第四节 高分子材料的循环再生
高分子材料论文-高分子材料的循环利用研究 -化工
高分子材料论文:高分子材料的循环利用研究-化工高分子材料论文:高分子材料的循环利用研究摘要：随着社会的不断进步，高分子材料在我国的使用量也在逐年的上升，但是也正是因为如此，高分子所产生的废物也在逐年的增多。
同时经济的不断发展，能源的不断使用，使我国的资源走向匮乏，所以对于高分子材料的循环利用就显得更加的重要。
本文就是对高分子材料的循环利用进行详细的阐述。
关键词：高分子材料；循环利用；解决策略所谓高分子材料就是指以高分子为基础形成的材料，在现在的生活中，以高分子材料构成的材料较多，橡胶、塑料、纤维、涂料和高分子基复合材料等等。
高分子材料在生活的大量出现，使高分子材料废旧物也大量出现，所以对于高分子材料的循环利用也显得格外重要。
现在对高分子材料循环一般都是采用生物降解的方式，生物降解的方式大概分为三种：生物细胞的不断增长对物质产生机制性的破坏；微生物的对聚合物进行作用，在聚合物内产生新的物质；通过酶的作用使高聚物内的化学键产生断裂，从而实现降解。
高分子材料的生物降解主要经过两个过程：首先是微生物的水解酶与高分子材料中的化学键结合，将化学键断裂，这样化学键就从原来高分子转变为多个小分子化合物。
之后，被分解掉得化合物就会被微生物吞噬，最终转化为二氧化碳与水。
但是现在对生物降解技术的机理所了解的还不是特别清楚，生物降解技术不仅与材料的本身有关，还与材料所在的环境有关。
一、高分子分解材料可循環使用的类型（一）微生物生产型所谓微生物生产型就是各种微生物合成的一种高分子类型，这样的高分子材料的主要构成形式是生物聚酯、微生物多糖。
这样的类型材料更易于分解，而且分解后所产生的物质还不易对环境造成污染，所以微生物分解型材料更适用于制造可降解塑料袋。
（二）合成的高分子合成的高分子材料以脂肪族聚酯、芳香族聚酯以及聚酰胺为代表，这类聚酯更易于进行生物的降解。
但是，脂肪族聚酯在使用的过程中存在着一些问题，例如熔点低、强度与耐热性都不够。
高分子材料的再生利用技术研究
高分子材料的再生利用技术研究高分子材料是当今最重要的工程材料之一。
它们具有许多重要的技术优点，如强度高、耐磨损、耐腐蚀等等。
然而，在现代社会中，高分子材料的生产量越来越大，随之而来的就是废高分子材料的危害。
我们必须采取措施来处理这些废材料，否则它们会对环境和人类健康造成严重的威胁。
在这篇文章中，我们将讨论高分子材料的再生利用技术。
高分子材料的再生利用技术主要包括两种类型：一种是物理学的处理方法，另一种是化学法的处理方法。
物理学的方法包括熔融回收、机械碎解和热压缩等。
其中熔融回收是一种人们常用的方法。
它通常是指将废高分子材料加热至熔点以上，然后再冷却成固态材料。
这种方法可以使废材料再次变成新的高分子材料，并回收其性能。
机械碎解是将废材料在机械力的作用下分成小颗粒。
这个方法不仅可以减少废材料的体积，而且可以增加其表面积，提高再生利用的效率。
热压缩是利用高温和高压将废物压缩成封闭形态。
这种方法可以减少空气污染和垃圾填埋。
除了物理学的方法，化学法的处理方法也被广泛地使用，它包括化学回收、裂解和纳米技术。
化学回收是将高分子材料通过化学反应还原成单体，并用于生产新的高分子材料的方法。
这种方法具有高效和可循环性，并且能够回收各种不同类型的高分子材料。
裂解是将废高分子材料通过热或化学等手段分解成小分子的方法，然后进一步用于生产新的高分子材料。
裂解法可以用于回收不同类型和品质的高分子材料。
纳米技术是将废高分子材料分解成纳米粒子，并经过化学处理，以使废料得到再生利用。
这种方法不仅可以达到高效回收，而且可以制备出纳米级的高分子材料。
高分子材料的再生利用技术已经为我们的环境保护做出了贡献，但它们仍然面临一些挑战。
例如，各种高分子材料的回收之间相互影响较大，回收过程中会产生有害气体和液体废料。
为了解决这些问题，我们需要更进一步的技术创新。
同时，政府也需要加强对高分子材料的再生利用政策，以推动这个行业的发展。
总之，高分子材料的再生利用技术是一个重要的研究领域。
高分子材料的可再生利用
高分子材料的可再生利用高分子材料（Polymers）是一类由大量重复单元组成的材料，具有重要的经济和科技意义。
然而，由于其特殊的化学结构和性质，高分子材料的可再生利用一直是一个备受关注的话题。
本文将讨论高分子材料的可再生利用方式以及其在环保和资源利用方面的价值。
一、高分子材料的可再生利用方式1. 回收再利用（Recycling）高分子材料回收再利用是一种非常重要的可再生利用方式。
通过回收废弃的高分子材料，可以将其重新经过加工处理，制成新的高分子制品。
这种方式可以降低新材料的生产成本，减少环境污染，并减少对原始资源的需求。
2. 能源回收（Energy Recovery）对于无法通过传统回收再利用方式进行处理的高分子材料，可以进行能源回收。
能源回收主要包括焚烧和气化两种方式。
焚烧是通过高温将高分子材料转化为能量，同时产生热能可以用于发电或供热。
气化是通过高温和压力将高分子材料转化为气体，可以用于发电或者生产其他化工产品。
二、高分子材料的环保价值1. 减少海洋塑料污染随着塑料制品的广泛应用，海洋塑料污染成为一个全球性的环境问题。
高分子材料的回收再利用可以减少塑料垃圾的数量，从而减少海洋塑料污染的程度。
通过建立完善的高分子材料回收体系，可以有效解决塑料垃圾难以处理的问题。
2. 节约能源和资源传统的高分子材料生产过程需要消耗大量的能源和化石资源。
而通过回收再利用，可以减少对新材料的需求，从而节约能源和资源。
此外，高分子材料回收再利用还可以延长物质的使用寿命，提高资源利用效率。
三、高分子材料的社会经济价值1. 促进循环经济发展高分子材料的可再生利用是循环经济理念的重要体现。
通过将废弃的高分子材料重新利用，可以建立起一个闭环循环，提高资源的利用效率，并促进循环经济的发展。
循环经济可以带动相关产业链的发展，创造就业机会，促进经济的可持续发展。
2. 推动绿色制造和可持续发展高分子材料的可再生利用符合绿色制造和可持续发展的原则。
高分子材料废物处理-循环原理
（4）聚对苯二甲酸乙二醇酯
分解产物：二氧化碳、一氧化碳、乙醛、对苯二甲酸、 水。
无规裂解历程，裂解发生在酯键，氧会加速降解，故 也存在自由基机理。
（3）PVC 升温160℃脱去氯化氢，形成不饱和双键或
热老化
一、热老化过程 热老化在高分子材料加工和使用过程中都会遇到。热
老化通常分为三个过程:热降解、热氧化降解和水解； 热降解过程也有自由基产生、增长和结合过程。
交联是热降解中出现的一个明显过程，可以在聚 合物结构中引入微凝胶。
热氧化降解
热降解类似，主要在降解过程中有氧的存在。 氧的存在往往影响降解过程，降解产物往往是氧化物，
二、高分子材料的循环利用原理
途径1——物理循环
材料循环(Material recycling )，又称物理循环(Physical recycling)：废旧材料的再加工。
途径2—化学循环(CHEMICAL RECYCLING)。
化学循环——高分子材料可通过高分子解聚反应、高分 子裂解反应、高分子加氢裂解、高分子汽化等方法加以 利用。高分子经解聚可获得单体及低聚物。可用于高分 子材料的再生产。
发生交联。 双键存在使材料变色。
（5）ＰＣ
广泛交联，形成碳化物。 反应初期：存在酯交换，水解，脱羧反应。 反应后期：分子结构重排后，形成芳香醚结构或
交联。 对水非常敏感，加热就水解。
4.2.1.2 大气老化或降解 （1）、高分子材料的风蚀及影响因素 不同的聚合物具有不同的最大损坏波长（最大活化波
如醉、醛、酸等物质。 高分子在氧存在下会发生氧化反应，同时容易产生自
由基，然后进行自由基的增长和终止反应，最重要的 特点是在此过程，有含氧自由基的参与。
高分子材料的可再生与再生技术研究
高分子材料的可再生与再生技术研究近年来，随着环境保护意识的增强和可持续发展的要求，高分子材料的可再生与再生技术备受瞩目。
高分子材料是一类由长链分子构成的材料，通常具有良好的力学性能和化学稳定性，但由于其难以降解和再生利用的特点，对环境造成了一定的负面影响。
因此，研究高分子材料的可再生与再生技术，不仅可以减少对自然资源的依赖，还可以有效降低环境污染，实现可持续发展。
一、可再生技术的发展现状随着科技的进步，目前已有多种可再生技术被提出和应用于高分子材料领域。
其中，物理方法是最常见的可再生技术之一。
通过物理方法，例如再熔、粉碎和纺丝等，高分子材料可以经过简单的转变重新使用。
此外，化学方法也是一种常用的可再生技术。
通过化学方法，将高分子材料进行化学反应，使其分子结构改变，从而实现可再生利用。
二、高分子材料的可再生利用高分子材料的可再生利用主要包括两个方面：一是利用废弃高分子材料进行资源回收，二是通过可再生材料替代传统高分子材料。
对于废弃高分子材料的资源回收利用，目前主要采用物理方法。
例如，将废弃的塑料瓶经过粉碎、回熔等处理，再次加工成为新的塑料制品。
而对于可再生材料的使用，则是通过研发新型的可再生材料来替代传统的高分子材料。
这些可再生材料通常由天然资源或可再生能源提供原料，能够有效减少对非可再生资源的依赖。
三、高分子材料的再生技术研究进展随着可再生技术的不断发展，高分子材料的再生技术研究也日益深入。
目前，已有多种再生技术被应用于高分子材料领域。
例如，通过催化剂的作用，将高分子材料进行催化降解，从而实现高效再生利用。
此外，还有一种新兴的再生技术——生物降解技术。
通过引入生物体，使高分子材料在自然环境中迅速降解，进而实现可再生利用。
这些再生技术的不断发展，为高分子材料的可再生利用提供了新的途径和方法。
四、高分子材料的再生技术面临的挑战与展望尽管高分子材料的再生技术研究取得了一些进展，但仍面临着一些挑战。
首先，高分子材料的再生技术需要解决材料的性能降低和再生成本的提高等问题。
有机高分子材料的循环利用方案
把废橡胶制备成胶粉是其再生利用的主导方向。胶粉的制 备方法有冷冻粉碎、常温粉碎和湿法粉碎三种。
轮胎翻新因耗能少、成本低而受到重视。翻新所耗原料为 新胎的15~30%，价格仅为新胎的20~50%。
再生和脱硫能够使硫化橡胶转化成能够再次混合、加工和 硫化的新橡胶共混物，能够转化成类似生胶一样的高质量 聚合物。有机高分子材料的循环利用 Nhomakorabea目录
1 有机高分子材料的发展状况 2 存在的问题 3 主要高分子材料的循环利用 4 其他典型聚合物的回收利用
1 有机高分子材料的发展状况
有机高分子材料主要包括塑料、橡胶和合成纤维三大类。 我国1998年生胶产量1080kt，位于世界第三位。 合成高分子树脂种类繁多，性质差异较大，就品种而言， 有聚乙烯（PE），聚丙烯（PP），聚氯乙烯（PVC）和 聚苯乙烯（PS）。
3 主要高分子材料的循环利用
在高分子合成材料中，塑料用量最大，发展速度最快，其 中，PE、PP、PVC、PS的产量占总产量的70%，这四种 材料的再生利用也最为成熟。
3.1 PE废塑料的再生利用
1）简单利用——将回收的PE经过清洗、破碎、造粒后直 接加工成型。 2）改性再生利用——将再生料通过物理或化学改性后， 加工成型。 3）产气技术——在600~800高温下，废PE可裂解成乙烯、 甲烷和苯。 4）产油技术——废PE在450裂解时的产物为碳原子数为 7~12的重油，但常温粘度较大，不宜作为燃料使用。 5）产蜡技术——由产油技术产生的油可制得聚乙烯蜡， 因这种蜡无毒无腐蚀，硬度大等优点，近年来得到了广泛 的应用
3.4 PS废塑料的再生循环
1）直接热熔PS再生利用 2）填充改性其他材料 3）制作涂料、粘合剂、防水材料、改性沥青和阻燃剂 4）裂解PS制作单体及燃料油——PS能在苯乙烯溶剂中进 行溶液裂解，生成苯乙烯单体 5）溶剂法再生PS——将废PS塑料融于脂肪烃、芳烃中， 可制备PS再生料 6）非溶剂型热介质消泡再生PS——将PS废料放入消泡罐 中，加入热介质消除泡孔，将物料与介质分离即可得到 PS再生料
高分子材料的可持续发展与循环利用研究
高分子材料的可持续发展与循环利用研究随着全球环境问题的日益严重，可持续发展和资源循环利用成为了全球范围内的热议话题。
在这个背景下，高分子材料可持续发展和循环利用的研究显得特别重要。
本文将探讨高分子材料的可持续发展和循环利用，并提出一些相关研究的观点和建议。
一、可持续发展的背景和重要性可持续发展是指在满足当前需求的同时，不影响未来世代满足其需求的能力。
在过去的几十年里，人们对于资源的过度开采、能源的过度消耗和环境污染等问题导致了严重的环境破坏和生态危机。
为了改变这种状况，可持续发展的理念被提出，并逐渐在全球范围内推广。
高分子材料是一类重要的工程材料，广泛应用于汽车、建筑、电子等领域。
然而，高分子材料的生产和使用过程中常常伴随着大量的资源消耗和环境污染，这与可持续发展的理念相冲突。
因此，研究高分子材料的可持续发展和循环利用，既是迫切需要解决的问题，也是推进可持续社会发展的一种重要途径。
二、高分子材料的循环利用高分子材料的循环利用是指将废弃的高分子制品进行再生、回收和再利用，以减少资源消耗和环境压力。
目前，高分子材料的循环利用主要包括物理回收、化学回收和能源回收三种方式。
1. 物理回收物理回收是指通过物理方法将废弃的高分子制品进行分离和纯化，以获得高质量的再生材料。
常见的物理回收方法包括筛选、干燥、磨粉等。
物理回收的优点是操作简单，能够保持高分子材料的原有性能，但对于一些复杂的高分子制品，物理回收效果可能不佳。
2. 化学回收化学回收是指利用化学方法将废弃的高分子制品进行降解和转化，获得可再利用的化合物。
化学回收常常通过热解、溶解和重聚等过程来实现。
化学回收的优点是可以处理复杂的高分子制品，并能够得到高纯度的再生材料，但需要消耗较多的能量和化学试剂。
3. 能源回收能源回收是指将废弃的高分子制品通过焚烧等方式转化为能源，如热能和电能。
能源回收的优点是能够最大限度地利用资源，并减少废弃物的排放，但焚烧过程中可能产生有毒气体和固体废物，对环境造成二次污染。
高分子材料的循环利用研究
高分子材料的循环利用研究作者：杨康来源：《科技风》2017年第06期摘要：随着社会的不断进步，高分子材料在我国的使用量也在逐年的上升，但是也正是因为如此，高分子所产生的废物也在逐年的增多。
同时经济的不断发展，能源的不断使用，使我国的资源走向匮乏，所以对于高分子材料的循环利用就显得更加的重要。
本文就是对高分子材料的循环利用进行详细的阐述。
关键词：高分子材料；循环利用；解决策略所谓高分子材料就是指以高分子为基础形成的材料，在现在的生活中，以高分子材料构成的材料较多，橡胶、塑料、纤维、涂料和高分子基复合材料等等。
高分子材料在生活的大量出现，使高分子材料废旧物也大量出现，所以对于高分子材料的循环利用也显得格外重要。
现在对高分子材料循环一般都是采用生物降解的方式，生物降解的方式大概分为三种：生物细胞的不断增长对物质产生机制性的破坏；微生物的对聚合物进行作用，在聚合物内产生新的物质；通过酶的作用使高聚物内的化学键产生断裂，从而实现降解。
高分子材料的生物降解主要经过两个过程：首先是微生物的水解酶与高分子材料中的化学键结合，将化学键断裂，这样化学键就从原来高分子转变为多个小分子化合物。
之后，被分解掉得化合物就会被微生物吞噬，最终转化为二氧化碳与水。
但是现在对生物降解技术的机理所了解的还不是特别清楚，生物降解技术不仅与材料的本身有关，还与材料所在的环境有关。
一、高分子分解材料可循环使用的类型（一）微生物生产型所谓微生物生产型就是各种微生物合成的一种高分子类型，这样的高分子材料的主要构成形式是生物聚酯、微生物多糖。
这样的类型材料更易于分解，而且分解后所产生的物质还不易对环境造成污染，所以微生物分解型材料更适用于制造可降解塑料袋。
（二）合成的高分子合成的高分子材料以脂肪族聚酯、芳香族聚酯以及聚酰胺为代表，这类聚酯更易于进行生物的降解。
但是，脂肪族聚酯在使用的过程中存在着一些问题，例如熔点低、强度与耐热性都不够。
但是芳香族聚酯和聚酰胺在一定程度上却弥补了这些缺点，使熔点和强度都有所提高，是一种使用性很强的高分子材料。
高分子循环与再利用汇总
高分子循环与再利用-热固性环氧树脂的循环技术与研究发展高分子<一>班热固性环氧树脂的循环技术与研究发展（）摘要：设计与合成带有可降解官能团的环氧树脂是热固性树脂回收领域的一个重要课题。
本文首先简要概括了传统回收环氧树脂的方法并指出其缺点,然后分别对国内外热降解型、光降解型、生物降解型环氧树脂的降解特性、环氧固化物的降解条件和降解机理予以重点解释和举例介绍。
最后,指出了降解型环氧树脂存在的问题并对将来的发展前景进行了展望。
关键词：环氧树脂（Epoxy resin）；循环利用；应用；合成原理；降解1.引言环氧树脂由于具有优良的物理机械性能、电绝缘性能、与各种材料的黏接性能以及其使用加工的灵活性而被广泛用于复合材料、浇铸件、电子电器、涂料与黏合剂等领域,在国民经济的各个领域发挥着重要的作用。
作为一种热固性树脂,环氧树脂固化时需专门的固化剂,由于种类繁多的固化剂的使用,可以获得各种各样性能优异的、各具特色的环氧固化体系和固化物,几乎能适应和满足各种不同使用性能和工艺性能的要求。
但是,环氧树脂固化以后,生成较高交联密度的三维网状结构体,不溶、不熔,虽然具有很好的抗老化性能,但是却成为环氧固化物回收再利用的难题。
在三大通用型热固性树脂中,环氧树脂价格偏高,这无疑增加了使用成本。
因此,环氧树脂固化产物的回收再利用技术日益受到关注。
环氧树脂分子结构中的环氧基非常活泼,能和酸酐、羧酸、(酰)胺类等化合物交联成三维网状大分子。
实际应用中,各种添加剂如颜料、增塑剂、抗氧化剂等的存在,使得环氧树脂分子结构更为复杂,难于分离。
从环氧树脂固化物的结构角度讲,回收再利用的关键在于破坏交联点。
目前已经实用化的做法是粉碎和焚烧、超临界流体法(水热降解法)、溶剂回收法等。
但是,焚烧往往造成环境污染,超临界流体法存在安全隐患,采用有机溶剂回收势必造成较高的成本。
国际上比较流行的研究热点集中在对环氧树脂进行分子结构改造,使其固化后的产物能很方便地溶于适当溶剂中或适当加热便可生成低分子量的复杂混合物,从而利于回收。
高分子材料的再生利用研究
高分子材料的再生利用研究一、引言高分子材料因其良好的耐热、耐化学腐蚀、强度高、质轻等特性，被广泛应用于医药、食品、建筑、汽车等多个领域。
然而，随着高分子材料的广泛应用，产生的废弃物和污染物也越来越多，对环境和资源的影响日益显著。
因此，高分子材料的再生利用研究具有重要的意义。
本文将分别从高分子材料的再生利用方法及其应用领域进行介绍，让读者全面了解高分子材料的资源回收与利用。
二、高分子材料的再生利用方法高分子材料是由大分子化合物聚合而成的，常见的高分子材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等。
在高分子材料的再生利用研究中，主要有以下方法：1.机械再生法机械再生法是指对高分子材料进行机械性加工后再进行再利用的方法。
例如，将塑料废弃物破碎后，再进行模压成型等加工，其成本低，但产品质量不稳定。
2.化学再生法化学再生法是指对高分子材料进行化学反应或改性后再进行再利用的方法。
例如，将聚乙烯废弃物进行裂解，得到乙烯和一些有机介质，再通过聚合反应制备新的聚乙烯。
3.能量回收法能量回收法是指利用高分子材料中的化学能转化为热能或电能，进行资源回收的方法。
例如，一些聚合物废弃物可用于发电或热能利用。
4.物理再生法物理再生法是指利用高分子材料的物理性质进行回收。
例如，废弃塑料瓶可进行再利用，成为再生塑料颗粒。
5.生物再生法生物再生法是指利用微生物或化学反应降解废弃物，转化为化合物或资源的方法。
例如，通过微生物菌群将废弃聚合物转化为基础化合物，再用化学合成制备新聚合物。
三、高分子材料再生利用的应用领域1.纺织品在纺织品领域，聚酯、尼龙等高分子材料被广泛应用于纺制面料。
高分子材料的再生利用对于纺制面料同样具有重大作用。
例如，废旧服装、包装袋等聚合物制品可进行化学或物理再生利用，再生制为面料等织物。
2.建筑材料在建筑材料领域，聚苯乙烯、聚碳酸酯等高分子材料广泛应用于制造隔热板、隔音板、保温板等建材。
从废弃材料中回收利用高分子材料，制备新型建筑材料是发展的方向之一。
高分子材料的可再生与回收利用
高分子材料的可再生与回收利用在当今社会，高分子材料在各个领域都得到了广泛的应用。
然而，由于高分子材料的寿命限制，一旦使用过程中出现损坏或变质，就会成为废弃物。
这些废弃物的处理给环境造成了极大的压力，同时也浪费了宝贵的资源。
因此，高分子材料的可再生与回收利用问题备受关注。
高分子材料的可再生主要通过两种方式实现：物理方法和化学方法。
物理方法主要是指通过改变高分子材料的形态或分子紊乱程度来实现可再生。
例如，对于塑料制品，可以采用热熔法将其熔化后再形成成型，或者通过机械碎片再溶解后再制成新的产品。
这种方法的优点是操作简单、成本较低，但是由于高分子材料的分子链结构不完全能够恢复，通常只适用于一些对材料性能要求不高的领域。
而化学方法则更加复杂。
它主要通过在高分子材料上进行化学反应，将其分解成基本的化学单元，再通过合成的方法重新组合，形成新的高分子材料。
这种方法的优点是可以使材料的性能得到恢复，但是要求非常高，需要对高分子材料进行深入的研究。
目前，许多研究机构和企业都在进行高分子材料的化学回收研究，希望能够找到可行的方法来实现高分子材料的可再生。
与此同时，高分子材料的回收利用也是一个重要的问题。
回收利用指的是对废弃的高分子材料进行收集、分类、处理和再利用的过程。
高分子材料的回收利用可以分为物理回收和化学回收两种方式。
物理回收主要是通过物理手段，如撕碎、破碎、熔融等，将废弃的高分子材料进行处理，然后再进行再生利用。
这种方式的优点是操作简单、成本较低，但是由于物理手段的限制，往往只能将高分子材料回收成低附加值的产品。
化学回收则更加复杂。
它主要是通过化学手段将废弃的高分子材料进行分解或转化，然后再进行合成或重组，得到新的高分子材料。
这种方式的优点是可以使废弃的高分子材料得到高附加值的再生利用。
但是化学回收的技术要求比较高，需要进行深入的研究与探索。
除了物理回收和化学回收之外，还有一种新兴的回收方式，即生物回收。
生物回收是指利用微生物、酶或其他生物体对高分子材料进行降解和转化，从而实现高分子材料的可再生与回收利用。
高分子材料的可持续制备与应用
高分子材料的可持续制备与应用第一章：引言高分子材料是一种由大分子链构成的材料，具有多种优异的性能和广泛的应用领域。
然而，传统的高分子材料的制备过程往往使用大量的能源和化学试剂，导致环境污染和资源浪费。
因此，在当前可持续发展的背景下，研究人员对高分子材料的可持续制备与应用提出了更高的要求。
第二章：绿色高分子材料的制备技术绿色高分子材料的制备技术是高分子材料可持续制备的关键环节。
其中，生物基高分子材料是一种重要的绿色材料，可以通过生物质资源如植物纤维、淀粉等来制备。
通过生物质资源的再生利用，可以降低对传统化石能源的依赖，减少环境污染。
此外，利用可再生能源如太阳能、风能等进行高分子材料的合成也是一种可持续的制备技术。
第三章：可降解高分子材料的应用领域可降解的高分子材料是一种能够在特定条件下分解为低分子化合物的材料。
这种材料具有独特的优势，在环境和生物医学领域有着广泛的应用。
在环境领域，可降解材料可以代替传统的塑料制品，减少塑料污染。
在生物医学领域，可降解材料可以用于制作生物医学材料如缝线、骨修复材料等，促进组织再生和治疗。
第四章：高分子材料的再生与循环利用高分子材料的再生与循环利用是实现可持续制备的重要手段。
传统的高分子材料往往难以回收和再利用，导致资源的浪费。
因此，研究人员正在开发新的技术，例如物理回收和化学回收技术，以实现高分子材料的再生利用。
同时，通过循环利用高分子材料，可以减少对化石能源和原材料的需求，降低环境负荷。
第五章：高分子材料的能源应用高分子材料在能源领域具有广泛的应用。
例如，聚合物太阳能电池是一种利用高分子材料制备的新型太阳能转换器件，可以将太阳能转换为电能。
此外，高分子材料还可以用于制备储能材料，例如锂离子电池的正负极材料。
这些应用不仅可以帮助实现清洁能源的利用，还可以减少化石燃料的消耗。
第六章：结论随着可持续发展理念的推动，高分子材料的可持续制备与应用已经成为当前研究的热点。
通过绿色制备技术、可降解材料的应用、材料的再生与循环利用以及能源领域的应用，可以有效地降低对环境的影响，实现高分子材料的可持续发展。
高分子材料的生物材料修复与再生应用
高分子材料的生物材料修复与再生应用近年来，高分子材料在生物医学领域的应用取得了令人瞩目的进展。
其优异的生物相容性、可调节性和生物活性，使其成为生物材料修复与再生的理想选择。
本文将着重探讨高分子材料在生物材料修复与再生应用方面的研究和进展。
一、高分子材料在组织工程中的应用在组织工程领域，高分子材料被广泛用于支架材料、载体材料和生物打印材料。
对于组织修复和再生，生物相容性是衡量材料质量的重要指标。
高分子材料由于其可调节的结构和性质，能够模拟生物细胞外基质的特性，提供细胞黏附、增殖和分化所需的理想微环境。
其次，高分子材料的可调节性使其在组织工程中具备多样化的功能。
通过改变材料的物理性质、化学成分和表面形貌等参数，可以实现对细胞行为和组织发育的精确控制。
例如，选用具有不同孔隙度的高分子支架材料，可以调节细胞的增殖和分化；利用功能化高分子材料，可以调节细胞黏附和细胞信号传递等过程。
此外，高分子材料在生物打印领域也受到了广泛的关注。
通过三维打印技术，可以将高分子材料精确地构建成各类组织工程支架，并为细胞生长和组织再生提供合适的微环境。
这为个性化医疗和组织修复提供了新的途径。
二、高分子材料在骨组织再生中的应用骨组织的再生是高分子材料在生物材料修复中的重要应用之一。
钙磷陶瓷、聚乳酸、聚己内酯等高分子材料已成功用于骨缺损修复和骨再生。
这些材料在骨组织工程中的应用主要包括：导向骨细胞增殖和分化、促进新骨生成和支持骨修复。
高分子材料与骨细胞相互作用的方式复杂多样。
通过调节材料性质和表面形貌，可以实现高分子材料对骨细胞黏附和生长的促进。
另外，利用高分子材料作为载体，可以将生长因子等生物活性物质有效地传递给细胞，进而激发骨细胞的增殖和分化，促进新骨生成。
此外，高分子材料具备较好的机械性能，能够为骨组织提供足够的支撑和稳定。
三、高分子材料在软组织修复中的应用除了在骨组织修复中的应用，高分子材料在软组织修复中也发挥了重要作用。
高分子材料的循环再生
造粒
对可溶性聚合物的回收，通常经过挤出 造粒，该过程中还可以加入各种填充剂、 增塑剂、色母料等来进行改性，使其在 生产新产品时满足新的用途
结束语
谢谢
高分子材料的循环再生
引言
与传统材料相比，高分子材料有质量轻、 成型容易、美观实用等特点，正是由于 这些优点，使得高分子材料应用极为广 泛，广泛应用于各行各业，发展极为迅 速。
高分子材料与环境
应用广泛，从而产生大量的废旧高分子 废弃高分子自行分解难，造成环境污染
如： 长期堆积，占地面积大；塑料 薄膜进入土壤，影响土壤透气性，进而 影响农作物生长；一些水上漂浮物（塑 料袋等），影响水生物的生存等
干燥
除去聚合物表面的自由水和结合水，一 般为了防止在干燥过程中出现粘连和结 块的现象，干燥环节由预结晶和均化两 个部分组成。 预结晶：目的是迅速脱除切片的表面含 水，并提高其结晶度与软化点
干燥设备
间歇式干燥机预结晶和均化在 同一设备中完成。代表的设备 是真空转鼓干燥机，如图所示。 干燥是一个水分平伤过程。要 降低平衡含水量．必须降低平 衡条件下的水蒸气分压。 采用 抽真空、空气脱湿、提高温度 等均可降低水蒸气分压。为了 防止材料在高温下发少粘 过．还 须在结晶段对切片进行 搅拌或用气流吹动，使切片之 间产生相对运动。适当控制搅 拌速度或空气流量、预结品时 间等．可减少粉末的生成。
高分子材料与环境
高分子废弃物引发的各种问题与弊端， 循环再生是解决这些问题的关键。
按聚合物再生循环的工业过程的分类： 物理循环 化学循环 能量回收
按再生循环次数分类
一级循环（直接回收利用，如边角余料、 塑料瓶等）； 二级循环（利用再生料制造新产品，如 回收的PP、PE制造有色塑料袋）； 三级循环（从废料中回收化学原料或能 量如回收溶剂、裂解聚合物回收油等）； 四级循环（焚烧处理，回收的能量用于 发热、发电等）
第四节 高分子材料的循环再生
第四节高分子材料的循环再生一、塑料的循环再生20世纪70年代塑料工业获得飞速发展，产生了大量塑料废弃物而成为社会环境问题，塑料在制造过程和使用后的废弃物达到产量的一半以上。
（一）塑料循环再生的方法分类（二）高分子材料废弃物的分离和预处理为了有效地利用高分子材料废弃物，一般就要根据再生材料的种类、再生品的形态和使用目的进行收集、分离、筛选、洗净、干燥和破碎等处理。
高分子材料废弃物的品种越单纯其再生品的附加值越高，虽然高分子材料品种繁多，实际大量使用的只有聚乙烯、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯和聚酯类。
所以实际操作也有这种可能性。
最简单和最经常使用的分离方法是手工分离，所以一些国家制定了塑料种类标识，要求生产厂在出厂前印上标识，而大多数国家还是按经验识别。
为使分离达到高效率化开发了许多先进技术，其中包括CO2、SF6超临界连续分离法，根据材料不同的导电性、热电效应及带电特性的静电分离法，利用光学分离的近红外光谱分离法和X光分离法，颜色分级分离法，冲击粉碎分离法，利用对溶剂溶解度不同的溶剂分离法等。
（三）化学方法循环再生选择化学方法循环再生主要应用在以下几个方面：与焚烧回收热能相比，高分子材料裂解产物附加值更高；受技术或经济因素未分离的混合高分子材料废弃物；废弃物不能进行物理循环和进行物理循环经济不合理；食品或药物包装材料不允许使用再生材料。
化学方法循环再生是使高分子发生化学反应，生成低分子量产物或进行高分子化学反应，可分类如下。
1.解聚回收原料单体加成聚合和开环聚合合成的高分子材料在高于聚合的上限温度时解聚反应优先，使回收单体有了可能，但是适用这个方法的高分子材料还是有限。
聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）单体回收率可达到95%，而聚苯乙烯只达到72%，消费量大的聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯单体回收率极低，没有实际应用意义。
2.用化学分解反应回收单体聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）、聚碳酸酯（PC）、聚氨酯（PU）等水解和醇解单体回收率均很高。
高分子化合物的回收及再利用的基本意义
聚四氟乙烯 > 聚氯乙烯 > 聚甲基丙烯酸甲酯
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电绝缘材料的高聚物可分为： （1）链节结构对称且无极性基团的高聚物，如聚乙烯，聚四 氟乙烯，对直流电和交流电都绝缘，可用作高频电绝缘材料。
（2）无极性基团，但链节结构不对称的高聚物，如聚苯乙烯， 天然橡胶等，可用做中频电绝缘材料。
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3
高分子化合物的相对分子质量虽然很大，但其化学组成一般却比 较简单。
例 聚氯乙烯的分子是由许多氯乙烯结合而成：
单体
聚合物
链节
n CH2 = CHC l
CH2 CH CH2 CH CH2 CH
Cl
Cl
Cl
简写：
CH2 CH Cl n
链节 单体——聚合成高分子化合物的低分子化合物
涤纶
对苯二甲酸 HOOC
COOH
PET
乙二醇
HOCH2CH2OH
聚苯乙烯
聚苯乙烯树 脂
PS
苯乙烯
CH CH2
聚甲基丙烯 酸甲酯
聚丙烯腈丁二烯-苯
乙烯
有机玻璃 ABS树脂
PMMA
甲基丙烯酸 甲酯
丙烯腈
ABS 丁二烯
苯乙烯
CH2 CCOOCH3 CH3
CH2 CH CN
CH2 CHCH CH2 CH CH2
但体型高聚时，通常只发生溶胀而不能溶解。
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晶态高聚物一般需将其加热至熔点附近，待晶态转变为非晶态 后，溶剂分子才能渗入，使高聚物逐渐溶解。
相对分子质量大的高聚物，链间作用力大，不利于其溶解。
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第四节高分子材料的循环再生
一、塑料的循环再生
20世纪70年代塑料工业获得飞速发展，产生了大量塑料废弃物而成为社会环境问题，塑料在制造过程和使用后的废弃物达到产量的一半以上。
（一）塑料循环再生的方法分类
（二）高分子材料废弃物的分离和预处理
为了有效地利用高分子材料废弃物，一般就要根据再生材料的种类、再生品的形态和使用目的进行收集、分离、筛选、洗净、干燥和破碎等处理。
高分子材料废弃物的品种越单纯其再生品的附加值越高，虽然高分子材料品种繁多，实际大量使用的只有聚乙烯、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯和聚酯类。
所以实际操作也有这种可能性。
最简单和最经常使用的分离方法是手工分离，所以一些国家制定了塑料种类标识，要求生产厂在出厂前印上标识，而大多数国家还是按经验识别。
为使分离达到高效率化开发了许多先进技术，其中包括CO2、SF6超临界连续分离法，根据材料不同的导电性、热电效应及带电特性的静电分离法，利用光学分离的近红外光谱分离法和X光分离法，颜色分级分离法，冲击粉碎分离法，利用对溶剂溶解度不同的溶剂分离法等。
（三）化学方法循环再生
选择化学方法循环再生主要应用在以下几个方面：与焚烧回收热能相比，高分子材料裂解产物附加值更高；受技术或经济因素未分离的混合高分子材料废弃物；废弃物不能进行物理循环和进行物理循环经济不合理；食品或药物包装材料不允许使用再生材料。
化学方法循环再生是使高分子发生化学反应，生成低分子量产物或进行高分子化学反应，可分类如下。
1.解聚回收原料单体加成聚合和开环聚合合成的高分子材料在高于聚合的上限温度时解聚反应优先，使回收单体有了可能，但是适用这个方法的高分子材料还是有限。
聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）单体回收率可达到95%，而聚苯乙烯只达到72%，消费量大的聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯单体回收率极低，没有实际应用意义。
2.用化学分解反应回收单体聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）、聚碳酸酯（PC）、聚氨酯（PU）等水解和醇解单体回收率均很高。
PET由于产量大、价值高，循环利用一直受到重视，尤其是再生料不适合物理方法循环利用，采用加压水解、乙二醇醇解、甲醇醇解、碱解和氨解等方法回收单体。
采用碱解甚至可以定量地回收乙二醇和对苯二甲酸二钠盐，用含10%二氧己环的甲醇醇解，在60℃，40min就可以完成反应。
聚氨酯是有独特加工性能的高聚物，用途广泛，所以废弃物的回收也受到重视。
聚氨酯采用水解、醇解、碱解和氨解法回收多元醇、多胺，尤其是醇解法已有工业规模的实践。
为减少复杂的分离过程，研究发展了聚氨酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、尼龙混合废塑料回收多元醇的方法。
3.以化学方法循环再生为前提的高分子合成反应典型的例子是聚碳酸酯的回收利用，目前工业生产采用双酚A和光气反应制取聚碳酸酯，考虑环境的调和性，采用无氯甲烷（有机溶剂）和聚毒的光气的固相聚合或熔融聚合方法进行，聚碳酸酯碱解可回收双酚A但不能回收光气。
新方法是双酚A 和二苯基
碳酸酯反应合成聚碳酸酯，副产苯酚。
回收聚碳酸酯甲醇醇解可得到双酚A和碳酸二甲酯，碳酸二甲酯和副产苯酚反应得到二苯基碳酸酯和甲醇，完成化学方法循环再生的闭路循环。
在甲醇和甲苯的混合溶剂中碱为催化剂，60℃，70min 聚碳酸酯醇解就可以定量的回收双酚A和二苯基酸酯。
类似的还有双酚A和邻苯二甲酸二苯基酯合成芳香族聚酯的循环再生方法。
4. 交联结构的高分子材料化学方法循环再生热固性树脂是很难采用化学方法循环再生的，实际采用的只有不饱和树脂、聚氨酯醇解和水解的例子。
现在正在努力探索可循环再生的热固性树脂，例如可逆交联的环氧树脂。
（四）热裂解循环再生或能源回收方法
废塑料是热量值很高的材料，高分子材料热量值见表7-9。
采用热裂解法是利用高分子材料的热不稳定性，在无氧或缺氧条件下受热分解，生成燃料气体（氢、甲烷、一氧化碳等）、液体燃料（甲醇等有机物、溶剂油和焦油）、固体燃料（焦炭、炭黑），产物的组成决定于热裂解条件如温度、压力、时间等，制成的燃料被称为废物燃料（Refuse-derived fuel，RDF）。
但是热裂解法目前存在问题是聚烯烃热裂解生成粘液状和蜡状油，难以应用，聚氯乙烯塑料热裂解产生大量氯化氢。
混合塑料废弃物热裂解产生剧毒的二噁英，高温时废气中氮氧化物增加造成二次污染。
目前固体燃料化（称为RDF）受到注意，塑料废弃物粉碎后与生石灰混合成型，密度0.5~0.6g/cm3，适合运输，无臭，可长期储放。
由于加入生石灰可脱氯、脱硫，减少二次污染。
表7-10为废塑料粉燃烧废气成分。
能源回收方法是通过焚烧，在高温下分解和深度氧化回收热能。
与热裂解不同的是：焚烧是放热反应，而热裂解是吸热反应；焚烧产物主要是二氧化碳和水。
含可燃性固体废弃物焚烧一般是结合发电、产生蒸汽和热水回收能源的。
焚烧另一个目的是减容，体积可减少80%~90%，这对土地资源紧张，填埋场有限的国家更有意义，1998年日本就拥有1800多个焚烧炉。
焚烧也可以达到杀灭病原菌保障卫生的作用。
目前焚烧存在的问题是安全问题，1998年在日内瓦召开的世界卫生组织（WHO）专家会议作出结论，将二噁英TDI（日容许摄取量）从每公斤体重10*10g降低到（1~4）*10-12g，而根据日本学者研究说明全国占90％的二噁英排放源是固体废弃物焚烧炉，从而成为日本社会和公众最关心的环境问
题。
目前正在研制高安全性焚烧炉，例如流化床气化熔融炉。
二、橡胶的循环再生
废橡胶产生量是居第二位的高分子废弃物，主要来源于汽车轮胎、胶管、胶带、胶鞋、工业用垫圈和密封件等，其中以废轮胎最多。
轮胎回收利用率英国1994年达到70％，美国1995年达到69％，日本1992年已经达到90％以上。
废轮胎回收利用方法见图7-8。
（一）废橡胶的直接利用
翻修轮胎是经过修补重新利用的方法，一般只用在卡车、客车和轻型轿车用轮胎，发达国家翻修轮胎比例逐步缩小，出口废轮胎供发展中国家翻修使用。
直接降级使用，经济，无污染，但受到应用面及使用量的限制，在回收利用总量中所占比例不大。
（二）废橡胶的加工利用
废橡胶的加工利用是通过化学处理或粉碎制成橡胶再生原料采用的方法。
包括以下两类。
1．再生胶废橡胶经过物理或化学方法处理，将废橡胶的交联空间网状结构破坏，使重新具有硫化能力，但目前使用的脱硫方法都不可避免地会打断分子链，使再生胶达不到原生胶的物理性能，而且生产能耗大，有污染，生产逐步衰退。
目前主要研究改进抑制主链切断、提高脱硫反应效率的助剂和脱硫设备（如微波、超声波脱硫设备等）
2．胶粉废橡胶经过粉碎后得到的粉末可以与再生胶一样，代替一部分生胶或填料使用。
近年主要发展是低温粉碎法，冷却到橡胶玻璃化温度以下，冲击粉碎，比常温粉碎可提高10~30倍效率，能源消耗少，粒度可小到80目。
由于废轮胎来源不同、组成不同，而胶粉质量又是制品的关键，所以近年发展了检测系统和管理方法。
（三）废橡胶的化学循环再生
废橡胶通过热裂解或化学处理，产物可用做化工原料和燃料油。
热裂解的过程如下。
废橡胶在500~900℃隔绝空气或少量空气存在下分解，直接热解有很多方法，干馏热解、低温热解、催化热解等，一般在500~900℃，得到的油是分子量较高的环烷烃和芳烃。
流化床热解，气相产物较多。
超临界流体分解技术（SCF）是目前在发展中的方法，溶剂在高压、高密度下提取，减压可高效率地得到产物。
产物芳烃平均相对分子质量在200以下，可以单独或在原油中混合使用，SCF法主要优点如下。
①碳回收容易；
②轮胎中聚合物95％可以转换成芳烃，产物附加值高；
③不需要脱硫设备，硫黄以ZnS形式在残渣中回收；
④溶剂可全部回收；
⑤气体生成量5％以下；
⑥采用溶剂，使压缩用能耗低。
热裂解和SCF法处理条件和产物收率比较见表7-11。
表7-11 热裂解和SCF法处理条件和产物收率
②飞机旧轮胎。
（四）废橡胶直接燃烧
废轮胎发热量约为3150~3550kj／kg，与液体燃料相当，是煤的1.3倍，因此直接燃烧是目前最为经济有效的回收方法。
美国70%废橡胶用来制取能源。
一般用于发电厂燃料、焙烧水泥、冶炼金属、供热锅炉燃料，但缺点是燃烧过程产生多环芳烃、二噁英类、呋喃类、二氧化硫和三氧化硫，造成二次污染，因此需要有排气处理装置。
为防止和减少排气中二噁英类、呋喃类产生，必须提高燃烧温度，但氮氧化物将增加。
近年来用废轮胎焙烧水泥使用比例逐年增加，原因是橡胶的高发热量、燃烧残渣可以全部利用，及污染可以减轻。
废橡胶可代替原用能量的20％，温度高达1800℃，轮胎在极短的时间内完成燃烧，轮胎组分中炭黑在600~650℃灰化，钢丝在1200℃熔融，含硫助剂与石灰石反应生成石膏。