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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。
废弃高分子材料回收利用新方法电磁快速加热法瑞典A.Schwartz等人采用电磁快速加热方法回收金属—聚合物组件。
利用在交变磁场中,金属部件产生的热使升温速度高达15℃/s,使金属与聚合物间的粘合剂失去作用,达到回收利用的目的。
超临界流体法日本T.Sako等人利用超临界流体分解回收废旧聚酯(PET,玻纤增强塑料(FRP和聚酰胺/聚乙烯复合膜。
PET是典型的缩聚物,易于通过醇解或碱性水解分解为单体,实现化学回收。
他们采用超临界甲醇(临界温度T c=512. 6K,临界压力p c=8.09MPa 回收PET的优点是PET分解速度快,不需要催化剂,可以实现几乎100%的单体回收。
玻纤增强塑料是广泛应用的材料,由于玻纤的存在,其回收处理十分困难,他们采用超临界水(T c=647.3K,p c=22.12MPa,成功地将玻纤增强聚苯乙烯和玻纤增强不饱和聚酯分解成油状低分子物和玻纤,仅处理5min,玻纤即可几乎完全从有机组分中分离出来。
此外,他们还用亚临界水回收处理PA6/PE复合膜,在572~673K,水蒸汽压,1h的反应条件下,使PA6水解成单体ε-己内酰胺,收率达70%~80%,而PE 不分解,ε-己内酰胺溶于水,易与PE分离。
固相剪切挤出法日本N.Shinada等人采用固相剪切挤出技术回收废弃硫化橡胶和交联聚乙烯。
这两种高分子材料由于含交联结构,不熔,不溶,难以用一般回收技术回收。
他们先将硫化橡胶或交联PE 的碎片与20%~30%LDPE树脂在双螺杆挤出机中于高于LDPE 的熔点下共混,然后在单螺杆挤出机中借助强大的压力和剪切应力下进行固相挤出,再压塑成型而得到回收利用。
其形态分析表明,经上述处理后,交联PE或硫化橡胶成纤状分散在LDPE中,而LDPE则起粘合剂的作用,所得材料具有相当好的力学性能。
反应性共混法由于汽车用塑料保险杠尺寸大且所用材料组分(一般为PP比较简单,废弃保险杠的回收利用在汽车用高分子材料回收中占有较大的比例。
高分子材料复合与废弃物资源化利用随着现代化的进展，高分子材料已经成为了我们日常生活中不可或缺的一部分。
从塑料袋、塑料瓶、手机、电视、电脑等电子设备到汽车、飞机、火车等交通工具，高分子材料的应用范围非常广泛。
同时，伴随着高分子材料的广泛使用，废弃物的产生也不断增加。
因此，高分子材料复合和废弃物资源化利用已成为了一个非常重要的问题。
高分子材料复合高分子材料复合是利用两种或多种不同的高分子材料，通过加工的方式将它们复合在一起，使得新复合材料具有各自单一材料所不能体现的一些性能。
例如，将聚丙烯（PP）和聚乙烯（PE）进行共混，可以得到一种具有更高韧性、更好耐用性和更好抗撕裂性的材料。
将聚氨酯（PU）和聚丙烯酸酯（PMMA）进行复合，可以得到一种既有PU的弹性又具有PMMA的透明度的材料。
高分子材料的复合可以使得新材料的性能得到显著提升，因此在各个领域都得到了广泛应用。
例如，在建筑材料领域，复合材料可以具有更好的隔热性能、防火性能和耐久性；在汽车领域，复合材料可以具有更好的轻量化、抗风化性能和机械强度等性能。
此外，复合材料还可以具有自修复性能、防水性能、耐腐蚀性能等。
废弃物资源化利用随着高分子材料的广泛使用，大量废弃物也会随之产生。
目前，对于高分子材料的废弃物处理主要有焚烧和填埋两种方式，但这两种方式都有其缺点。
焚烧会产生大量的二氧化碳等有害气体，影响环境；填埋会占用大量的土地资源，并且由于高分子材料的分解需要很长时间，废弃物也会长时间占用土地。
因此，废弃物资源化利用成为了一种有效的处理方式。
废弃物资源化利用的方法可以包括物理方法、化学方法和生物方法。
其中，物理方法主要是对废弃物进行分离、分类和加工；化学方法主要是对废弃物进行化学反应和转化；生物方法主要是通过微生物等生物体将废弃物转化为有用的物质。
高分子废弃物资源化利用的方法包括再生和回收利用两种。
废弃高分子材料可以通过再生的方式得到新的高分子材料，或者通过回收利用的方式得到新的其他的有用物质。
