高分子材料废物处理-循环原理
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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。
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。
目录1 发展概述 (1)2 废旧高分子的回收与进展 (2)2.1 废旧橡胶的回收 (2)2.2 废旧高分子的回收与进展 (2)2.2.1生物工艺过程 (2)2.2.2回收橡胶与热塑性塑料的共混体 (2)2.2.3废胶粉粒子添加到水泥中 (3)3 塑料的回收利用 (3)3.1废塑料的回收方法 (3)3.2 回收利用废塑料的新进展 (3)3.2.1 热解法 (3)3.2.2 生产”木材”法 (4)3.2.3 玻璃与塑料复合而成的样品砖 (4)4 结束语 (4)废旧高分子材料的回收与利用高分子材料自上世纪问世以来,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。
随着聚合物合成方法的改进,结构修饰与分子设计水平提高和共混改性技术的完善,实现了在分子水平上研究高分子的光电、磁等行为,揭示分子结构和光电、磁等特性的关系导致更新的功能高分子材料的出现。
近年来功能性高分子材料,如智能高分子材料,高性能高分子材料和环境友好高分子材料等相继问市,为高分子材料应用于大型制件和工程提供了技术支持。
与此同时,高分子材料的大量使用及废弃后的不适当处置引发了诸如白色污染之类的问题制约了高分子工业的发展。
况且,高分子材料的原料是石油和天然气,都是不可再生的资源。
近年来,石油原料的有效开采储量迅速下降,能源价格不断上升,更加速了废旧高分子材料的资源化进程。
1 发展概述70年代初,美国就开始研究塑料对环境的污染问题,制止乱丢废弃物,积极处置废弃物。
他们采取的措施主要是减少来源、回收利用、焚烧作为能源利用、填埋等。
西欧国家对固体废弃物的管理采取一致行动,目标一体化,但也考虑各自的地理环境、人口、工业生产能力、国民的生活习惯等因素。
德国焚烧技术较为完善;英国仍以填埋为主,约占其城市固体废弃物的8 %。
但是,现在欧洲最重要的发展趋势是塑料原料的回收和再利用。
意大利塑料废弃物的回收利用工作十分活跃,除了回收利用本国的废弃聚乙烯制品外,还从其他国家如德国、法国进口大量的塑料废弃物进行回收。
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。
废旧聚酯的化学循环利用的最新进展废旧聚酯(PET)的化学循环利用的最新进展(南通大学化学化工学院高分子材料与工程132朱梦成1308052064)[摘要]饱和聚酯以其优异的物理化学性能而广泛应用于纤维、包装、工程塑料等领域,全球聚酯需求持续增长,同时新型聚酯产品,如聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)等的开发应用前景广阔。
随着聚酯工业的迅速发展,产生了大量的废旧聚酯;考虑到环境和能源的问题,废旧聚酯的循环利用已经引起了世界各国的重视。
废旧聚酯通过化学循环解聚为单体或低聚体,而单体或低聚体可直接用于合成新聚酯,因此化学循环可构成闭路循环途径,是一种绿色循环的新过程。
[关键词]废旧聚酯;化学循环;最新进展;1.化学循环法方法概述化学循环法是指PET在热合化学试剂的共同作用下发生降解反应,生成相对低分子量的产物如TPA(对苯二甲酸)DMT、(对苯二甲酸二甲酯),BHET(对苯二甲酸乙二酯)、EG(乙二醇)等单体或其他化学品,产物经分离、纯化后可重新作为生产聚酯的单体或合成其他化工产品的原料而被重新使用,从而实现了资源的循环利用。
2.化学循环法方法介绍化学循环是唯一可使高分子材料进行封闭循环的方法。
因此,化学降解方法的研究成为废旧高分子材料资源化研究的重点。
所谓化学循环是指废料在有氧或无氧条件下经过加热或在水、醇等物质的作用下使高分子发生降解反应,形成低相对分子质量的产物或单体,实现进一步利用。
PET的分子链上有大量的酯键,故其许多重要的性质均与酯键的存在有关。
在一定的条件下,PET大分子内的聚酯键容易发生水解、醇解、酸解等反应,反应后聚酯将解聚成单体或低聚物。
美国利用废PET瓶甲醇醇解,生产对苯二甲酸二甲酯和己二醇,再直接进行缩聚制备新聚酯并实现了工业化生产。
另外,当PET加热到280~320℃时会发生热降解,分解的主要气体产物是二氧化碳,一氧化碳和乙醛,其他产物主要是对苯二甲酸,也有少量的水。
PET的裂解也发生在酯键上,氧的存在会加速其降解。
高分子降解机理引言高分子材料在现代社会中得到广泛应用,但随之而来的是高分子废弃物的大量产生,给环境带来了巨大压力。
为了解决这一问题,人们开始研究高分子的降解机理,以期能够开发出可持续发展的高分子材料和降解方法。
本文将探讨高分子降解的机理,并介绍一些常见的高分子降解方法。
一、高分子降解的基本原理高分子材料的降解是指高分子链的主链或侧链在外界条件的作用下发生断裂的过程。
高分子的降解可以是自然降解,也可以是人工加速降解。
无论是自然降解还是人工加速降解,高分子降解的基本原理都是相似的。
1.1 热降解热降解是指在高温下,高分子的键被破坏,从而导致高分子链的断裂。
高温可以提供足够的能量,使高分子链中的键发生裂解。
热降解是一种常见的高分子降解方法,可以通过控制加热温度和时间来实现高分子材料的降解。
1.2 光降解光降解是指在光照条件下,高分子链发生断裂。
光降解通常是指紫外光降解,紫外光具有较高的能量,可以激发高分子链中的键,导致链的断裂。
光降解在日常生活中也得到了广泛应用,比如太阳光照射下塑料制品的老化。
1.3 化学降解化学降解是指高分子材料在化学物质的作用下发生断裂。
化学降解可以通过在高分子链中引入易于断裂的键,或者引入具有降解活性的化学物质来实现。
化学降解可以根据不同的化学物质选择适当的反应条件,实现高分子的降解。
二、常见的高分子降解方法为了实现高分子材料的降解,人们开发了多种降解方法。
下面将介绍一些常见的高分子降解方法。
2.1 生物降解生物降解是指高分子材料在生物体内或生物体的作用下发生降解。
生物降解是一种可持续的降解方法,通过利用微生物或酶的作用,将高分子材料降解为可溶性低分子物质。
生物降解可以在自然环境中进行,也可以在工业条件下进行。
2.2 水解降解水解降解是指高分子材料在水的作用下发生降解。
水解降解是一种常见的降解方法,可以通过调节水的温度、pH值和反应时间来控制降解速度。
水解降解可以将高分子材料降解为可溶性低分子物质,从而实现高分子的降解。