高分子材料 1 可生物降解高分子材料的定义 可生物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。 2 生物降解高分子材料降解机理 生物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(有机酸、酯等);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。降解除有以上生物化学作用外,还有生物物理作用,即微生物侵蚀聚合物后,由于细胞的增大,致使高分子材料发生机械性破坏。因此,生物降解并非单一机理,而是一个复杂的生物物理、生物化学协同同作用,相互促进的物理化学过程。到目前为止,有关生物降解的机理尚未完全阐述清楚: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。 人们深入研究了不同的生物可降解高分子材料的生物降解性,发现与其结构有很大关系,包括化学结构、物理结构、表面结构等。高分子材料的化学结构直接影响着生物可降解能力的强弱,一般情况下:脂肪族酯键、肽键>氨基甲酸酯>脂肪族醚键> 亚甲基。当同种材料固态结构不同时,不同聚集态的降解速度有如下顺序:橡胶态>玻璃态>结晶态。一般极性大的高分子材料才能与酶相粘附并很好地亲和,微生物粘附表面的方式受塑料表面张力、表面结构、多孑L性、环境的搅动程度以及可侵占表面的影响。生物可降解高分子材料的降解除与材料

(发展战略)光功能高分子材料的研究发展及应用

论光功能高分子材料的研究发展及应用综述 吴俊杰 化工081班 前言:光功能高分子材料研究是光化学和光物理科学的重要组成部分,近年来随着现代科学技术的发展,光功能高分子材料研究在功能材料领域占有越来越重要的地位,光功能高分子材料日益受到重视。光功能高分子材料的应用领域已从电子、印刷、精细化工等领域扩大到塑料、纤维、医疗、生化和农业等方面,正在快速发展之中,光功能高分子材料研究与应用也将越来越广。 1光功能高分子材料及分类 光功能高分子材料是指能够对光进行传输、吸收、储存、转换的一类高分子材料。 表1 光功能高分子材料的分类 剂等构成。 光致抗蚀剂:主要包括正性光致抗蚀剂和负性光致抗蚀剂等。 高分子光稳定剂:主要包括光屏蔽剂、激发态狙灭剂抗氧剂和聚合型光稳定剂等。 光致变色高分子材料:主要包括含硫卡巴腙络合物的光致变色聚合物、含偶氮苯的光致变色高分子和含螺苯并吡喃结构的光致变色高分子等。 光导电高分子材料:由光导电聚合物材料构成。

2光功能高分子材料的类别和应用 表2 光功能高分子材料的类别和应用 3光功能高分子材料的发展概况 1954年,美国柯达公司的Minsk等人开发出光功能高分子聚乙烯醇肉桂酸酯,并成功应用于印刷制版。而现在光功能高分子材料应用领域已从电子、印刷、精细化工等领域扩大到塑料、纤维、医疗、生化和农业等方面,发展之势方兴未艾。 光功能高分子材料能够对光能进行传输、吸收、储存、转换.塑料光导纤维是利用高分子的光曲线传播性而制成的非线性光学元件。塑料光纤一般以有机玻璃为芯材,以含氟透明树脂为皮层,用柔软的有机硅树脂进行一次包覆,然后用硬质高分子材料进行二次包覆。有机玻璃、含氟透明树脂、有机硅树脂都是高分子材料,芯材有高折光率,皮层为低折光率材料。光纤的直径范围为几十到约1000微米,光纤在光纤芯内通过反复反射而向前传输,由于塑料光纤在目前传输损耗仍较高,主要应用于飞机、舰船和汽车内部的短距离光通信系统。此外,还应用于光纤显示器、图像的缩小和放大、火焰及高温监视器、光开关、巨点折象器、阅读穿孔卡片、道路标志和装饰照明等。近来,对有机玻璃采用重氢化技术,已使塑料光纤的传输损耗有所降低,为较长距离应用创造了条件。 以高性能有机玻璃或聚碳酸酯透明塑料的高分子材料为基材制成的光盘,是80年代新开发成功的先进信息、记录、储存元件,适应了激光技术的发展和对大容量、高信息密

中国可降解高分子材料行业上下游产业链分析报告

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目录 中国可降解高分子材料行业上下游产业链分析 (3) 第一节可降解高分子材料行业上下游产业链概述 (3) 第二节可降解高分子材料上游行业发展状况分析 (3) 一、上游原材料市场发展现状 (3) 二、上游原材料供应情况分析 (4) 三、上游原材料价格走势分析 (4) 四、上游原材料行业前景分析 (4) 第三节可降解高分子材料下游行业需求市场分析 (4) 一、下游行业发展现状分析 (4) 二、下游行业需求状况分析 (9) 三、下游行业需求前景分析 (10) 2

3 中国可降解高分子材料行业上下游产业链分析 第一节 可降解高分子材料行业上下游产业链概述 图表- 1:可降解高分子材料产业链 以PLA 为例,聚乳酸全名为PolyLacticAcid(PLA),又名玉米淀粉树酯,学名为Polylactide ,是一种丙交酯聚酯。聚乳酸为一多用途可堆肥的高分子聚合物,完全由植物中萃取出淀粉→经过发酵→去水→聚合等过程制造而成,无毒性。 其上游为淀粉、纤维素等原材料行业,下游行业应用范围较为广泛,主要包含医疗、食品包装、日用品等多个行业。 第二节 可降解高分子材料上游行业发展状况分析 一、上游原材料市场发展现状 作为生物塑料家族中的当家品种,聚乳酸(PLA)目前是产业化最成熟、产量最大、应用最广泛、价格最低的生物基塑料,是未来最有希望撼动石油基塑料传统地位的降解材料,也将成为生物塑料的主力军。 由于我国农业基础较为发达,淀粉酶以及纤维素等相关产品的数量较多,供给较为充足。

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。 第五、白色垃圾可能成为有害生物的巢穴,它们能为老鼠、鸟类及蚊蝇提供食物、栖息和繁殖的场所,而其中的残留物也常常是传染疾病的根源。 第六、废旧塑料包装物进入环境后,由于其很难降解,造成长期的、深层次的生态环境问题。首先,废旧塑料包装物混在土壤中,影响农作物吸收养分和水分,将导致农作物减产;其次若牲畜吃了塑料膜,会引起牲畜的消化道疾病,甚至死亡。 第七、因为体积大,所以填埋之处会滋生细菌,污染地下水。 混入生活垃圾中的废旧塑料包装物很难处理:填埋处理将会长期占用土地,混有塑料的生活垃圾不适用于堆肥处理,分拣出来的废塑料也因无法保证质量而很难回收利用。

高分子循环与再利用

高分子循环与再利用-热固性环氧树脂的循环技术 与研究发展 高分子<一>班

热固性环氧树脂的循环技术 与研究发展 () 摘要:设计与合成带有可降解官能团的环氧树脂是热固性树脂回收领域的一个重要课题。本文首先简要概括了传统回收环氧树脂的方法并指出其缺点,然后分别对国内外热降解型、光降解型、生物降解型环氧树脂的降解特性、环氧固化物的降解条件和降解机理予以重点解释和举例介绍。最后,指出了降解型环氧树脂存在的问题并对将来的发展前景进行了展望。 关键词:环氧树脂(Epoxy resin);循环利用;应用;合成原理;降解 1.引言 环氧树脂由于具有优良的物理机械性能、电绝缘性能、与各种材料的黏接性能以及其使用加工的灵活性而被广泛用于复合材料、浇铸件、电子电器、涂料与黏合剂等领域,在国民经济的各个领域发挥着重要的作用。作为一种热固性树脂,环氧树脂固化时需专门的固化剂,由于种类繁多的固化剂的使用,可以获得各种各样性能优异的、各具特色的环氧固化体系和固化物,几乎能适应和满足各种不同使用性能和工艺性能的要求。但是,环氧树脂固化以后,生成较高交联密度的三维网状结构体,不溶、不熔,虽然具有很好的抗老化性能,但是却成为环氧固化物回收再利用的难题。在三大通用型热固性树脂中,环氧树脂价格偏高,这无疑增加了使用成本。因此,环氧树脂固化产物的回收再利用技术日益受到关注。 环氧树脂分子结构中的环氧基非常活泼,能和酸酐、羧酸、(酰)胺类等化合物交联成三维网状大分子。实际应用中,各种添加剂如颜料、增塑剂、抗氧化剂等的存在,使得环氧树脂分子结构更为复杂,难于分离。从环氧树脂固化物的结构角度讲,回收再利用的关键在于破坏交联点。目前已经实用化的做法是粉碎和焚烧、超临界流体法(水热降解法)、溶剂回收法等。但是,焚烧往往造成环境污染,超临界流体法存在安全隐患,采用有机溶剂回收势必造成较高的成本。国际上比较流行的研究热点集中在对环氧树脂进行分子结构改造,使其固化后的产物能很方便地溶于适当溶剂中或适当加热便可生成低分子量的复杂混合物,从而利于回收。因此,在环氧树脂中引入可降解的官能团,固化之后给予适当的条件,使之方便地降解,是一种非常有效的回收再利用方法。易降解官能团有很多,为了满足环氧树脂回收再利用的要求,选择可降解的官能团应符合以下标准[14]:降解迅速;不干扰正常的环氧固化行为;在固化条件下能保持稳定;可降解官能团的引入简单高效且成本不能太高。本文综述了国内外具有可降解官能团环氧树脂的研究发展概况。 1.1 环氧树脂的性质 环氧树脂具有伸羟基和环氧基,伸羟基可以与异氰酸酯反应。环氧树脂作为多元醇直接加入聚氨酯胶黏剂含羟基的组分中,使用此方法只有羟基参加反应,环氧基未能反应。用酸性树脂的、羧基,使环氧开环,再与聚氨酯胶黏剂中的异氰酸酯反应。还可以将环氧树脂溶解于乙酸乙酯中,添加磷酸加温反应,其加成

现代高分子材料综述(非常好!!)

现代高分子材料综述 材料学王晓梅学号:112408 摘要 高分子材料作为新时期的全新全能型材料,是现代人类发展的重要支柱,是发展高新科技的基础与先导,高分子材料的应用将会使人类支配改造自然的能力和社会生产力的发展带到一个新的水平,对人类的发展将会出现前所未有的促进。本文将从高分子材料的定义、主要种类、应用和以塑料为例介绍与人类生活息息相关的高分子材料的相关常识。本文综述了各类高分子材料的研究及发展,主要论述了导电高分子材料、功能高分子材料、工程高分子材料、复合高分子材料以及生物高分子材料等应用领域。 前言 高分子材料是由相对分子质量比一般有机化合物高得多的高分子化合物为主要成分制成的物质。一般有机化合物的相对分子质量只有几十到几百,高分子化合物是通过小分子单体聚合而成的相对分子质量高达上万甚至上百万的聚合物。巨大的分子质量赋予这类有机高分子以崭新的物理、化学性质:可以压延成膜;可以纺制成纤维;可以挤铸或模压成各种形状的构件;可以产生强大的粘结能力;可以产生巨大的弹性形变;并具有质轻、绝缘、高强、耐热、耐腐蚀、自润滑等许多独特的性能。于是人们将它制成塑料、橡胶、纤维、复合材料、胶粘剂、涂料等一系列性能优异、丰富多彩的制品,使其成为当今工农业生产各部门、科学研究各领域、人类衣食住行各个环节不可缺少、无法替代的材料[1]。 由于高分子化学反应和合成方法对高分子化学学科发展的推动,促进了高分子合成材料的广泛应用。同时,随着高分子材料的发展,纳米技术与生物技术之间的界限变得越来越小,并与更多的传统分子科学与技术相结合。因此,我们相信,高分子技术的发展促使使各类高分子材料得到更加迅速的发展,推广和应用。 1

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高分子材料回收利用与发展可降解材料现代文明以经济腾飞和生活水平的提高为主要标志。随着经济发展,大规模的物质循环不可避免地引起各种问题,如资源短缺、环境恶化已为全球所关注。科学家预言地球能源(煤、石油、天然气等)不久将消耗完,会发生严重的能源危机;现代工业以及消费业的发展已给大自然带来严重的影响,大气、海洋等受污染,温室效应发生和臭氧层的破坏等等。所有这些已严重影响着自然界的生态平衡,最终必然会阻碍世界经济的高速发展。 材料的制造、加工、应用等均与环境和资源有直接的关系。高分子材料自从上世纪初问世以来,因重量轻、加工方便、产品美观实用等特点,颇受人们欢迎,其应用越来越广,从而使用过的高分子材料日益增加。据统计,2011年,我国塑料制品的产量达5474万吨,同比增长22%。其中,塑料薄膜的产量为844万吨,占总产量的15%;日用塑料制品的产量为458万吨,占总产量的8%;塑料人造革、合成革的产量为240万吨,占总产量的4%。如何处理这些废料已成为非常重要的课题。 处理废旧高分子材料比较科学的方法是再循环利用。循环是废旧高分子材抖利用的有利途径,不仅使环境污染得到妥善的解决,而且资源得到最有效的节省和利用。从资源利用的角度,对废旧高分子材料的利用首先应考虑材料的循环,然后考虑化学循环及能量回收。 回收:我国塑料回收面临的困难是数量大、分布广、品种多、体积大,许多废塑料与其它城市垃圾混在一起。处理废塑料的主要方法是:填埋和简单焚烧,但可供填埋场地不断减少,填埋费用急剧上升以及简单焚烧带来的二次污染等问题也给我们敲响了警钟。国外在废塑料回收方面已积累了不少经验,他们把废塑料的回收作为一项系统工程,政府、企业、居民共同参与。德国于1993年开始实施包装容器回收再利用,1997年回收再利用废塑料达到60万t,是当年消费量(80万t)的75%。目前,德国在全国设立300多个包装容器回收、分类网点,各网点统一将塑料制品分为瓶、薄膜、杯、PS发泡制品及其他制品,并有统一颜色标志[2]。利用:主要有再生利用、热能利用以及分解产物的利用(包括热分解和化学分解)。 1、再生利用:再生利用分简单再生和改性再生两类。 简单再生,指废塑料经过分类、清洗、破碎、造粒后直接进行成型加工,一般只能制成档次较低的产品。 改性再生,指通过化学或机械方法对废塑料进行改性。改性后的再生制品力学性能得到改善,可以做档次较高的制品。在化学添加剂方面,汽巴-嘉基公司生产出一种含抗氧剂、共稳定剂和其他活性、非活性添加剂的混合助剂,可使回收材料性能基本恢复到原有水平;荷兰有人开发了一种新型化学增容剂,能将包含不同聚合物的回收塑料键合在一起。美国报道采用固体剪切粉碎工艺(Solid State Shear Pulverization, S3P)进行机械加工,无须加热和熔融便可将树脂进行分子水平剪切,形成互容的共混物。共混物大部分由HDPE和LLDPE组成,极限拉伸强度和挠曲模量可与HDPE和LLDPE纯料相媲美[5]。 2、焚烧回收热能: 对于难以进行清洗分选回收的混杂废塑料,可以在专门的焚烧炉中焚烧以回收热能。木材的燃烧热为14.65 GJ/kg,聚乙烯为46.63 GJ/kg,聚丙烯为43.95 GJ/kg,聚氯乙烯为18.08 GJ/kg,ABS为35.26 GJ/kg,均高于木材,若能将这部分热能加以回收是很有意义的。废塑料热能回收可最大限度减少对自然环境的污染,不需要繁杂的预处理,也不需与生活垃圾分离,焚烧后废塑料的质量和体积可分别减少80%和90%以上,燃烧后的渣滓密度较大,

第四节 高分子材料的循环再生

第四节高分子材料的循环再生 一、塑料的循环再生 20世纪70年代塑料工业获得飞速发展,产生了大量塑料废弃物而成为社会环境问题,塑料在制造过程和使用后的废弃物达到产量的一半以上。 (一)塑料循环再生的方法分类 (二)高分子材料废弃物的分离和预处理 为了有效地利用高分子材料废弃物,一般就要根据再生材料的种类、再生品的形态和使用目的进行收集、分离、筛选、洗净、干燥和破碎等处理。高分子材料废弃物的品种越单纯其再生品的附加值越高,虽然高分子材料品种繁多,实际大量使用的只有聚乙烯、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯和聚酯类。所以实际操作也有这种可能性。 最简单和最经常使用的分离方法是手工分离,所以一些国家制定了塑料种类标识,要求生产厂在出厂前印上标识,而大多数国家还是按经验识别。为使分离达到高效率化开发了许多先进技术,其中包括CO2、SF6超临界连续分离法,根据材料不同的导电性、热电效应及带电特性的静电分离法,利用光学分离的近红外光谱分离法和X光分离法,颜色分级分离法,冲击粉碎分离法,利用对溶剂溶解度不同的溶剂分离法等。 (三)化学方法循环再生 选择化学方法循环再生主要应用在以下几个方面:与焚烧回收热能相比,高分子材料裂解产物附加值更高;受技术或经济因素未分离的混合高分子材料废弃物;废弃物不能进行物理循环和进行物理循环经济不合理;食品或药物包装材料不允许使用再生材料。 化学方法循环再生是使高分子发生化学反应,生成低分子量产物或进行高分子化学反应,可分类如下。 1.解聚回收原料单体加成聚合和开环聚合合成的高分子材料在高于聚合的上限温度时解聚反应优先,使回收单体有了可能,但是适用这个方法的高分子材料还是有限。聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)单体回收率可达到95%,而聚苯乙烯只达到72%,消费量大的聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯单体回收率极低,没有实际应用意义。 2.用化学分解反应回收单体聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚碳酸酯(PC)、聚氨酯(PU)等水解和醇解单体回收率均很高。PET由于产量大、价值高,循环利用一直受到重视,尤其是再生料不适合物理方法循环利用,采用加压水解、乙二醇醇解、甲醇醇解、碱解和氨解等方法回收单体。采用碱解甚至可以定量地回收乙二醇和对苯二甲酸二钠盐,用含10%二氧己环的甲醇醇解,在60℃,40min就可以完成反应。聚氨酯是有独特加工性能的高聚物,用途广泛,所以废弃物的回收也受到重视。聚氨酯采用水解、醇解、碱解和氨解法回收多元醇、多胺,尤其是醇解法已有工业规模的实践。为减少复杂的分离过程,研究发展了聚氨酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、尼龙混合废塑料回收多元醇的方法。 3.以化学方法循环再生为前提的高分子合成反应典型的例子是聚碳酸酯的回收利用,目前工业生产采用双酚A和光气反应制取聚碳酸酯,考虑环境的调和性,采用无氯甲烷(有机溶剂)和聚毒的光气的固相聚合或熔融聚合方法进行,聚碳酸酯碱解可回收双酚A但不能回收光气。新方法是双酚A 和二苯基

常用高分子材料总结

常用高分子材料总结

不饱和聚酯(UP)由二元酸(或酸酐) 与二元醇经缩聚而 制得的不饱和线型 热固性树脂 力学强度高,强度接近钢材,可用作 结构材料,可在常温常压下固化 在不饱和聚酯中加入苯乙烯等活性 单体作为交联剂(影响其性能),并 加入引发剂和促进剂,可以在低温或 室温下交联固化形成。 主要用途是玻璃纤维增 强制成玻璃钢,大型化 工设备及管道,飞机零 部件,汽车外壳小型船 艇,透明瓦楞板,卫生 盥洗器皿、 氨基塑料脲甲醛 树脂UF 氨基模塑料俗称电 玉粉,是由氨基树 脂为基质添加其他 填充剂、脱模剂、 固化剂、颜料等, 经过一定塑化工艺 制成 (UF)坚硬耐刮伤、有较好的耐电弧 性和一定的机械强度,有自熄性、无 臭、无味、耐热性、耐水性比酚醛塑 料稍差,外观美丽鲜艳,耐霉菌,制 造电器开关、插座、照明器具 (MF)的吸水性比脲醛树脂要低,而 且耐沸水煮,耐热性也优于脲醛塑料 一般可在150-200℃范围内使用,并 有抗果汁、洒类饮料的沾污,密胺餐 具而出名 (UMF)制品具有优良的 耐电弧性能和很高的机 械强度,以及良好的电 绝缘性和耐热性;耐电 弧防爆电器设备配件, 要求高强度的电器开关 和电动工具的绝缘部件 等。 三聚氰 胺甲醛 树脂MF 脲三聚 氰胺甲 醛树脂 UMF 聚氨酯(PU)主链含—NHCOO— 重复结构单元的一 类聚合物,由异氰 酸酯(单体)与羟 基化合物亲电加聚 而成 良好的耐油性、韧性、耐磨性、耐老 化性和粘合性,用不同材料可制得适 应较宽温度范围材料(-50~150) 聚合方法随材料性质而不同得到:热 塑弹性体、弹性纤维、硬质泡沫塑料、 软质泡沫塑料、涂料、胶粘剂 聚氨酯弹性体,轻质泡 沫,涂料,乳液,胶粘 剂,磁性材料 环氧树脂(EP)分子中含有两个或 两个以上环氧基团 的有机高分子化合 物,一般相对分子 质量都不高 形式多样,固化方便,粘附力强,收 缩性低,固化后,力学性能,电性能, 化学稳定性优良,尺寸稳定性好,耐 霉菌 含有活泼的环氧基、羟基、醚键,可 与多种类型的固化剂发生交联反应 而形成不溶、不熔的具有三向网状结 构,须固化 槽、管、船体、机体、 储罐、气瓶、简易模具、 汽车构件、电容器等塑 封件各种构件黏结剂、 涂料

高分子材料老化类型

本文摘自再生资源回收-变宝网(https://www.doczj.com/doc/b312599513.html,) 高分子材料老化类型 塑料的老化主要是环境降解,其降解主要有热老化、大气老化、机械降解、化学降解、应力开裂、离子化辐射、磨蚀和腐蚀、生物降解。同一种塑料在加工和使用过程中会同时受到几个因素的影响,即有几种老化过程同时发生,一般说来几种老化过程的结合往往使材料损坏更加严重。但实际过程中单一的老化过程是很少的,往往是几种过程的结合。 其实树脂合成出来后,从加工到使用等一系列过程中都会发生老化。 原始树脂首先遇到的环境老化是在塑料加工厂,塑料粒子在热、微量湿度和氧的作用下进行挤出、注射模压及其它加工过程,有热老化和力老化;产品中存留残余应力,使老化更加容易;塑料容器或制品离开加工厂,在运输和贮存过程中要受阳光的照射,大气降解、辐射降解会发生;最后制品的使用过程中,例如包装有机溶剂或洗涤剂溶液会产生环境应力,会发生化学降解、环境应力开裂等老化。当塑料制品到达废品收集箱,并进入循环回收过程,塑料亦要经历一系列老化过程,非常复杂。塑料的老化程度限制着制品的再生利用性。 严重老化的塑料只能进行四级循环。以下分别介绍几种常见的高分子材料老化过程。 1、热老化过程 热老化在高分子材料加工和使用过程中都会遇到。热老化通常分为三个过程:热降解、热氧化降解和水解。热降解过程也有自由基产生、增长和结合过程。自由基的反应过程伴随着无规链剪断、交联和解聚过程。交联是热降解中出现的一个明显过程,可以在聚合物结构中引入微凝胶。如PE、PVC、PC在150~200℃以上会发生交联。

高分子链在热的作用下会发生链剪断过程,剪断地点往往在分子链的薄弱点上或反应点上。若反应点在链的末端,则发生解聚反应,形成单体产物,如聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲醋降解会分别产生大量的单体苯乙烯(st)、甲基丙烯酸甲醋(MMA);若反应点在分子链的任何处发生,会发生无规链剪断,通常不形成单体或形成的单体非常少。 热氧化降解与热降解类似,主要在降解过程中有氧的存在。氧的存在往往影响降解过程,降解产物往往是氧化物,如醇、醛、酸等物质。高分子在氧存在下会发生氧化反应,同时容易产生自由基,然后进行自由基的增长和终止反应,最重要的特点是在此过程中,有含氧自由基的参与。湿气的作用会使聚合物发生水解,加速老化,尤其对缩聚形成的高分子如PET、聚酰胺、聚碳酸酯等。水可以自然地吸附于树脂表面,在加工前如不进行适当的干燥处理,在加工过程中易发生水解反应而使树脂的分子量降低,甚至降低材料的性能,不能满足使用要求。 2、一些聚合物的热老化 ①聚烯烃 聚乙烯在无氧状态下在200~290℃会发生交联和链剪断反应,但是温度高时,以剪断为主。交联反应与叔碳原子有关,叔碳原子多少决定着交联反应发生的难易程度。低密度聚乙烯比高密度聚乙烯易发生交联反应,这与分子链上氢原子被抽提的难易程度有关。支化PE的支化程度高,其分解速率高。在氧存在下,支化聚烯烃也比线型聚烯烃 更易氧化。聚烯烃氧化后性能显著降低,1gLDPE树脂与5X10-7g氧反应后的性能变化如下表所示。 聚烯烃降解程度不仅依赖于聚合物的化学结构,还依赖于聚合物的结晶结构。结晶聚合物比非结晶聚合物的热氧化困难,原因是氧在非晶区的扩散比在结晶区的扩散更快。大家知道,HDPE的结晶度比LDPE高,在相同条件下比较它们的热氧化性,发现LDPE 对氧的摄取比HDPE}决,HDPE的降解要慢于LDPE。当温度提高时,随结晶结构的破坏,聚合物的氧化降解更加容易。

最新功能高分子材料综述

功能高分子材料综述

功能高分子材料综述 【文摘】功能高分子材料是高分子学科中的一个重要分支,它是研究各种功能性高分子材料的分子设计和合成、结构和性能关系以及作为新材料的应用技术,它的重要性在于所包含的每一类高分子都具有特殊的功能。它主要包括化学功能高分子材料、光功能高分子材料、电、磁功能高分子材料、声功能高分子材料、高分子液晶、医用高分子材料几部分,这一领域的研究主要包括研究分子结构、组成与形成各种特殊功能的关系,也就是从宏观乃至深入到微观,以及从半定量深入到定量,从化学组成和结构原理来阐述特殊功能的规律性,从而探索和合成出新的功能性材料。本文主要论述了在工程上应用较广和具有重要应用价值的一些功能高分子材料,如吸附分离功能高分子、反应型功能高分子、光功能高分子、电功能高分子、医用功能高分子、液晶高分子、高分子功能膜材料等。 【关键词】材料;高分子;高分子材料;功能材料; 功能高分子材料的定义为:与常规聚合物相比具有明显不同的物理化学性质,并具有某些特殊功能的聚合物大分子(主要指全人工和半人工合成的聚合物)都应归属于功能高分子材料范畴。而以这些材料为研究对象,研究它们的结构组成、构效关系、制备方法,以及开发应用的科学,应称为功能高分子材料科学。 功能高分子材料科学是研究功能高分子材料规律的科学,是高分子材料科学领域发展最为迅速,与其他科学领域交叉度最高的一个研究领域。它是建立在高分子化学、高分子物理等相关学科的基础之上,并与物理学、医学甚至生物学密切联系的一门学科。功能高分子材料是对物质、能量、信息具有传输、

转换或贮存作用的高分子及其复合材料的一类高分子材料,有时也被称为精细高分子或者特种高分子(包括高性能高分子) 。其于20 世纪60年代末迅速发展起来的新型高分子材料,内容丰富、品种繁多、发展迅速,已成为新技术革命必不可少的关键材料。 功能高分子是指具有某些特定功能的高分子材料。它们之所以具有特定的功能,是由于在其大分子链中结合了特定的功能基团,或大分子与具有特定功能的其他材料进行了复合,或者二者兼而有之。例如吸水树脂,它是由水溶性高分子通过适度交联而制得,遇水时将水封闭在高分子的网络内,吸水后呈透明凝胶,因而产生吸水和保水的功能。 在合成或天然高分子原有力学性能的基础上,再赋予传统使用性能以外的各种特定功能(如化学活性、光敏性、导电性、催化活性、生物相容性、药理性能、选择分类性能等)而制得的一类高分子。一般在功能高分子的主链或侧链上具有显示某种功能的基团,其功能性的显示往往十分复杂,不仅决定于高分子链的化学结构、结构单元的序列分布、分子量及其分布、支化、立体结构等一级结构,还决定于高分子链的构象、高分子链在聚集时的高级结构等,后者对生物活性功能的显示更为重要。 1 功能高分子材料研究 1.1 导电高分子材料 近几年来,导电性高分子的研究取得了长足的发展,形成了一个十分活跃的边缘学科领域,它对电子工业、信息工业及新技术的发展具有重大的意义。现有的研究成果表明,发展导电高分子不仅可以满足人们对导电材料的需要,而且由于它兼具有机高分子材料的性能及半导体和金属的电性能,具有重量

常用高分子材料对比

PS料与ABS料性能上区别? PS塑料(聚苯乙烯) ,物料性能:电绝缘性(尤其高频绝缘性)优良,无色透明,透光率仅次于有机玻璃,着色性耐水性,化学稳定性良好,.强度一般,但质脆,易产生应力脆裂,不耐苯.汽油等有机溶剂. 适于制作绝缘透明件.装饰件及化学仪器.光学仪器等零件. 成型性能:1.无定形料,吸湿小,不须充分干燥,不易分解,但热膨胀系数大,易产生内应力.流动性较好,可用螺杆或柱塞式注射机成型.2.宜用高料温,高模温,低注射压力,延长注射时间有利于降低内应力,防止缩孔.变形.3.可用各种形式浇口,浇口与塑件圆弧连接,以免去处浇口时损坏塑件.脱模斜度大,顶出均匀.塑件壁厚均匀,最好不带镶件,如有镶件应预热. ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯),为浅黄色粒状或珠状不透明树脂,无毒、无味,吸水率低。具有优良的物理机械性能,极好的低温抗冲击性能,优良的电性能、耐磨性、尺寸稳定性、耐化学性、染色性。易于加工成型。ABS耐水、无机盐、碱和酸类,不溶于大部分醇类和烃类溶剂,易溶于醛、酮、酯及某些氯化烃中。ABS的缺点是可燃,热变形温度较低,耐侯性较差。燃烧特点:易燃;离火继续燃烧;火焰黄色,浓黑烟;软化,起泡;丙烯腈味。溶解性能:可溶溶剂:二氯甲烷;不溶溶剂:醇类、脂肪烃、水.应用:汽车业,机械设备,电子电器等。 31、ABS.PS.PP.PE等材料的特性主要用途及各个标号的区别。 ABS具有刚性好,冲击强度高、耐热、耐低温、耐化学药品性、机械强度和电器性能优良,易于加工,加工尺寸稳定性和表面光泽好,容易涂装,着色,还可以进行喷涂金属、电镀、焊接和粘接等二次加工性能。主要应用:汽车、器具、电子/电器、建材、ABS合金/共混物 PS电绝缘性(尤其高频绝缘性)优良,无色透明,透光率仅次于有机玻璃,着色性耐水性,化学稳定性良好,.强度一般,但质脆,易产生应力脆裂,不耐苯.汽油等有机溶剂. 适于制作绝缘透明件.装饰件及化学仪器.光学仪器等零件. PE基本分为三大类,即高压低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)和线型低密度聚乙烯(LLDPE)。薄膜是其主要加工产品,其次是片材和涂层、瓶、罐、桶等中空容器及其它各种注塑和吹塑制品、管材和电线、电缆的绝缘和护套等。主要用于包装、农业和交通等部门。 pp便宜、轻、良好的加工性和用途广,催化剂和新工艺的开发进一步促进了应用领域的扩大,有人说:“只要有一种产品的材料被塑料替代,那么这种产品就有使用聚丙烯的潜力”。主要用途:编织袋、防水布,耐用消费品:如汽车、家电和地毯等。 32、PC常用制品有那几种,VCD碟片及外包装盒是什么塑料做的? 聚碳酸酯(PC)材料具有质轻、透明、强度高、抗震及加工性能好等优点,在50多年的发展历程中,应用领域不断拓展。 PC制品的应用已渗透到汽车、建筑、医学、服装等行业之中,PC车灯、PC汽车天窗、汽车通讯系统中的光波传导器光纤、透明的天棚屋顶、PC板材、PC 针剂管、除此之外,游泳池底部的自照明系统、太阳能采集系统、高清晰大型电视屏幕、纺织品中可进行织物材料识别的芯片标记纤维等一些全新的领域都少不了PC材料的身影,PC制品正在为各行各业作出贡献,其应用潜力还将得到进一步的开发。 光盘是人们最为熟悉的PC应用领域,而它正朝着大容量方向发展,新型的DVD 的存储容量有望达到1000亿字节。

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”。我国从20世纪80年代已开始回收高分子材料的工作,但是人们对环境保护意识差,不自觉,乱扔,所以到处都是塑料袋,已造成对环境的“白色污染”。 1988年我国废弃塑料收购量为22.7万吨,2000年收购量为125万吨,在1988年废弃工程塑料和聚酯树脂分别占其产量的2%和5%,各为400吨和5万吨,由于聚酯废弃量较大,故国内首先开发聚酯塑料的回收利用。在烯烃方面,回收废弃塑料量最大的是聚氯乙烯树脂,约占烯烃塑料的40%,其回收率也高,其次是聚乙烯约占5%-30%,而对聚乙烯包装袋回收利用还是比较低的,再其次是聚丙烯,其积压量很大,没有开展利用起来。我国从国外引进回收废塑料设备的企业有好几家。其中,北京从日本引进一套废弃塑料回收装置;上海由联合国提供一套比利时回收废弃塑料装置;成都引进一套奥地利废弃塑料回收装置。另外中国还有几家自己制造的回收废弃塑料设备。其中有衡阳废弃塑料回收制造厂,江西回收废弃塑料制造厂。然而,国内引进的几套废弃塑料回收装置,都不能投入正常生产。其原因有二:一是废弃塑料难以集中起来,难以满足生产装备的需要,大部分的回收塑料(约占60%)都被乡镇企业所收购,尤其是江苏和浙江一带废旧塑料回收非常活跃,而城市塑料回收的原料满足不了生产,都处于停工和半停工状态;二是进口设备耗电量太高,每处理一吨废弃塑料需耗电在300KW·h以上,另外设备损坏率高,一个月要更换一次,需要大量的外汇。 全世界循环利用废旧塑料的数量由1988年的90万吨增加到1998年的430万吨,到2000年约为1250万吨,世界各国废塑料的处理中其利用率约占废旧量的7%左右。世界废弃旧塑料主要是在包装、建筑、消费、工业用途、汽车等领域的废弃物;按品种分为聚烯烃、聚酯、聚氯乙烯、尼龙、聚苯乙烯、工程塑料等。 1.2废弃高分子材料回收技术现状

高分子材料与可持续发展

高分子材料与可持续 发展 学院:电气信息工程学院 姓名:王小雨 学号:20100206 专业:自动化

目录 一、前言 二、高分子材料简介 三、高分子材料本身就是使自然资源得到综合利用的范例 四、高分子材料为人类提供了清洁和可再生能源 五、高分子材料可用于废弃和污水处理 六、高分子废弃物的回收、利用和处理 七、结束语

前言 材料是现代文明和技术进步的基石。历史学家常用材料来作为历史阶段划分的标志,如石器时代、青铜时代、铁器时代等,可见材料在人类社会发展中的重要地位和作用。自20世纪20年代以来,高分子科学与技术的发展极为迅猛,高分子材料、特别是合成高分子材料由于其具有的优异性能,已经在信息、生命等新技术领域以及工业、农业、国防、交通等各个经济部门中发挥着重要的作用。现在高分子材料以大量取代了金属、木材、陶瓷、等材料,人类应用高分子材料的比重正在逐年上升。汽车轮胎、建筑材料、塑钢门窗、化纤衣服,尼龙丝袜…….用于生活中的高分子材料随处可见。高分子材料的发展有益于人类社会的可持续发展。高分子材料本身就是使自然资源得到综合利用的范例,它可以为人类提供清洁和可再生能源,也可以用于废气和污水处理。高分子废弃物也可以回收、利用和处理,做到物尽其用,清洁环境。在未来,高分子材料在促进人类社会的可持续发展将会发挥更加重要的作用。

二、高分子材料简介 高分子材料(macromolecular material),以高分子化合物为基础的材料。高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料,包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基复合材料,高分子是生命存在的形式。所有的生命体都可以看作是高分子的集合。 高分子材料按来源分为天然、半合成(改性天然高分子材料)和合成高分子材料。天然高分子是生命起源和进化的基础。人类社会一开始就利用天然高分子材料作为生活资料和生产资料,并掌握了其加工技术。如利用蚕丝、棉、毛织成织物,用木材、棉、麻造纸等。19世纪30年代末期,进入天然高分子化学改性阶段,出现半合成高分子材料。1907年出现合成高分子酚醛树脂,标志着人类应用合成高分子材料的开始。现代,高分子材料已与金属材料、无机非金属材料相同,成为科学技术、经济建设中的重要材料。

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