【正文】 用電器的 PS 泡沫塑料減震墊、捆扎帶等包裝材料 。 各類器皿、塑料鞋、燈具、文具、炊具、廁具、化妝用具等非一次性用品 。這類材料品種雜 , 且往往與生活垃圾混在一起 , 回收難度大。 其中汽車的廢棄高分子材料占相當大的比重 , 易回收的有保險杠 、 油箱 、 汽車內(nèi)飾件等 , 美國在 20世紀 90年代初即達 200萬 t。 輪胎的使用壽命一般僅 2～ 3年 , 美國每年報廢的輪胎就達 2 億多個 。 按通常方法估算 , 廢棄塑料約為當年塑料產(chǎn)量的 70%, 廢棄橡膠約為當年橡膠產(chǎn)量的 40%。 大量廢棄高分子材料帶來了嚴重的環(huán)境問題 。 (2) 再使用原則 (Reuse)： 產(chǎn)品和包裝能夠以初始形式使用和反復使用 , 減少一次性用品 , 延長產(chǎn)品使用壽命 。 生產(chǎn)一件制品只是完成了一半工作 ,關鍵是應設計好在制品達到壽命期后如何處理 。 ② 當產(chǎn)品被使用后 , 應該能再循環(huán)或易于在環(huán)境中降解為無害物質(zhì) 。 環(huán)境活性高分子 ：即 生物降解型高分子。通用聚乳酸是由玉米或甜菜中的糖類 (包括淀粉與糖 )經(jīng)過發(fā)酵得到乳酸再無溶劑聚合而制得。利用天然高分子 材料， 2022年 悉尼奧運會 使用的 全淀粉快餐盒、一次性杯子等。 現(xiàn)在使用的通用高分子主要屬于這一類 。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成為重要的途徑 。生產(chǎn)過程中應用原子經(jīng)濟性反應途徑 , 達到零廢物、 零排放 。 減少有機溶劑的使用 。 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 。 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 。 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)。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。 尤其對于用量大 、影響深遠的農(nóng)用地膜 、 棚膜 , 以及建筑用高分子材料等 , 應考慮長壽命問題 。 無論材料的短壽命還是長壽命 , 都應以維持生態(tài)環(huán)境和節(jié)約資源及提高利用率為最基本目標 。 三、生態(tài)高分子材料的設計 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 。 2） 可再生循環(huán) 高分子材料設計 。 4) 完全降解 高分子材料設計 。 6) 功能高分子材料設計。 8) 高分子材料再生循環(huán)工藝技術(shù)研究。 第三節(jié) 高分子工業(yè)中的綠色化學 一、綠色化學 高分子工業(yè)通過化學合成 ， 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。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。 綠色化學 :是從源頭消除污染的一項措施 , 其內(nèi)容包括新設計或者重新設計化學合成 、 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 。 綠色化學的核心思想 ： 從產(chǎn)品的設計過程開始 , 采用新技術(shù)和新設備 , 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 。 聚氨 酯 可作泡沫塑料 、 橡膠和纖維等 , 廣泛應用于建材 、 家具 、 汽車 、 建筑 、 制革 、 纖維等行業(yè) 。 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 。 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) 。 在第一次世界大戰(zhàn)期間 , 光氣曾被用作化學武器 。 替代方法： 見書 P159 單體生產(chǎn)中的原子經(jīng)濟性反應 反應的 “ 原子經(jīng)濟性 ” 的概念 ： 美國 Stanford大學 教授在 1991年首次提出 ， 認為化學合成應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。 采用 “ 原子經(jīng)濟 ” 反應 是 綠色化學的核心內(nèi)容之一 ， 它考慮在化學反應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。 大多數(shù)化學合成和催化反應過程均需使用溶劑 , 其中的相當一部分為揮發(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。 當它們進入空氣中后 , 在太陽光的照射下 , 可 在地面形成光化學煙霧 , 而且二氟二氯甲 烷 和二氟一氯甲 烷 能破壞地球大氣中的臭氧層。 臭氧層的臭氧分子減少 1%, 全世界白內(nèi)障患者 將 增加 150萬人。 因此 ， 開發(fā)揮發(fā)性有機溶劑的替代溶劑 , 減少環(huán)境污染 , 也是綠色化學的一個重要內(nèi)容。 超臨界二氧化碳可以很好地溶解分子量比較小的一般有機化合物 , 還可溶解許多工業(yè)材料 , 如聚合物 、 重油 、 石蠟 、 油脂 、蛋白質(zhì) 、 水 、 重金屬等 。 因此 , 以超臨界二氧化碳代替工業(yè)有機溶劑 , 減少揮發(fā)性有機溶劑的排放 , 具有顯著的優(yōu)勢和廣闊的應用前景 。 第四節(jié) 可降解高分子材料 降解： 指高分子聚合物材料在熱 、 機械 、 光 、 輻射 、 生物及化學物質(zhì)作用下 ， 分子 中化學鍵斷裂 , 并由此引發(fā)的一系列材料老化 、 性 能劣化的過程 。 高分子聚合物的降解主要是由高分子中化學鍵 斷裂所引起的反應 。 ② 大型生物降解 。 ③ 光降解 。 根據(jù) 降解機理 ， 大致可分為光降解 和生物降解 , 以及光 生物共降解等 。 光降解塑料： 是 一種能在日光條件下快速光老化的塑料 , 其主要反應 是塑料吸收太陽光中的紫外線 , 引發(fā)光化學反應 , 使高分子鏈鍵斷裂的過程 。 降解速度不易控制 。 光降解塑料 通常制備光降解塑料的方法：①在塑料中加入光敏劑；②采用含羰基的光敏單體與結(jié)構(gòu)單體共聚，以光敏單體的加入量控制聚合物的降解時間。 當塑料廢棄物部分埋在土壤中或整個作為垃圾填埋在地下時 , 由于缺光或缺氧 、 缺水 , 光降解塑料在許多情況下降解不完全 。 因此 要開發(fā) 其他降解塑料 。 塑料的生物降解機理 ： 主要是通過各種細菌及酶將高分子材料分解成二氧化碳、水、蜂巢狀的多孔材料和低分子的鹽類 , 它們可被植物用于光合作用 , 不會對環(huán)境造成污染。 第二步是剩下的高分子聚合物在細菌和酶的作用下進一步發(fā)生各種分解反應 , 使分子鏈斷裂成低分子量碎片 , 達到被微生物代謝的程度。實際上 , 生物降解不只是微生物的作用 , 而是多種生物參加的綜合過程。 完全生物降解型塑料 是指通過環(huán)境作用 , 高分子材料 能 完全分解成水、二氧化碳及其他低分子化合物 。 生物崩壞型降解塑料 是 指 添加 了 一些天然高分子成分的復合材料 ，在 使用后置于微生物環(huán)境中 , 依靠微生物對其中的天然成分進行分解、破壞 而達到 整體的崩 壞的化合物。 但與光降解塑料不同的是 , 生物降解塑料既有不完全降解型的品種 , 也有完全降解型的品種 。