【正文】 會污染環(huán)境 。填埋 、 焚燒 、 再生與回收使用是廢塑料處理的幾種方法 , 其中再生與回收使用應(yīng)成為重要的途徑 。 二、高分子環(huán)境材料的主要研究內(nèi)容 高分子合成工業(yè)的綠色化 在高分子材料的合成與制備過程中 , 使用潔凈技術(shù) , 減少 “ 三廢 ” 的排放 。生產(chǎn)過程中應(yīng)用原子經(jīng)濟性反應(yīng)途徑 , 達到零廢物、 零排放 。 替代單體生產(chǎn)中的劇毒原料 (如光氣 、 氫氨酸等 )。 減少有機溶劑的使用 。 利用生物資源等 。 在生產(chǎn)過程中實施綠色化工技術(shù) , 是提高資源效率 、 改善環(huán)境污染的有效措施 。 高分子材料 的 可降解 技術(shù) 高分子材料的降解技術(shù) , 也稱為高分子材料的零排放 , 是指制品完成其使用價值后 , 通過高效溶劑或能吞噬高分子材料廢棄物的物質(zhì)就地或異地轉(zhuǎn)變 , 無毒地回歸大自然或進入人類生態(tài)環(huán)境的系統(tǒng)工程 。 降解技術(shù)的根本問題是要 開發(fā) 傳統(tǒng)高分子材料廢棄物的降解方法和新型可降解合成高分子材料新品種 。 天然高分子材料的開發(fā)與應(yīng)用是實現(xiàn)高分子材料零排放的最理想途徑 ， 但需要解決強度低 、 壽命短 、 成本高等問題 。 高分子廢棄物的再生循環(huán)技術(shù) 發(fā)展高分子材料的多級利用技術(shù) , 實現(xiàn)材料的多次循環(huán)。高分子產(chǎn)品使用周期 短 , 其廢棄物成為城市垃圾的重要來源。所以 , 再生循環(huán)技術(shù)不僅是解決高分子 “ 白色污染 ” 的有效途徑之一 , 而且有利于充分利用原料 , 提高資源利用率 , 保護環(huán)境。 長壽命材料 發(fā)展超長壽命的高分子材料 , 是降低資源開發(fā)速度 , 有效利用資源 , 減少高分子材料廢棄物的有效途徑之一 。 尤其對于用量大 、影響深遠(yuǎn)的農(nóng)用地膜 、 棚膜 , 以及建筑用高分子材料等 , 應(yīng)考慮長壽命問題 。 可通過優(yōu)化配方和工藝設(shè)計 、 開發(fā)功能優(yōu)異的塑料合金體系等方法來實現(xiàn) 。 無論材料的短壽命還是長壽命 , 都應(yīng)以維持生態(tài)環(huán)境和節(jié)約資源及提高利用率為最基本目標(biāo) 。 研發(fā) 環(huán)境友好的新型高分子功能材料 發(fā)展高分子功能材料 , 生產(chǎn)具有高附加值的精細(xì)化工產(chǎn)品 , 是實現(xiàn)資源利用率最大化的有效途徑之一 。 三、生態(tài)高分子材料的設(shè)計 生態(tài)高分子材料或綠色高分子材料 (polymer eaterials 或 environmenlal conscious polymer materials):通常 指 從“ 生 ” (即樹脂 )到 “ 死 ” (即焚燒 )的整個生命周期中節(jié)約資源和能源、廢棄物排放少和污染小、能再生循環(huán)利用的高分子材料 。 制備生態(tài)高分子材料的基本點 是 : 1) 環(huán)境負(fù)荷小的高分子合金設(shè)計 。 2） 可再生循環(huán) 高分子材料設(shè)計 。 3) 熱熔加工性好的增強 高分子材料設(shè)計 。 4) 完全降解 高分子材料設(shè)計 。 5) 超長壽命高分子材料設(shè)計。 6) 功能高分子材料設(shè)計。 7) 高分子材料加工及使用過程中所產(chǎn)生的有害物質(zhì)無害化處理技術(shù)。 8) 高分子材料再生循環(huán)工藝技術(shù)研究。 9) 高分子材料和產(chǎn)品的環(huán)境協(xié)調(diào)性評估及其軟件數(shù)據(jù)庫的建立。 第三節(jié) 高分子工業(yè)中的綠色化學(xué) 一、綠色化學(xué) 高分子工業(yè)通過化學(xué)合成 ， 創(chuàng)造出了豐富多彩的高分子材料 ，并賦予這些材料多樣的功能 , 為人類生存、生活和發(fā)展服務(wù)。高分子工業(yè)包括合成樹脂、合成纖維、合成橡膠等 , 它以石油為原料 , 通過不同的化學(xué)反應(yīng)制備各種單體 , 合成高分子。但這一生產(chǎn)過程中存在 “ 三廢 ” 的排放及溶劑的使用等環(huán)境污染問題。為了保護人類生存的環(huán)境 , 高分子工業(yè)需要綠色化。 綠色化學(xué) :是從源頭消除污染的一項措施 , 其內(nèi)容包括新設(shè)計或者重新設(shè)計化學(xué)合成 、 制造方法和化工產(chǎn)品來根除污染源 , 是最為理想的環(huán)境防治方法 。 綠色化學(xué)的主要研究領(lǐng)域 :原子經(jīng)濟性反應(yīng) 、 無毒無害原料 、 無毒無害溶劑 、 無毒無害催化劑 、 生物資源利用及環(huán)境友好材料等 。 綠色化學(xué)的核心思想 ： 從產(chǎn)品的設(shè)計過程開始 , 采用新技術(shù)和新設(shè)備 , 將原材料最大限度地轉(zhuǎn)化為符合要求的產(chǎn)品 , 使廢物和副產(chǎn)物的排放近于零 , 減少和消除對環(huán)境的污染和危害 。 綠色化學(xué)在設(shè)計新的化學(xué)工藝方法 和 新的環(huán)境友好產(chǎn)品兩個方面 , 通過 采用 原子經(jīng)濟反應(yīng) 、 無 毒無害原料 、 無毒無害催化劑和溶 (助 )劑等實現(xiàn)化學(xué)工藝的清潔生產(chǎn) , 通過加工 、 使用新的綠色化學(xué)品使其對人體健康 、 社區(qū)安全和生態(tài)環(huán)境 無 害化 。 綠色化學(xué)從源頭上消除污染 , 合理利用資源和能源 , 降低生產(chǎn)成本 , 符合經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的要求 。 無毒無害原料 可再生資源 原子經(jīng)濟反應(yīng) 高選擇性反應(yīng) 環(huán)境友好 產(chǎn)品 無毒無害 催化劑 無毒無害 溶劑 圖 71 綠色化學(xué)示意圖 單體生產(chǎn)中劇毒原料 光氣和氫 氰 酸的取代 光氣又稱碳 酰 氯 ： 是一種重要的有機中間體 , 主要用于生產(chǎn)聚氨 酯 的基本原料異 氯 酸 酯 和聚碳酸 酯 。 聚氨 酯 可作泡沫塑料 、 橡膠和纖維等 , 廣泛應(yīng)用于建材 、 家具 、 汽車 、 建筑 、 制革 、 纖維等行業(yè) 。 聚碳酸 酯 是很好的工程塑料 , 可以加工成板 、 管 、 棒等型材和各種實用制品 , 也可以制成薄膜 , 是電子 、 電器 、 信息 、汽車 、 建筑 、 機械 、 醫(yī)療衛(wèi)生及包裝 、 日常生活等諸多行業(yè)廣泛應(yīng)用的一種新材料 。 二、高分子單體生產(chǎn)的綠色化 氫 氰 酸 ： 主要用于生產(chǎn)聚合物的單體 , 如 甲基丙烯酸系列產(chǎn)品 、己 二 腈 等有機化工原料 。 甲基丙烯酸系列產(chǎn)品主要用于生產(chǎn)有機玻璃 , 也可作為共聚單體用于制造其他樹脂 , 還可用來制造涂料 、膠粘劑 、 潤滑劑 、 皮革和紡織品的整理劑 、 乳化劑 、 上光劑和防銹劑等 。 己二 腈 是合成纖維尼龍 66的重要中間體 , 尼龍 66是性能優(yōu)良的合成纖維和工程塑料 , 廣泛用于地毯 、 服裝 、 汽車 、 建筑等行業(yè) 。 光氣和氫氨酸 在 制造和使用中一旦不慎 , 會 造成難以估量的人身傷亡和環(huán)境災(zāi)難 , 攝入微量即能導(dǎo)致人 、 畜 、 禽死亡 。 在第一次世界大戰(zhàn)期間 , 光氣曾被用作化學(xué)武器 。 第二次世界大戰(zhàn)期間 , 納粹法西斯對猶太人進行種族清洗時 , 在浴室中殘殺猶太人使用的就是氫 氰 酸毒氣 。 替代方法： 見書 P159 單體生產(chǎn)中的原子經(jīng)濟性反應(yīng) 反應(yīng)的 “ 原子經(jīng)濟性 ” 的概念 ： 美國 Stanford大學(xué) 教授在 1991年首次提出 ， 認(rèn)為化學(xué)合成應(yīng)考慮原料分子中的原子進入最終所希望產(chǎn)品中的數(shù)量。 原子經(jīng)濟性的目標(biāo)是在設(shè)計化學(xué)合成時使原料分子中的原子更多或全部地變成最終希望的產(chǎn)品中的原子。 采用 “ 原子經(jīng)濟 ” 反應(yīng) 是 綠色化學(xué)的核心內(nèi)容之一 ， 它考慮在化學(xué)反應(yīng)中究竟有多少原料的原子進入到了產(chǎn)品之中 , 既要求盡可能地節(jié)約那些一般是不可再生的原料資源 , 又要求最大限度地減少廢物排放。這是不產(chǎn)生工業(yè) “ 三廢 ” , 實現(xiàn)化工過程廢物 “ 零排放 ” 的途徑。 大多數(shù)化學(xué)合成和催化反應(yīng)過程均需使用溶劑 , 其中的相當(dāng)一部分為揮發(fā)性有機溶劑 ， 例如 , 由 聚苯乙烯塑料 為原料， 通過擠塑發(fā)泡生產(chǎn) 的 包裝食品 用 泡沫塑料薄板中僅含 5%的聚苯乙烯 , 其余的 95%是氣體。 發(fā)泡劑主要是二氟二氯甲 烷 、正戊 烷 和石油 醚等揮發(fā)性有機溶劑 , 它們是有害的環(huán)境污染物 。 當(dāng)它們進入空氣中后 , 在太陽光的照射下 , 可 在地面形成光化學(xué)煙霧 , 而且二氟二氯甲 烷 和二氟一氯甲 烷 能破壞