关于高分子材料的循环利用探讨论文_吴虑

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湖南省娄底五中 湖南省娄底市 417009

摘要:近年来,科学技术的不断发展,使得高分子材料得到了广泛的应用。本文首先介绍了高分子材料的分类,并基于我国建设资源节约型社会的背景,探讨了实现高分子材料循环利用的方法,希望能够对相关的工作有所帮助。

关键词:高分子材料;循环;化学反应

引言

虽然我国高分子材料的生产和制作水平居于世界领先地位,但是也产生了大量的废弃物,在浪费资源的同时造成了不小的环境污染,所以探讨高分子材料的循环利用是一件十分重要的事情。

1.高分子材料的分类

通常情况下,生产和生活中常见的高分子材料主要有三类:第一类:微生物聚合型。指的是微生物通过聚合的方式形成高分子材料,常见的有微生物多糖和微生物聚酯,因为在自然环境下很容易分解,所以这种高分子材料更多地用于制造生活中的塑料袋。第二类,高分子合成型。典型的代表是芳香族聚氨酯以及苯酚酰胺,它们具有熔点高和韧性好的特点,在工程材料中应用广泛,但是可降解性较低,需要进一步合成。第三类,天然高分子型。自然界中广泛存在的纤维素以及木质素等,都是降解性很好的天然高分子,可以制成农村土地常用的薄膜,但是需要注意的是,纤维素自身耐水性较差,需要进行混合加工。

2.高分子材料循环利用的方法

传统的废弃物处理方法主要是填埋或者是焚烧,不仅污染了水源,占用了土地,还产生二氧化硫、氮氧化物等有毒气体,更浪费了大量的资源,所以对废旧的高分子材料采取循环利用的方法,既能够节约资源,同时还能保护环境。大致而言,高分子材料循环利用的方法主要有以下三种:

2.1物理方法

物理方法分为两种,第一种,简单利用。比如对高分子材料进行回收和分类,再统一清洗和破碎,之后直接加工,常见的一些建筑板材或者是管壁,可以加工成电线护管[1]。这种循环利用的方法十分简单,并不需要添加额外的材料,但是制成的产品性能较差,只能充当次级品。第二种,改性利用。目前这种技术应用较广,并且通过机械混合以及加工的方法,对材料的性质进行改造和升级,可以显著提高材料的性能,但是工艺较为复杂,常常涉及到特殊的装置和设备。下面以塑木技术为例,简单介绍一下改性利用方法的具体应用。将植物纤维填充到聚乙烯树脂中,并添加改性剂和黏性剂,之后经过压制成品,完全可以替代天然的木制品,而且防腐蚀、防潮、防虫以及阻燃效果都特别突出。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过这种技术,可以节约大量的森林资源,并且充分发挥改性利用后的高分子材料自身的特点,满足市场需求。一般而言,这种塑木板材大多都用于公园围墙、商场地板、休息座椅等方面,另外,如果适当变换材料结构,还能起到一定的消音效果,可以充当大型工厂的隔音墙。值得一提的是,在建筑施工中,高分子废弃物也有很好的应用空间,因为一些材料注重物理性能,而高分子材料在性能方面完全能够满足要求,比如用废旧的车胎以及橡胶制成水土保持材料等。

2.2化学方法

化学方法主要是进行一些化学反应,分解出气体、液体或者是固体,从而有效利用资源并减少污染。比如油化技术,通过将烯烃类的高分子废弃物进行高温催化处理,产生汽油、柴油等物质。可以说油化技术的材料来源十分广泛,并且市场前景良好,我国一些大型城市已经建立起了相关的工厂和生产线,并加大了对高分子材料热裂解方面的投入和研究。至于焦化技术,指的是在炼焦过程中填入大量的废弃塑料,这样既可以得到活性沥青,还能改善焦炭的质量,尤其是高分子材料中含有大量的氢元素,在煤液化方面可以提高燃料的清洁度。另外,超临界流体的应用,也为高分子材料的循环利用开辟了更广阔的空间。典型的超临界流体有二氧化碳、甲醇和超临界水,也就是说当外界的温度和压强超过一定限度后,物质就会变为超临界流体。超临界流体同时具备气体和液体的特点,因为化学键连接不紧密,所以容易发生化学反应,并且溶解能力很强,几乎所有的有机物都会被分解,并且反应完全,不会产生毒害物质[2]。

2.3生物方法

生物方法主要是利用微生物的特点,对高分子材料进行降解。由于自然界中天然高分子较多,可以进行合成,从而利于微生物降解,但是毕竟这类高分子材料有限,无法大规模应用。很多微生物可以从有机物中获取碳源,并进行新陈代谢,产生一些高分子化合物,如果将其分离和提取出来,可以直接进行加工和生产。另外,在高分子材料降解过程中加入特殊的酶,可以加快反应的发生,因为酶在有机物中会表现出与在水中完全不同的性质,这样可以保证一些反应的完全进行,而且酶属于蛋白质,本身没有污染,同时可以提高聚合物的分子量,但是生物方法对于环境的要求较高,需要保证微生物的活性。

结论

综上所述,通过对高分子材料进行分类,有助于找到循环利用的有效方法,但是需要注意的是,在实际工作中,如果想要实现高分子材料的循环利用,还需要解决很多问题,希望本文的论述,可以为高分子材料的循环利用提供新的思路。

参考文献:

[1]杨康.高分子材料的循环利用研究[J].科技风,2017(06):31.

[2]陈嘉鑫.浅谈高分子材料老化原因及应对方法[J].民营科技,2018(12):26.

论文作者:吴虑

论文发表刊物:《防护工程》2018年第32期

论文发表时间:2019/2/27

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