高分子材料合成与应用中的绿色战略
来源:用户上传
作者:
摘 要：随着近年来人们环境保护意识的增强，绿色战略的提出能够有效缓解当前环境与经济发展中存在的矛盾。在工业生产中，化学作为重要的组成部分之一，也是产生废水废渣的主要因素，高分子材料作为绿色化学研究重点，因而绿色是未来工业发展的主要趋势。鉴于此，本文对高分子材料进行简要概述，并在此基础上探讨基于绿色战略下的高分子材料合成及应用。
关键词：绿色战略；高分子材料；合成；应用
改革开放后我国经济得到快速发展，并将重点放在工业生产中，随之便出现雾霾、温室效应等一系列极端天气，环境问题对人们正常生活中造成严重影响。节能减排战略的提出是为实现生态环境与经济的可持续发展，绿色化学作为绿色工业的重要组成部分之一，关于绿色化学的主要研究内容包括生物降解高分子材料、高分子与相应单体合成方法。基于绿色战略背景下，促进高分子合成材料朝着绿色环保方向发展。现对研究内容进行如下分析：
1 高分子材料
根据来源的不同，可以将高分子材料分为天然（天然纤维、橡胶与树脂）与合成（塑料、合成橡胶及纤维）高分子材料两种。高分子材料的基体属于高分子化合物，然后与其他的添加剂共同组成一种新的材料。与天然高分子材料相比，合成高分子材料在实际应用中具有密度小、高耐磨性、耐腐蚀性与高绝缘性等多种特点，但会对环境造成较大污染。例如塑料袋，由于在自然环境下塑料袋难以分解，因而便会严重污染环境。这就要求高分子材料合成中还需考虑到可回收、生态使用与回收等多种因素。
1.1 高分子材料合成特点如下
1.1.1 制备无毒
例如关于有机玻璃所采用的丙酮经睛化一硫酸醇解法，在制备的过程中会才采用到硫酸。制取尼龙中已二酸作为主要的原料之一，传统制备时将其作为起始原料，但苯属于致癌物质，在制备中会产生大量的氮氧化物废气，严重污染到生态环境。但若使用生物合成技術，起始原料换成葡萄糖，便能够显著地降低苯物质的使用。
1.1.2 材料无毒
主要体现在材料具有可回收利用上，例如聚氨基酸高分子材料，在实际应用中对生物体无任何的毒副反应，且无免疫源性。除此之外，该种材料的生物降解性及相容性较高，能够在药物、人造皮肤以及手术缝合线等临床医疗中得到广泛应用。
1.1.3 催化无毒
在应用聚乳酸类材料中需考虑到安全性，原因在于制备该材料中所采用的催化剂具有一定的毒化作用。尽管大部分聚乳酸的合成材料中以辛酸亚锡作为催化剂，但该种物质的生理毒性受到一部分学者质疑。同时生物降解材料中合成酶催化作用会在一定程度上受到酶的种类与酶促反应限制，因而材料的安全性仍然是未来绿色化学的研究重点。
1.1.4 原料无毒
现阶段已知最好的生物降解材料为聚乳酸及其衍生物，该物质原料来自于淀粉中的乳酸，因而能够应用于医疗行业中。
1.1.5 应用安全
一部分环境惰性的高分子化学材料具有较高的处理成本，也会严重威胁到生态环境，通常所采用的处理方式为循环利用、焚烧以及填埋等。因此，这就要求未来研究中，对于这类材料除了传统处理方式外，还需进行分类，建立一个更加完善的废弃物回收标准，旨在最大限度地提高循环利用率。对于无法回收材料则予以焚烧，旨在将材料中热能充分利用。
2 绿色战略背景下的高分子材料合成与应用
对于人工合成高分子材料对而言，其在制备及应用过程中不可避免地会对环境会造成一定污染，因此这就要求我们针对不可利用高分子材料需采用正确处理方式。首先，对其采用生物进行降解，若无法降解则分类，分为不可与可回收废物。其次，针对不同高分子材料采用不同处理方式，例如对于PP及PE等聚烯烃高热值，可收集在焚烧中不会产生有毒有害气体的材料，并将其集中燃烧，最大限度地使热量转化成电能或其他能源。而针对如PET、PS等可回收高分子材料，尽可能避免填埋。聚氯乙烯由防老剂、增塑剂以及聚氯乙烯组成，光与热稳定性差，材料本身没有毒，但其中的防老剂以及增塑剂属于有害物质，加上聚氯乙烯在燃烧时会释放出大量的氯化氢有毒气体。因此，需对PVC与添加剂进行合理使用，同时做好防护措施，尽可能地避免制备及生产中渗透出有毒物质。最后，科学处理PVC废弃物品，不得进行燃烧。
3 结束语
综上所述，随着环境与经济发展之间矛盾的日益突出，绿色经济成为近年来热点话题。在绿色战略下，为促进工业的绿色发展需实现绿色工业，高分子材料合成与应用因其所具有的绿色化、无毒化以及安全化成为未来绿色工业的发展方向。但高分子材料合成与应用中还存在一定的问题与缺陷，仍然需要企业、社会以及相关研究工作者的研究，促进高分子材料合成的更好发展。
参考文献：
[1]许志绍.试析高分子材料合成与应用中的绿色战略[J].化工管理，2017（5）：131.
[2]工程塑料网.宁波材料所在生物基元阻燃材料研究方面取得进展[J].工程塑料应用，2017，45（5）：113.
[3]刘瑞，赵亚南，张欢.高分子材料合成与应用中的绿色战略[J].中国石油和化工标准与质量，2013（11）：24.
作者简介：
王梦梦（1990- ），男，籍贯：河南驻马店，学历：本科，主要研究方向：高分子材料的加工及应用。
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14851581.htm
