高分子材料合成與應用中的綠色戰(zhàn)略

曹秀云

摘 要：綠色化學的概念從提出到現(xiàn)在一直備受關注，我國的化學研究工作中也逐漸重視綠色和環(huán)保的理念。尤其是在高分子材料的研究方面，人們更傾向于無毒的環(huán)保的生產(chǎn)過程。近來，高分子材料的綠色化學有了新的進展，高分子材料合成與應用中的綠色戰(zhàn)略已經(jīng)形成。

關鍵詞：高分子材料；合成與應用；綠色戰(zhàn)略

高分子材料的出現(xiàn)及應用推動材料領域進行了一次偉大的變革，在我們?nèi)粘Ｉ畹姆椒矫婷妫茧x不開高分子材料，但是它的合成和應用對環(huán)境產(chǎn)生了很大的影響，其綠色化勢在必行。

1 高分子材料的重要性

高分子材料是以高分子化合物為基礎，由相對分子質(zhì)量較高的化合物構(gòu)成的材料。具有質(zhì)量輕、無毒、無味、不溶于水、加工溫度低、以加工成型等優(yōu)點。

按照材料應用功能分類，高分子材料分為通用高分子材料、特種高分子材料和功能高分子材料三大類。通用高分子材料指能夠大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，已普遍應用于建筑、交通運輸、農(nóng)業(yè)、電氣電子工業(yè)等國民經(jīng)濟主要領域。特種高分子材料主要是一類具有優(yōu)良機械強度和耐熱性能的高分子材料，如聚碳酸酯、聚酰亞胺等材料，已廣泛應用于工程材料上。功能高分子材料是指具有特定的功能作用，可做功能材料使用的高分子化合物，包括功能性分離膜、導電材料、醫(yī)用高分子材料、液晶高分子材料等。由于高分子材料在不同領域的廣泛應用，因此高分子材料在化工領域具有重要的地位。

2 高分子材料發(fā)展中存在的問題

2.1 高分子材料合成中存在的問題

高分子材料的合成首先需要考慮其合成原料，采用有毒有害的原料來合成高分子材料將會對環(huán)境和人類的健康產(chǎn)生極大的危害。高分子材料合成工藝中需要對材料進行高壓、加熱以及冷卻等處理，而這些處理工序在實際操作中需要消耗大量的能源。如何削減能源的耗損成為高分子材料綠色成長之路的一大困難。高分子材料合成過程中需要使用溶劑、催化劑等物質(zhì)，會使高分子材料合成工藝中產(chǎn)生大量有毒的副產(chǎn)物，如直接將副產(chǎn)物釋放到空氣中，勢必對自然環(huán)境產(chǎn)生極大的破壞與影響。

2.2 高分子材料應用中存在的問題

2.2.1 高分子材料使用中存在的問題

高分子材料因其制造方便、原料充足、機能特異以及加工簡單等特點在日常生活領域占有重要的地位，但高分子材料在使用過程中仍然存在部分問題。部分高分子材料在實際應用中會對環(huán)境產(chǎn)生污染，同時也會對人類健康產(chǎn)生危害。部分高分子材料能通過實驗在很短的時間得出結(jié)果，而部分高分子材料的影響卻極難發(fā)現(xiàn)。例如氟利昂，在使用它多年以后，才發(fā)現(xiàn)它對大氣層中臭氧的嚴重破壞。

2.2.2 高分子材料遺棄中形成的污染

大多數(shù)的合成高分子材料都起源于礦物燃料，即石腦油或天然氣，這使得合成高分子材料立即成為備受關注的環(huán)境熱點問題。高分子材料在使用后的處理大多采取填埋方式，只有很少一部分被回收利用，這不僅浪費了大量的可用資源，而且還帶來了負面的環(huán)境影響。因此，高分子材料遺棄后的處理問題已成為社會各領域關注的問題。

3 高分子材料合成中的綠色戰(zhàn)略

3.1 高分子合成原料的無毒化

高分子材料如果要想實現(xiàn)綠色戰(zhàn)略，首先應將無毒無害的原材料作為其合成材料，并要確保這些替代材料來源豐富或者是可持續(xù)資源。

3.2 高分子材料自身的無毒化

合成高分子材料大多是不可降解的，且很難回收和再次利用，廢棄后會對環(huán)境造成污染，這就需要考慮高分子材料本身的無毒無害性。再者，從綠色化學角度我們可以發(fā)現(xiàn)，高分子材料自身的無毒化是實現(xiàn)其綠色化目標的必然趨勢。

4 合成高分子材料應用的綠色戰(zhàn)略

人工合成的高分子材料可能會對環(huán)境存在一定的危害，對不可利用的高分子材料的垃圾處理也得考慮到綠色無毒的問題。我們必須選擇正確的方法來安全使用這些高分子材料。

對于可用生物降解的高分子合成材料可以采用填埋的方式進行處理。對于不可生物降解的高分子材料廢物進行分類，主要分為可回收利用的廢物和不可回收利用的廢物。將可回收的高分子材料分類進行整理，實現(xiàn)循環(huán)利用，減少資源的浪費。對于可焚燒的高分子材料可以進行焚燒處理，還可以將垃圾焚燒過程中釋放的熱能加以利用。

①對可以再生與循環(huán)使用的環(huán)境惰性高分子材料，如PP、PE、PET、尼龍66、PMMA、PS等，應盡可能地再次利用，盡可能避免使用填埋方法處理環(huán)境惰性塑料垃圾。②PP、PE等聚烯烴具有很高的熱值，與燃料油相當，并且具有無害化燃燒特性。因此，可以將這些高分子材料燃燒產(chǎn)生的巨大熱能轉(zhuǎn)化為電能或者其他形式的能源，避免熱能污染。目前，順利實施城市生活垃圾變電能的關鍵是將PVC除開，避免與PP、PE等混雜，避免造成能源回收困難而浪費能源。③對PVC應合理使用。PVC的制造、加工、使用和廢棄物的處理，都涉及環(huán)境問題，其中最危險的是PVC廢棄物的處理。PVC的加工過程使用的添加劑非常多，使用不當就會使材料中的有毒物質(zhì)滲出，應該盡量避免其與食物和醫(yī)藥產(chǎn)品的接觸。

5 結(jié)語

近年來，高分子材料合成與應用的綠色戰(zhàn)略已成為其發(fā)展中的必然趨勢，而高分子材料領域的綠色戰(zhàn)略開發(fā)已成為一大熱潮，它將有助于高分子材料朝著更加長遠的道路出發(fā)，也將有助于社會的可持續(xù)發(fā)展。同時，高分子材料的綠色發(fā)展戰(zhàn)略也需要我們?nèi)鐣闹С峙c鞭策。

參考文獻：

[1]吳仕海.淺析有機化學在高分子材料合成中的應用[J].科技經(jīng)濟導刊，2016（08）：157+132.