許志紹(湖北工程學院,湖北孝感 432000)
試析高分子材料合成與應用中的綠色戰略
許志紹(湖北工程學院,湖北孝感 432000)
綠色經濟是近年來隨著人們環保意識增強提出來的一個概念。發展綠色經濟有利于緩解當下環境與經濟發展的矛盾。化學是工業生產的重要組成部分,也是生產過程中,產生廢氣廢水廢渣最多的地方。工業綠色化是未來工業發展的趨勢。綠色化學是綠色工業的重要分支,已經愈來愈受到社會的廣泛關注。本文主要簡單探討了高分子材料合成以及在綠色工業中的應用,為我國綠色經濟提供參考。
高分子材料;綠色戰略;綠色工業
改革開放以來,中國經濟快速發展。但是在發展的過程中,環境問題日益突出:酸霧、霧霾、溫室效應等極端天氣嚴重影響了人們正常的生活。因此,為了實現經濟、生態環境的可持續發展,國家提出了節能減排的綠色發展戰略。高分子合成材料在工業生產中應用十分廣泛,將高分子材料合成與應用中的綠色戰略結合起來,讓高分子合成材料逐漸向無公害、綠色環保方向發展,從而實現綠色戰略發展目標。
高分子材料就是聚合物材料,是以高分子化合物為基體,與其他添加劑組成構成一種新的材料。高分子材料按照來源可以分成天然高分子材料和合成高分子材料。天然高分子材料指的是天然橡膠、天然纖維、天然樹脂等天然的高分子物質。合成高分子的材料比較多,包括塑料、合成纖維、合成橡膠。但是合成高分子材料比天然高分子材料具有耐磨性、絕緣性、耐腐蝕性以及密度小等特點。天然高分子材料在生產過程中,污染比較小。但是合成高分子材料對環境污染比較大。以塑料袋為例,塑料袋被評為20世紀最糟糕的發明,因為塑料袋在自然環境下很難分解,對環境造成嚴重的污染。所以,高分子材料合成過程中,要考慮到生產環境、生態回收、生態使用、可回收利用等因素。綠色高分子材料合成必須具備以下幾點:第一,選擇對自然環境沒有危害的物質,且物質比較豐富,最好選擇農副產品。第二,在聚合過程中,使用的溶劑是無毒的。水、離子液體以及臨界流體都能作為溶劑,并降低有毒溶劑的循環利用。比如工業生產過程中,提取環氧丙烷的時候,還需要添加氯氣,氯氣是一種有毒氣體,會對環境造成一定的污染。如今,使用高分子合成材料,只需要一步催化,就能將物質完全催化,避免催化過程中使用有毒氣體。如今工業生產中的二酸就是使用了生物合成技術,生產實現了綠色化。使用這種方法,能氧化還原反應將原材料在制作過程中完全利用,不產生有害氣體或者物質。第三,使用新的技術進行聚合。生活物質材料有很多都是高分子材料制造的,這些材料與人接觸的時間比較長,所以必須確保材料是綠色、安全的。第四,使用高效無毒的催化劑,縮小聚合時間。目前,雖然很多高分子材料合成基本實現了綠化、無毒化。但是催化劑的安全問題也沒有引起足夠的重視。比如聚乳酸化合物大多使用辛酸亞錫進行催化,但是這種辛酸亞錫中的錫鹽具有一定的毒性,如果人體吸收過量,很容易發生中毒現象。而生物酶作為催化物質,在催化過程中,不會產生有毒有害氣體。但是生物酶催化劑受到種類的限制,還無法進行大面積的推廣。第四,聚合時不會產生有毒有害的物質。
人工合成的高分子材料對環境會造成一定的危害,因此對不可利用的高分子材料要采取正確的處理方法。通過生物對高分子材料進行降解,如果無法用生物實現降解,就對不可降解的高分子材料進行分類,分為不可回收廢物和可回收廢物。不同的高分子材料處理的方法也不同:PP、PE等聚烯烴高熱值,但是燃燒不會產生有毒有害氣體的材料,可以將這些材料收集起來,集中燃燒,將燃燒產生出來的熱量轉化為電能或者其他能源,避免熱能污染;如PET、PS、尼龍66等可回收的高分子材料,盡量不要用填埋的方式,避免對土體造成一定的環境污染;合理使用聚氯乙烯(PVC),它是世界上最大的塑料產品,應用在日化、建筑材料、電線電纜、工業制品等多個領域。聚氯乙烯是一種無定形的白色粉末,由聚氯乙烯、防老劑和增塑劑組成,光和熱的穩定性差,130°就開始分解,這種材料本身是沒有毒的,但是防老劑和增塑劑是有害物質。而且聚氯乙烯燃燒時會釋放出氯化氫有毒氣體。所以在應用過程中,要合理使用PVC以及添加劑,并做好防滲漏等措施,避免生產過程中有毒物質滲透出來。其次,PVC廢棄物品處理方法要得當,不能使用燃燒的方法。此外,PVC要盡快推出玩具、衣服、包裝等生產周期比較短的生產行業。
綠色經濟是近年來的熱點話題,尤其當下環境與經濟矛盾日益突出。綠色工業是緩解環境問題的有效手段。因此,近年來,國家大力發展綠色經濟。高分子材料合成與應用的無毒化、綠色化、安全化是未來發展方向。但是當前高分子材料合成與應用過程中,還存在不少問題。還需要國家、社會以及企業進一步的研究,讓高分子材料合成走向更加全面的發展道路。
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