绿色高分子材料
绿色高分子材料
导电高分子材料
生物功能高分子材料
如聚苯胺、聚吡咯等，具有优异的导 电性能，可用于电子器件、传感器等 领域。
如生物相容性高分子、生物活性高分子等 ，具有优良的生物相容性和生物活性，可 用于药物载体、组织工程等领域。
光学功能高分子材料
如光敏高分子、荧光高分子等，具有 特殊的光学性能，可用于光电转换器 件、荧光探针等领域。
在环保领域的应用
环保包装
绿色高分子材料在包装领域的应 用，可以减少塑料污染，降低资 源消耗，如纸袋、可降解塑料袋
等。
环保建筑材料
绿色高分子材料在建筑领域的应 用，如高分子合成橡胶和合成纤 维，可以提高建筑物的保温、隔 热、隔音性能，同时降低能耗。
环保治理
绿色高分子材料可用于废水处理、 空气净化等环保治理领域，如高 分子吸附剂、高分子絮凝剂等。
05 绿色高分子材料的发展前 景
提高性能与功能
增强力学性能
通过改进聚合物的分子 结构、引入新型增强剂 等手段，提高绿色高分 子材料的强度、韧性和 耐久性。
优化热性能
通过改进聚合物的结晶 度、取向度和热稳定性 等，提高绿色高分子材 料在高温下的稳定性和 耐热性。
拓展多功能性
开发具有光、电、磁、 传感等功能的绿色高分 子材料，满足多样化的 应用需求。
03 绿色高分子材料的制备方 法
生物基高分子材料的制备
利用可再生资源
01
生物基高分子材料主要利用可再生资源，如农作物、木质纤维
素等进行提取或转化。
减少对化石资源的依赖
02
生物基高分子材料的制备可以减少对化石资源的依赖，降低对
环境的破坏和污染。
生物发酵和酶促合成
03
生物基高分子材料的制备可以通过生物发酵和酶促合成等方法
第三章 高分子材料的降解
一、高分子材料降解方式
1、降解形式
(2)解聚 解聚反应是先在大分子末端断裂，生产活性较低的自由基，然后按
连锁机理迅速脱除单体。如聚甲基丙烯酸甲酯的解聚反应。
分解特点是分解初期，质量减少非常快，而相对分子质量减少并没有那 么快。人们可以通过对高分子末端的封端，来阻止由于解聚而引起的质
量减少和相对分子质量的降低。
第三章 高分子材料的降解
绿色高分子的定义
相对于常规高分子材料来说，在材料合成、制造、加工和使用过程中不 会对环境产生危害（如污染或破坏环境），也称环境友好高分子材料。
广义的讲，具有耐用、性价比高、易于清洁生产、可回收利用和可环境 消纳等性能的高分子材料, 都属于绿色高分子材料研究开发和推广的范畴。 环境可降解高分子是绿色高分子材料中重要的一部分。
2、降解作用方式
Hale Waihona Puke 4) 生物降解生物降解是材料被细菌、霉菌等作用消化吸收的过程，大致有 三种作用方式: (1)生物的物理作用—由于生物细胞的增长而使物质发生机械性的毁坏; (2)生物的化学作用—微生物对聚合物的作用而产生新的物质; (3)酶的直接作用—微生物侵蚀部分导致塑料分裂或氧化崩裂。
二、降解高分子的分类与原理
可降解高分子材料 可降解高分子高分子材料概念材料是相对通用高分子而言的，广义上认
为，材料在使用废弃后，在一定条件下会自动分解而消失掉。严格地说，降 解材料是在特定的环境条件下，其化学结构发生显著变化并造成某些性能下 降的能被生物体侵蚀或代谢而降解的材料。
二、降解高分子的分类与原理
高分子材料的自然降解包括生物降解和非生物降解两大类。非生物降解 又包括光降解、热降解、氧化降解、水解等。从环保的角度考虑，生物降解 材料及生物降解与非生物降解相结合的材料更受欢迎。国内外已相继开发出 了不少产品。
绿色高分子
绿色高分子材料工业的快速发展虽然给人类创造了巨大的物质财富，但这样的快速发展也消耗了大量的资源、能源，生产过程中也排放了大量废气、废水和废渣，废旧材料成为了社会公害。
因此，材料工业与环境的和谐发展是一件需要解决的重要任务。
为解决环境污染和资源的消耗，可持续的绿色高分子道路是我们必须走道路。
绿色高分子具体是指高分子的绿色合成和绿色高分子的合成与应用。
高分子的绿色合成指高分子合成的无害化或对环境友好，绿色高分子的合成和应用指可降解高分子材料的合成与使用和对高分子材料的回收与循环使用。
在合成高分子材料时可以通过改变聚合反应中传统的能量交换方式实现高分子的绿色合成，但这种方式效率低。
同时，可以在催化剂的选择上实现高分子的绿色化。
比如在聚乳酸化合物的生成过程中所使用的催化剂辛酸亚锡虽然能加快化学反应的过程，但是这种催化剂含有锡盐成分，可能具有生理毒性，被人体吸收可能造成中毒。
相比辛酸亚锡，利用生物酶作为催化剂便显得安全可靠，但酶的种类有限，一些化学反应找不到相应的生物酶进行催化。
因此，催化剂的绿色化道路的发展还需要进行努力探索。
绿色高分子的制备和应用也是实现材料工业与环境发展的一条可行道路。
光降解材料是可行的方法。
光降解材料可分为二类：一类是共聚型光降解高分子,另一类是添加型光降解高分子。
光降解高分子降解的原因是因为聚合物材料中含有光敏基团,可吸收紫外线发生光化学反应,但普通聚合物中一般不含有光敏基团,所以可通过添加少量的光敏剂,用常规方法就可以得到光降解材料。
光降解材料的应用可以使高分子材料对环境的污染减少，减轻高分子废旧材料对环境的伤害。
高分子材料的随意丢弃也是对环境的污染和对生态造成破坏的原因之一，并且乱丢废弃的高分子材料的现象随着经济的发展越来越严重。
但不可能因为这种现象便完全抛弃了高分子材料这种久经考验的好材料。
因此，对高分子材料垃圾的绿色化处理便很重要。
对高分子材料的再使用、在循环能有效的减少高分子材料对环境的危害。
绿色高分子材料的研制与应用分析
绿色高分子材料的研制与应用分析摘要:高分子材料可涵盖橡胶塑料、合成纤维等在内的三个种类,现目前其在生活中的运用频率不断得到提升。
并且发挥着不可或缺的作用。
在技术水平持续提升的背景下,高分子材料的研制与生产、运用期间,诸多生产厂家过分地关注材料功能方面情况,而忽略了材料在生产、使用及废弃期间对环境、空气造成的污染。
而绿色高分子材料正好能够弥补此缺陷。
其具有绿色性、环保性。
能够促进节能减排。
并且还能将材料循环利用。
所以当前受到重视度不断提升。
关键词:绿色高分子材料研制应用生物降解塑料引言高分子材料种类具有多样性，并且具有加工方便、质量轻且产品美观度较高等特征,备受人们的关注，并且在各行业中得到广泛地运用,除了在生活中运用率较高,在高精尖技术专业领域中也需要高分子材料作为支撑。
高分子材料加工期间与其产生的废弃物均会加速环境恶化进程，所以使用绿色化高分子材料是必然趋势。
高分子绿色化主要可包括绿色高分了材料合成与应用,象征可降解高分子材料的合成与使用及其环境稳定高分子材料的回收、循环使用;而高分子绿色合成则象征高分子合成无害化与对环境的友好性。
基于此,本文就绿色高分子材料研制、应用方面进行分析,内容如下1 绿色高分子材料的研制1.1“原子经济”反应开发理想型“原子经济”反应是原料分子中的原子能够完全转化为产物,并且不会生成废弃物,达到原料百分百利用率与废物“零排放”的效果。
例如聚氨醋泡沫塑料重要的生产原料包含环氧丙烷，两步反应氯醇法是传统使用方式中最常见的,此方案不但会生成危险性较高的氯气，并且还会生成大量含氯化钙的废水,导致生态环境受到极大的干扰。
现今,国内外均在开发“原子经济”新方法，包括钦硅分子筛上催化过氧化氢、氧化丙烯制环氧丙烷等,此方式中采用 TS-1 分子筛作为催化剂,温度控制在 50C以下,压力不超过0.1 MPa,可获得安全氧源。
同时,环氧丙烷具有较高的选择性,其反应后生成水,消耗少且不会生成污染原子利用率最高可达 77%,所以具有较好的工业化前景;但是此方式仍然伴有一定的缺陷,原材料中双氧水价格高昂,无法展示其竞争优势。
绿色高分子材料(完整版).ppt
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绿色高分子材料——聚乳酸
聚乳酸(PLA) ——以微生物的发酵产物L-乳酸为单体聚合成的一类聚合物。
优点：无毒、无刺激性，具有良好生物相容性，可生物分解吸收， 强度高，不污染环境，可塑性加工成型的高分子材料。具有良好的 机械性能，高抗击强度，高柔性和热稳定性，不变色，对氧和水蒸 气有良好的透过性，又有良好的透明性和抗菌、防霉性，使用寿命 可达2~3a。聚乳酸(PLA)是一种真正的生物塑料，30 d内在微生物 的作用下可彻底降解生成CO2和H2O。 缺点：脆性高，热变形温度低(0.46 MPa负荷下为54℃)，结晶慢， 但可分别通过和己内酰胺等共聚和添加结晶促进剂如滑石粉后退火 处理加以改性，活性聚乳酸的结晶度可达40%,热变形温度提高到 116~121℃。
绿色高分子材料
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绿色高分子材料
在绿色大潮中，各种绿色高分子材料 也不期而至。更重要的是，其中蕴涵的 绿色理念，也指引着我们对高分子材料 的绿色应用。
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绿色高分子材料
可降解高分子材料的利用 高分子材料合成的绿色化 隐患性高分子的安全应用
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可降解高分子材料的利用
广义上分为三种： ● 生物降解高分子材料
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THANK YOU !
绿色需要你我共同创造与努力
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其次，对可再生与循环使用的环境惰性高分子材料，如聚丙烯 （PP）、聚乙烯（PE）、聚酯（PET）、尼龙66、有机玻璃（PMMA）、 聚苯乙烯（PS）等，应尽可能地再次利用，避免使用填埋方法处理。
在这方面，有关专家认为，提倡不使用一次性PS饭盒也是没必要 的，关键是处理方法得当。
第三，对已经无法再生与循环使用的环境惰性高分子材料进行焚 烧，回收热能。PP、PE等聚烯烃具有很高的热值，与燃料油相当，并且 具有无害化燃烧特性。PP、PE等是以人类日近稀少的能源石油为起始原 料生产的，因此我们对石油化工资源产品要尽可能地物尽其用。
高分子材料绿色制造与可持续发展
高分子材料绿色制造与可持续发展发布时间：2021-12-22T05:39:27.311Z 来源：《科学与技术》2021年第29卷20期作者：姜腾远[导读] 高度分子材料是现代工业和先进技术的基石，姜腾远中盐辽宁盐业有限公司 110000摘要：高度分子材料是现代工业和先进技术的基石，已广泛应用于航空、空间、运输、生物医学等领域。
并为国民经济的基础产业和国家安全提供了重要保障。
中国是世界上最大的高端分子产品生产国，拥有世界上最大的消费市场。
高质量的分子制造工业密切相关和一体化，在国家经济体系中占有不可或缺的重要地位。
与其他工业产品一样，大规模生产聚合物材料必然会产生和使用大量废物。
白色污染严重污染了环境和土壤，成为世界主要污染源之一与此同时，现代聚合物产品的生产主要依赖于石油原料，过度开采和自然中的聚合物废料积累使得这些材料的开发既面临资源压力，又面临环境压力。
在这方面，绿色生产和可持续发展已成为这方面需要考虑的问题。
为了保持我国高分子材料工业的健康和可持续发展，我们必须坚持绿色高分子材料发展方向。
关键词：高分子材料；绿色制造；可持续发展引言聚合物材料主要分为塑料、橡胶和合成纤维三类。
它有许多优点，在人们的生活中起着重要的作用在聚合物材料的研发和生产过程中，我们曾经只注重材料的性能，忽视了材料的生产和使用，浪费了大量的能量和资源，污染了环境。
随着科技的发展和生活质量的提高，高度分子材料的生产、使用和浪费与环境之间的关系得到了重新思考。
人们越来越关注绿色聚合物材料，这种材料有助于节约能源和资源，减少废物排放，减少废物排放作者从两个主要方面介绍了绿色聚合物材料的开发和应用的最新进展。
1 高分子材料的分类目前高分子材料种类繁多，比如橡胶、塑料、纤维、粘合剂、涂料等等，被广泛应用于各种产品当中。
高分子材料也被称之为聚合物材料，由许多简单的、相同的结构单元利用共价键重复连接而成。
现阶段对于高分子材料的分类有多种方法，如果按照材料的来源进行分类可以分为天然材料和人工合成；如果按照材料的特性分类可分为橡胶、纤维、塑料、粘合剂、涂料等等；如果按照应用功能分类可以分为通用型高分子材料、特种高分子材料和功能高分子材料。
绿色高分子材料的定义
绿色高分子材料的定义绿色高分子材料的研究与进展绿色高分子材料的研究与进展摘要：本文从绿色高分子的概念出发，介绍了绿色高分子材料研究概况，主要包括绿色高分子的合成和应用，并对绿色高分子材料的发展进行了展望。
关键词：绿色高分子、合成工艺、环境友好引言随着新技术的发展和应用，各种各样的新的高分子材料异军突起，在各生产部门和人们的生活领域得到广泛的应用。
尽管它们也有诸多优点，但是随着应用时间的增加，越来越多的环境问题也显现出来，因此社会和科技都在呼吁高分子材料要绿色化．于是高分子领域掀起了一片绿色浪潮。
长期以来，化学工业为人类社会的进步起到了巨大的作用．同时，许多化学化工过程对环境造成了严重的环境污染。
为了实现社会的可持续发展，二十一世纪的化学工业必将通过调整自身的产业结构，研究开发“环境友好”的新工艺和新技术．“绿色技术”已成为21世纪化工技术与化丁研究的热点和重要的科技前沿。
绿色高分子的使用不仅可以减少废弃物的量，大大节省了能源，减少了污染，还方便了人们的生活。
1、绿色高分子的概念随着科技的发展,高分子材料已渗透到国民经济各部门以及人们生活的各个领域，其用量也是与日俱增, 但在自然界中由于高分子材料的大量废弃给人类生存环境带来巨大的污染, 所以我们必须走绿色高分子的道路, 从而解决环境污染和资源危机。
绿色高分子来源于绿色化学与技术。
绿色化学顾名思义就是环境无害或环境友好化学, 绿色高分子包括高分子本身与如何应用及处理二个方面, 具体是指高分子的绿色合成和绿色高分子材料的合成与应用, 前者是指高分子合成的无害化及其对环境的友好, 后者是指可降解高分子材料的合成与使用及其环境稳定高分子材料的回收与循环使用。
高分子材料包括塑料、橡胶、合成纤维。
高分子材料种类繁多，性质多样，因具有质量轻、加工方便、产品美观实用等特点颇受人们青睐，广泛应用于各行各业。
从人们的日常生活到高精尖的技术领域都离不开高分子材料，它已成为人类最重要的材料。
绿色的高分子材料合成技术
绿色的高分子材料合成技术摘要：化工行业是高耗能、高污染行业，近年，在我国绿色环保理念的倡导下，化工企业亟待转变生产模式，积极推动高分子材料合成与应用的绿色创新发展。
本文指出高分子材料合成与应用中存在的问题，提出了实现绿色化工的三个基本途径，即低碳化、清洁化和节能化。
从高分子材料绿色制备技术、绿色加工技术及绿色应用技术三方面进行了探讨。
关键词：绿色；高分子材料；合成技术引言高分子材料在各行各业中应用广泛，其具备轻便、灵巧、性能佳的特点，在合成时需要应用有机化学，从而在极大程度上提高了现代人的生活质量和生活水平。
文章对高分子材料与有机化学合成材料进行概述，重点分析有机化学在高分子材料合成中的应用，得出结论：二者结合可促进合成工艺创新发展，提高水平。
1高分子材料1.1高分子材料的分类中国医用高分子材料研发起步较早，主要用于疾病诊疗、病变组织修复或替换、器官功能增强或恢复等，逐渐成为理想型的医疗器械原料。
按照来源的不同，高分子材料可分为天然高分子材料和合成高分子材料。
前者多为天然聚合物，来源广泛可再生，与人体组织具有高度的相容性，但加工性能较差、稳定性存在不足，导致其应用范围有限。
后者具有更好的加工性和可控性，能根据产品需求进行针对性加工和改性，使材料具有更优良的性能。
按照合成材料与生物体的作用关系，合成高分子材料可分为惰性高分子材料和可降解高分子材料。
惰性高分子材料在人体内较为稳定，不会发生降解、变性等化学反应；而可降解高分子材料会在人体内缓慢降解，逐渐被人体吸收，避免了二次手术取出带来的伤害。
1.2高分子材料的特点医用高分子材料在临床诊治、医学检测、术后康复等方面有显著的优势。
作为直接接触或作用于人体的医用材料，其安全性、耐用性、加工性都必须要达到一定的标准，既要保证医疗器械不会引发机体的免疫排斥，避免对人体造成二次伤害，又要保障植入体或介入物在人体内正常运行，达到必要的治疗功效。
医用高分子材料作为一种人体外源物质，为起到良好的诊治效果，医疗器械在使用过程中，不能与人体组织或体液发生反应，不会产生明显的不良反应。
医药用高分子材料——聚乳酸
医药用高分子材料——聚乳酸聚乳酸（PAL）也称为聚丙交酯，属于聚酯家族。
它是以乳酸为主要原料聚合得到的聚合物，原料来源充分而且可以再生。
聚乳酸的生产过程无污染，而且产品可以生物降解，实现在自然界中的循环，因此是理想的绿色高分子材料。
聚乳酸作为一种新型的高分子聚合材料有良好的生物相容性和生物降解性，是FDA认可的一类生物降解材料，最终降解产物是二氧化碳和水，对人体无毒、无刺激，因此聚乳酸及其共聚物已经成为生物医用材料中最受重视的材料之一。
20世纪50年代，由丙交酯（LA）开环聚合制得了高分子量的聚乳酸，但由于这类脂肪族聚酯对热和水比较敏感，长时间未引起人们的足够重视。
直到20世纪60年代，科学工作者重新研究PAL对水敏感这一特征时，发现聚乳酸适合作为可降解手术缝合线材料。
1966年，Kulkami等提出低分子量的PAL能够在体内降解，最终的代谢产物是CO2和H2O，中间产物乳酸也是体内正常代谢的产物，不会在体内积累，因此PAL在生物体内降解后不会对生物产生不良影响。
随后报道了高分子量的PAL也能在人体内降解，由此引发了以这类材料作为生物医用材料的开端。
1 聚乳酸及其共聚物在缓释药物中的作用缓释、控释制剂又称为缓释控释给药系统（sustained and controlled release drug delivery system）,不需要频繁给药，能够在较长时间内维持体内有效的药物浓度，从而可以大大提高药效和降低毒副作用[4]。
聚乳酸及其共聚物被用作一些半衰期短、稳定性差、易降解及毒副作用大的药物控释制剂的载体，有效的拓宽了给药的途径，减少了给药的次数和给药量，提高了药物的生物利用度，最大限度的减少药物对全身特别是肝、肾的毒副作用。
高相对分子量聚乳酸用作缓释药物制剂的载体可分为两种:一是使用聚乳酸制作药物胶囊，可有效抑制吞噬细菌的作用，让药物定量持续释放以保持血药相当平稳；另一种是作为-囊膜材料用于药物酶制剂、生物制品微粒及微球的微型包覆膜，更有效控制药物剂量的平稳释放。
绿色高分子材料
反应原料应选择自然界中含量丰富的物质，而 且对环境无害，避免使用自然界中的稀缺资源， 以农副产品作为原料是最好的选择。如以蓖麻 油酸、豆油脂肪酸为原料等制备醇酸树脂。 聚合过程中使用的溶剂实现无毒化。采用水、 离子液体、超临界流体作溶剂，或对使用的有 毒溶剂进行循环利用，并降低其在产品中的残 留率。 聚合过程采用新技术。微波引发聚合、光引发 聚合、辐射交联聚合及等离子聚合等绿色工艺。
绿色高分子材料——聚乳酸
聚乳酸(PLA)是以微生物的发酵产物L-乳酸为 单体聚合成的一类聚合物，是一种无毒、无刺激 性，具有良好生物相容性，可生物分解吸收，强 度高，不污染环境，可塑性加工成型的高分子材 料。具有良好的机械性能，高抗击强度，高柔性 和热稳定性，不变色，对氧和水蒸气有良好的透 过性，又有良好的透明性和抗菌、防霉性，使用 寿命长。 在应用方面应用广泛。在卫生医药方面 、在 农业方面 、工业方面都有很高的价值。例如，由 于PLA韧性好故适合加工成高附加值薄膜，用于 代替目前易破碎的农用地膜。乳酸基聚合物农用 薄膜具有良好的耐候性、可维修性、生物可降解 性、透明度和韧性。这在农业上得到极大推广， 更利于农作物生长。
为使制得的中间体具有进一步转化所需的 官能团和反应性,在现有化工生产中仍使用 剧毒的光气和氢氰酸等作为原料。为了人 类健康和社区安全,需要用无毒无害的原料 代替它们来生产所需的产品。 例如，美国开发了玉米淀粉和PVA的共混物， 可用普通加工技术加工，强度与普通相近， 且其分解率达到100 %。 淀粉还可以非常容 易的转化为葡萄糖，利用葡萄糖可以制备 己二酸、邻苯二酚和对苯二酚等一系列化 工原料，实现了聚合物原料单体的无害化。
采用高效无毒的催化剂，如酶催化聚合。 聚合过程没有副产物的生成，至少没有有 毒副产物的生成。
绿色高分子材料
绿色高分子材料——聚乳酸
应用实例 乳酸基聚合物农用薄膜具有良好的耐候性、可维修性、生物可降解 性、透明度和韧性。其主要成分为：乳酸基聚合物100份,润滑剂 0.1-2份或抗粘连剂0.1-5份,紫外线吸收剂或光稳定剂0.001-5份。 其中润滑剂可以是高碳脂肪酸、脂肪酸酯、脂肪酸酰胺、脂肪酸的 金属皂类；而抗粘连剂可以是二氧化硅粉。 配方实例： 聚L-乳酸 100份 紫外线吸收剂：2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮 Viosorb 130 0.05份 脂肪酸酯类：Hostalub WE 4 0.3份 （将配方中的原料混合,捏合、双轴拉伸、热固定处理，得到的农用 薄膜，其雾化值(美国材料和试验学会ASTMD1003)为1.0%,拉伸断裂 伸长率为105%，在塑料棚架上伸展后伸长率为97%。）
THANK YOU !
绿色需要你我共同创造与努力 Nhomakorabea绿色高分子中的研究热点（2002年，美国Cargill Dow LLC
公司关于聚乳酸的成功开发，使其荣获了美国总统绿色化学 奖）。它们可以作为通用高分子（如塑料）使用，其主要合 成原料乳酸来自于淀粉，而且作为医用材料使用后的主要降 解产物乳酸是生物兼容的。因此，聚乳酸类生物降解材料的
合成中，原料的绿色化研究也较多。
绿色高分子材料——聚乳酸
合成方法
——以丙交酯为原料进行开环聚合合成聚乳 酸； ——以乳酸、乳酸酯和其他乳酸衍生物等为 原料进行聚合合成聚乳酸。
绿色高分子材料——聚乳酸
该工艺包括三个部分，先是以淀粉质农作物 为原料，生产乳酸，进而生产丙交酯，最 终生产PLA。示意图如下：
淀粉 糖化、发酵 缩合 中和、酸解 丙交酯 聚合 乳酸
聚乳酸
绿色高分子材料——聚乳酸
（1）乳酸 以淀粉为原料生产乳酸，pH值应控制在5.8~6.0之间，否则乳酸菌 会受到抑制甚至死亡。发酵液的全糖浓度一般控制在5%~18%之间。 如用玉米，浓度可控制在15%，过高会使乳酸钙自动结晶，使后处 理增加困难；过低也会增加后处理负担。 （2）丙交酯 丙交酯是由乳酸生产聚乳酸的中间体。在乳酸进行二聚脱水反应制 取丙交酯时，将丙交酯和杂质一起气化，使丙交酯选择性地凝结， 从而使杂质分离，并进行回收和循环使用，由此可制得纯丙交酯。 （3）PLA 丙交酯在高压水蒸气中开环聚合而制得聚乳酸，未反应的丙交酯被 水蒸气所捕捉以防止喷嘴的堵塞，从丙交酯水溶液中可收到高浓度 的乳酸。其反应温度应控制在160℃、压力为13.3 kPa下经100 h的 连续聚合反应后，去除气化的丙交酯,得到聚乳酸，其产率为 37±3%，若用常规方法产率为35±12%。
生物基聚氨酯多元醇新产品及其绿色制造技术的开发与产业化示范
生物基聚氨酯多元醇新产品及其绿色制造技术的开发与产业化示范全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：生物基聚氨酯多元醇是一种新型的绿色高分子材料，具有优异的性能和环保特点，在各个领域都有广泛的应用前景。
随着生物科技和绿色制造技术的不断发展，生物基聚氨酯多元醇的绿色制造技术也逐渐成熟，开发并产业化示范已经成为当今科技发展的热点之一。
一、生物基聚氨酯多元醇的特点及应用前景生物基聚氨酯多元醇是一种以植物生物质为原料制备的高分子材料，相比传统聚氨酯多元醇，生物基聚氨酯多元醇具有以下特点：1. 绿色环保：生物基聚氨酯多元醇采用可再生资源作为原料，减少了对化石资源的依赖，有助于降低碳排放和环境污染。
2. 生物降解：生物基聚氨酯多元醇在自然环境中可以迅速降解，对环境的影响较小。
3. 性能优异：生物基聚氨酯多元醇具有优异的物理力学性能、耐热性和耐化学腐蚀性能，可以满足多种工业领域的需求。
由于其独特的特点，生物基聚氨酯多元醇在汽车、建筑、医疗、包装等领域有着广泛的应用前景，具有巨大的市场潜力。
二、生物基聚氨酯多元醇的绿色制造技术生物基聚氨酯多元醇的绿色制造技术是指通过生物科技手段从植物生物质中提取原料，并采用环保的生产工艺制备聚氨酯多元醇的过程。
目前，研究人员已经提出了一系列绿色制造技术，主要包括：1. 生物质转化技术：利用生物质转化技术从植物中提取生物基聚氨酯多元醇的原料，实现了对可再生资源的有效利用。
2. 生物催化技术：利用生物催化技术替代传统的化学合成方法，在聚氨酯多元醇的生产过程中减少了化学物质的使用，降低了生产过程中的环境污染。
3. 循环利用技术：在生产过程中实现废弃物的回收利用，降低了生产成本和资源浪费，提高了生产效率。
通过采用上述绿色制造技术，生物基聚氨酯多元醇的生产过程更加环保、可持续，符合现代社会对绿色、低碳、循环的发展需求。
为推动生物基聚氨酯多元醇的产业化发展，需要进行产业化示范，验证其在工业应用中的可行性和经济效益。
木质纤维素：生产可再生单体和聚合物的绿色平台
木质纤维素：生产可再生单体和聚合物的绿色平台目录一、内容描述 (3)1.1 木质纤维素的重要性 (4)1.2 可再生单体和聚合物的市场需求 (5)1.3 绿色平台的必要性 (6)二、木质纤维素的基本性质 (6)2.1 木质纤维素的来源与结构 (8)2.2 木质纤维素的物理化学性质 (8)2.3 木质纤维素的酶解技术 (10)三、木质纤维素的绿色提取技术 (11)3.1 酶解法 (12)3.1.1 单酶法 (13)3.1.2 多酶协同法 (14)3.2.1 酸解法 (16)3.2.2 碱解法 (17)3.3 膜分离技术 (18)3.3.1 超滤膜 (19)3.3.2 反渗透膜 (21)四、木质纤维素的绿色转化技术 (22)4.1 生物转化法 (24)4.1.1 微生物发酵法 (25)4.1.2 微藻生物燃料 (26)4.2 化学转化法 (27)4.2.1 木质素合成聚合物 (28)4.2.2 环保型胶粘剂 (30)五、木质纤维素基可再生单体和聚合物的性能与应用 (31)5.1 生物降解塑料 (32)5.3 环保建筑材料 (34)5.4 生物医学材料 (35)六、绿色平台的经济性与可持续发展 (36)6.1 降低生产成本 (37)6.2 提高资源利用率 (38)6.3 减少环境污染 (39)6.4 促进生态产业发展 (40)七、结论与展望 (41)7.1 木质纤维素绿色平台的重要性 (42)7.2 技术创新与产业升级 (43)7.3 未来发展趋势与挑战 (44)一、内容描述引言：阐述当前资源匮乏的现状以及对可持续资源的需求，同时提及环境问题的紧迫性。
通过这一背景，介绍木质纤维素作为一种可再生的、环保的原料资源，在应对这些问题方面的潜在价值。
木质纤维素介绍：详细描述木质纤维素的基本特性，如丰富的自然储量、低成本的可获得性、易于转化利用以及其对生物降解的优势等。
还将探讨其在工业应用中的潜力以及其在可持续发展中的作用。
高分子材料绿色制造与可持续发展
高分子材料绿色制造与可持续发展摘要:从原料（单体）来源、催化剂、合成方法、加工工艺和回收策略等方面对高分子材料的绿色制造与可持续发展进行了综述。
结果表明，有许多不依赖石油的自然资源可用于生产高分子材料，以及一些新化合物。
新型加工技术有助于减少制造过程中的能源消耗和排放，使使用过的高分子材料能够经历物理、化学、能量和生物循环。
通过这四种方式实现循环利用，可持续发展的绿色生产路径是未来重要且可行的发展方向。
关键词:高分子材料;单体;催化剂;合成;加工;循环利用;绿色制造沪1一持续发展1绿色合成原料1.1可再生生物基原料1.1.1植物多糖自然界每年产生超过1500亿吨植物多糖，但人类仅消耗1%的多糖。
这些植物多糖经分离解聚后可以进一步制备合成高分子材料。
巴西布拉斯科Braskem 于2010 年向市场推出绿色聚乙烯，该产品由植物（甘蔗）多糖转化为乙醇，然后分解获得。
由乙烯制成，这种绿色聚乙烯主要是食品包装材料。
淀粉是一种常见的植物多糖，淀粉发酵可制备乳酸，乳酸也可通过进一步聚合制备。
之后可以从植物多糖制备的另一类高分子材料是Arcanoate (PHA) ，它是天然存在的，它是在生物体中获得优异的产量，无需中间单体分离。
水果糖或葡萄糖通过酸化和脱水反应转化为甲基糠醛，可用于制备聚乙烯基糠酸酯(PEF)。
1. 1. 2植物油植物油是制备最常见甘油三酯的最广泛成分来源，可再生植物油的主要来源是蓖麻、大豆、棕榈和向日葵等，其中，蓖麻油“鲁因”具有易得、成本低、可生物降解等优点。
用蓖麻油羧酸基团促进酰化和胺化，双键加氢环化。
自由基的存在可促进乙酰化、烷氧基化和脱水反应。
因此，这种独特官能团的存在有利于各种制备，例如制备：聚合物如聚醚、聚酰胺、气易卜拉欣等。
聚邻苯二甲酰胺可以用蓖麻油合成得到聚邻苯二甲酰胺11，邻苯二甲酰胺 610 和聚邻苯二甲酰胺 410，这些生物聚酰胺有吸收率低、高耐化学性和高温稳定性的优点。
第11章绿色高分子材料
HOOC
+ COOH
_ H2O HOCH2CH2OH
O C
O
C OCH2CH2O
n
但是，曾经风靡一时、目前仍大量使用的涤纶，因其中的 苯环在自然界中很难降解而面临淘汰——赶走不再喜欢的“宠 物（PET）”——聚酯类本身存在高稳定与易降解的矛盾
第一节 可降解高分子材料的利用/ 二、合成的生物 降解高分子
便、安全可靠、空气污染小等优点，是绿色的合成方法。
O
OC O
三光气
开环聚合
H2N-CH-C-OH CH2CH2COOCH2Ph
HN-CH-C O CH2CH2COOC— ¡HC2POh2
O
HN-CH-C
n
CH2CH2COOCH2Ph
第二节 高分子材料合成的绿色化
三、使用绿色催化剂合成（上）
在聚乳酸类材料的研究中，即使是上述提及的用绿色试剂、 绿色原料的范例，仍有一个可能潜在的不安全因素，这就是催 化剂问题。目前，聚乳酸的合成，尤其是开环聚合法合成的主 要方法，大多使用辛酸亚锡为催化剂。辛酸亚锡虽然为美国 FDA所认可，但锡盐（包括辛酸亚锡）都可能具有生理毒性。
寻找合成纤维材料——1930年可抽丝的脂肪族聚酯——分 子量低、易水解等缺点——最终放弃——今天可降解聚酯的优 点：存在酯键的脂肪族高分子材料最易于生物降解。
第一节 可降解高分子材料的利用
二、合成的生物降解高分子
（一）发展史（中）
就在卡罗瑟斯放弃了聚酯的研究以后，英国的温费尔德在
吸取卡罗瑟斯上述研究成果的基础上，改用芳香族羧酸（对苯 二甲酸）与二元醇进行缩聚反应，1940年成功地合成了第一种 聚酯纤维——涤纶（PET），为服装材料带来了一场革命。
例如，荷兰学者Bruin报道了绿色原料赖氨酸二异氰酸酯 （LDI）等扩链由肌醇、L-丙交酯、ε-己内酯生成的星形预聚 体，合成降解后完全无毒的聚乳酸类网状弹性体材料的探索。 LDI是“绿色”的二异氰酸酯扩链剂，因为LDI扩链部分最终 的降解产物是无毒且生物相容的乙醇、赖氨酸等。
高分子材料的绿色合成及其工业应用
高分子材料的绿色合成及其工业应用高分子材料是一种具有广泛应用前景的材料，其优异性能使其在许多领域得到了广泛应用。
然而，传统的合成方法往往是使用化石燃料为原料，产生大量的二氧化碳等有害物质，对环境造成了不良影响。
因此，绿色合成成为了高分子材料制备的重要研究领域之一。
一、高分子材料的绿色合成1. 微生物法微生物法是一种新型的高分子材料制备方法，其具有绿色环保的优点。
微生物法生产的高分子材料具有优异的生物降解性能，是一种符合人类环保理念的高分子材料。
微生物法创新性地利用微生物代谢过程中合成的高分子材料，如PHA（聚羟基脂肪酸酯）、PA（聚酰胺）、PNAG（聚N-乙酰葡萄糖胺）等。
微生物法在生产高分子材料的同时，还能够有效地利用产生的废水、废气等资源，大大减少了对环境的污染。
2. 水溶液合成法水溶液合成法是一种基于绿色合成原理的高分子材料制备方法，其将水作为溶剂，利用非离子性或离子性表面活性剂等实现单体在水中的分散和聚合。
水溶液合成法具有诸多优点，如无需溶剂、反应性佳、反应时间短等。
与传统有机溶剂制备相比，水溶液合成法的使用量极少，而且无需处理废液，具有广泛的工业应用前景。
3. 固定催化剂的绿色合成法固定催化剂的绿色合成法是一种具有催化作用的高分子材料合成方法，其利用环保型催化剂对单体进行催化加氢反应，生成无毒环保的高分子材料。
固定催化剂的绿色合成法具有无需有机溶剂、环保、催化效率高等优点。
其结构合理、催化效率高、选择性好等特点，使其成为一种极具潜力的绿色合成方法。
二、高分子材料的工业应用1. 包装材料高分子材料具有良好的物理性能、透明度高、低成本、资源丰富等优点，在包装材料领域得到了广泛应用。
高分子材料可以制成各种不同形态的包装材料，如薄膜、瓶子、盒子等，广泛应用于食品、日用品、医药等各个领域。
2. 建筑材料高分子材料在建筑材料领域的应用是一种环保新材料的尝试。
其具有阻燃、耐气候老化、耐腐蚀、热隔离、吸声等优点，可以在地面、墙面、屋顶等多个建筑部位应用。
新型绿色高分子材料的制备与应用研究
新型绿色高分子材料的制备与应用研究近年来，环保和可持续发展的重要性越来越被人们所认识和关注。
绿色高分子材料也因此成为了研究的热点之一。
它不仅可以帮助我们解决环境污染问题，还可以应用于众多领域，如电子、建筑、医疗等。
那么，新型绿色高分子材料的制备与应用研究是什么呢？下面我们来探讨一下。
在绿色高分子材料的制备方面，主要有以下几个方向：一、生物质资源的开发生物质资源的开发是制备绿色高分子材料的有效途径之一。
生物质如木制品、纤维素等，经过物理方法或化学反应，就能生成一系列绿色高分子材料。
举个例子，纤维素是天然材料中含量最多的有机化合物，而纤维素基材料最常见的就是纸张。
研究表明，通过纤维素的降解和再组合，可以制备出生物质基纤维复合材料，具有高强度、轻质化、阻燃性、防水性等优点。
该材料可广泛应用于建筑、航空航天、汽车等领域。
二、探究新型催化剂催化剂在高分子材料制备中起着至关重要的作用，而绿色高分子材料的制备也不例外。
随着科技的不断发展，新型催化剂的研究越来越广泛，其中碳基催化剂受到了研究人员的青睐。
碳基催化剂在结构上具有多级孔道结构，能够提高催化剂的选择性、活性和稳定性，从而有望实现对传统催化剂的替代。
另外，由于碳基催化剂来源丰富、易制备、低成本，所以被广泛应用于高分子材料、生物燃料电池、催化剂载体等领域。
还有，金属有机框架也是制备绿色高分子材料的重要催化剂之一。
金属有机框架具有高的表面积和多级孔道结构，能够有效地提高催化反应的效率和选择性。
在制备绿色高分子材料的过程中，金属有机框架可帮助反应的热力学和动力学参数控制，从而实现可控和高效的反应。
三、智能功能材料的导入智能功能材料的导入是绿色高分子材料追求可持续性发展的重要途径之一。
智能功能材料通过改良、改进材料的物理、化学、电子等性质或结构，在特定条件下从而实现对外部环境的响应和控制。
例如，研究人员将具有高柔性、弯曲自如的电极导入到绿色高分子材料中，以实现对运动状况的检测和控制。
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绿色高分子材料的研究进展功能材料101 费勇201010402209摘要：分子材料从20世纪到今天，发展迅猛，在人们的日常生活中扮演着重要的角色，而其在环境上的影响日益受到人们的关注。
介绍了绿色高分子材料研究概况，主要包括工艺的绿色化和绿色高分子材料的制备以及废弃高分子材料的回收利用。
并对绿色高分子材料的发展进行了展望。
关键字：高分子材料；绿色；循环利用；环境保护；可降解高分子材料高分子材料包括塑料、橡胶、合成纤维。
高分子材料种类繁多，性质多样，因具有质量轻、加工方便、产品美观实用等特点，颇受人们青睐，广泛应用在各行各业，从我们的日常生活到高精尖的技术领域，都离不开高分子材料，它已经成为人类最重要的材料。
但是在高分子材料的生产、加工过程和高分子材料废弃物都对环境具有很大压力，高分子材料的绿色化势在必行。
高分子的绿色化包括具体是指高分子的绿色合成和绿色高分子材料的合成与应用两个方面，前者是指高分子合成的无害化及其对环境的友好，后者是指可降解高分子材料的合成与使用及其环境稳定高分子材料的回收与循环使用[1]。
一、绿色高分子绿色高分子来源于绿色化学与技术。
绿色化学顾名思义就是环境无害或环境友好(Environmentally Friendly)化学，绿色高分子包括高分子本身与如何应用及处理二个方面，具体是指高分子的绿色合成和绿色高分子材料的合成与应用。
前者是指高分子合成的无害化及其对环境的友好，后者是指可降解高分子材料的合成与使用及其环境稳定高分子材料的回收与循环使用。
我国著名高分子化学家、中科院院土冯新德认为：绿色高分子合成中绿色反应应包括这样几个主要内容：一是无副产物；二是对副产物作无害处理；三是将反应条件改变为对环境无害；四是将催化剂改为对环境无害。
1.1 高分子合成的要求我们知道，在高分子的合成过程中，会使用大量的溶剂、催化剂等对环境产生危害的物质，这些物质一般很难完全除尽，甚至可能会残留在产品中对环境造成长期危害。
同时在合成反应中有时会生成有毒的副产物，如果不去除干净就会对产品的使用者带来危害。
另外对高分子合成来说，一般需要特定的工艺条件，例如对自由基聚合聚乙烯而言，聚合需要的压力很高，聚合时间也长，聚合中产生大量的热量，为了防止反应釜局部过热，在反应中需要不断的搅拌以达到热量的均衡，并需要大量的水进行冷却，这样就消耗大量的水和能源。
因此，全面地看对高分子绿色合成的要求应有以下几个方面：(1)合成中无毒副产物的产生或者有毒副产物无害化处理；(2)采用高效无毒化的催化剂，提高催化效率，缩短聚合时间，降低反应所需的能量；(3)溶剂实现无毒化，可循环利用并降低在产品中的残留率；(4)聚合反应的工艺条件应对环境友好；(5)反应原料应选择自然界中含量丰富的物质，而且对环境无害，避免使用自然中稀缺资源。
1.2 高分子绿色合成的实施为达到绿色高分子的要求，我们可以采取一定的方法实现高分子合成的绿色化。
例如改变聚合反应中传统的能量交换方式。
一般聚合反应都是采用加热的方式交换能量以满足反应所需的能量，但这种换能方式效率低，我们可利用光、微波、辐射等引发聚合反应。
徐嘻等对聚合物或聚合物一单体体系超声辐射，合成了许多共聚物，例如PEO一AN、PVA一AN等，其中一些是新型的共聚物，而有一些是不能由单体直接合成的，并且有些产品已得到了广泛的应用。
改变催化剂也是一个很好的方法。
一般烷烃的氧化需要高温催化，而且从醇到醛再到酸的过程是不易控制的，因为选择性差，要得到醇或醛只能在低转化率范围内，所以效率差，而且污染大。
美国加州大学Berkeley分校Iawrenee实验室用BaY作催化剂，用λ<600nm照射甲苯，可以使甲苯反应停留在苯甲醛。
另外也可以改变反应条件实现绿色合成，例如甲苯采用电氧化的方法，在Mn3+电极，O，latm下氧化可以得到高纯度的苯甲醛，此法温和，选择性好，纯度高，节H2能源，无污染。
1.3 材料的再生循环技术材料的再生循环技术是指材料的多次回收再利用过程。
德国的Waeke ehemie 开发了一种由裂解PVC回收盐酸新工艺，用该工艺生产的盐酸可作为生产新聚氯乙烯(PVC)的原料。
日本宫士资源再生2b公司采用ZSM一5催化剂，通过粉碎、加热、分解等工序，使废聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等聚烯烃塑料转化为燃料油。
据称，每千克这种塑料可生成0.SL煤油或柴油，处理废塑料的成本仅为235美元/t。
1.4 材料的降解绿色高分子一般是指高分子材料的可降解性，可降解高分子根据其降解机理对其作出明确的定义，再经分子和材料设计合成高分子，并进行加工，制备降解塑料;然后对它作出评价，根据评价结果，修正分子、材料的设计，再加上新的降解塑料，如此重复循环，最终得到较理想的降解材料。
根据降解机理，“可降解高分子”是指光降解高分子、生物降解高分子以及光一生物双降解高分子困。
其中光降解高分子是在高分子化合物的分子链的一定距离之间添加光敏基团，它们被曝晒在阳光下，光敏基团就吸收辐射而使高分子化合物在此断裂，断裂以后的碎片是比较容易被生物降解的。
例如可以把酮基加到高聚物(如最普通的塑料聚丙烯、聚乙烯等)中，生成酮代高聚物，在太阳光照射下就能发生光解反应。
生物降解高分子材料指的是高分子材料在使用后能够在自然环境下逐渐降解，最终以小分子的形式进人自然界。
聚乳酸(PLA)是脂肪族中最典型的一种生物降解高分子材料，不但具有良好的生物降解性，而且和其他聚合物有很好的相容性，这使得聚乳酸极易改性以满足各种需要。
另外，聚乳酸来源于可再生资源(例如玉米)，所以还可减少不可再生资源的消耗，进而缓解人类的资源危机。
二、合成工艺的绿色化我国著名高分子化学家、中科院院士冯新德认为[1]：绿色高分子合成中绿色反应应包括这样几个主要内容，一是无副产物，二是对副产物作无害处理，三是将反应条件改变为对环境无害，四是将催化剂改为对环境无害。
首先，从原子经济性方面考虑，理想的原子经济反应是原料分子中的原子百分之百地转变成产物，不产生副产物或废物，实现废物的零排放。
如环氧丙烷是生产聚氨酯泡沫塑料的重要原料，传统上主要采用二步反应的氯醇法，不仅使用危险的氯气，而且产生大量含氯化钙的废水，造成环境污染。
国内外均在开发钛硅分子筛上催化氧化丙烯制环氧丙烷的原子经济新方法[2]。
其次，从原材料方面考虑，尽量采用无毒无害的、来源丰富的可再生资源等。
Komiya[3]研究开发了在固态熔融状态下，采用双酚A 和碳酸二甲酯聚合生产聚碳酸酯的新技术，它取代了常规的光气台成路线，避免了有毒有害的原料和溶剂的使用。
美国开发了玉米淀粉和 PVA 的共混物，可用普通加工技术加工，强度与普通相近，且其分解率达到100 %[4]。
淀粉还可以非常容易的转化为葡萄糖，利用葡萄糖可以制备己二酸、邻苯二酚和对苯二酚等一系列化工原料，实现了聚合物原料单体的无害化。
第三，从工艺方面考虑，尽量在温和的条件下进行反应；催化剂的绿色化以及降低溶剂和能源的需求。
在高分子的合成过程中，其需要的溶剂、催化剂、能源以及其产生的副产物等对环境都具有较大的影响，其残留的有毒有害物质更可能直接危害使用者身体健康。
在能量方面，可以用光、微波、辐射等来代替传统的加热引发聚合反应。
徐僖等[5]对聚合物或聚合物-单体体系超声辐射，合成了许多共聚物，例如 PEO-AN 、PVA-AN 等，其中一些是新型的共聚物，并且有些产品已得到了广泛的应用。
仿酶催化是化学领域研究热点之一，在高分子绿色化研究中也值得进一步重视和加强，酶催化反应以高效性专一性且条件温和而令人注目，但天然酶在实际应用尚有不少困难，开发具有与酶功能相似甚至更优越的人工酶已成为当代化学与仿生科学领域的重要课题之一。
模拟酶，就是从天然酶中拣选出起主导作用的一些因素，用以设计合成既能表现酶的优异功能又比酶简单、稳定得多的非蛋白质分子或分子集合体，模拟酶对底物的识别、结合及催化作用，开发具有绿色高分子特点的一些新合成反应或方法。
仿酶催化不仅兼具酶催化与化学催化两者的特点，而且是实现绿色高分子目标的直接而有救的途径[6]。
三、废弃高分子材料的回收高分子的绿色应用是指对难以降解的高分子要妥善解决其回收问题，减少对环境的污染。
在废弃高分子回收方面可以采取分级分类处理。
通常废弃高分子材料可以通过以下三种方式进行绿色利用：(1)以单体形式进行循环利用；(2)以聚合物形式进行循环利用；(3)以能源形式进行循环利用。
如聚α -甲基苯乙烯、PS、PMMA在一定的温度下均会解聚成单体，这些高分子可以循环使用，既节约了资源又减少了对环境的污染。
然而在此过程中任需大量的能量。
许多高分子材料具有热塑性，是可以重复加工使用，但一般的高分子材料再加工时会出现降解、力学性能下降等问题，从而限制了材料的循环使用。
通过反应性加工( 反应性挤出、反应性注射) 、反应性增容、高效无污染的物理方法( 紫外线、微波、力化学等) 的方法，来改善废弃高分子材料的相容性和加工流变性，制备有不同使用价值的再生高分子材料。
对一些废弃高分子材料回收单体较难，但可以利用热或其他方式降解成低分子量油脂或其他的化学品。
例如现在许多企业在利用废旧塑料裂解生产液体燃料。
对无毒、热值高的高分子材料可以考虑用来制备洁净的固体燃料。
这样既可以解决高分子的污染问题，又可以解决能源的短缺。
四、结论长期以来，化学工业为人类社会的进步起到了巨大的作用。
同时，许多化学化工过程对环境造成了严重的环境污染。
为了实现社会的可持续发展，二十一世纪的化学工业必将通过调整自身的产业结构，研究开发“环境友好”的新工艺和新技术.“绿色技术”已成为21世纪化工技术与化工研究的热点和重要的科技前沿。
绿色高分子的使用不仅可以减少废弃物的量，大大节省了能源，减少了污染，还方便了人们的生活，相信很快会有更好的研究成果问世，来适应社会和经济发展的需要。
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