高分子材料合成与应用中的绿色战略

曹秀云

摘 要：绿色化学的概念从提出到现在一直备受关注，我国的化学研究工作中也逐渐重视绿色和环保的理念。尤其是在高分子材料的研究方面，人们更倾向于无毒的环保的生产过程。近来，高分子材料的绿色化学有了新的进展，高分子材料合成与应用中的绿色战略已经形成。

关键词：高分子材料；合成与应用；绿色战略

高分子材料的出现及应用推动材料领域进行了一次伟大的变革，在我们日常生活的方方面面，都离不开高分子材料，但是它的合成和应用对环境产生了很大的影响，其绿色化势在必行。

1 高分子材料的重要性

高分子材料是以高分子化合物为基础，由相对分子质量较高的化合物构成的材料。具有质量轻、无毒、无味、不溶于水、加工温度低、以加工成型等优点。

按照材料应用功能分类，高分子材料分为通用高分子材料、特种高分子材料和功能高分子材料三大类。通用高分子材料指能够大规模工业化生产，已普遍应用于建筑、交通运输、农业、电气电子工业等国民经济主要领域。特种高分子材料主要是一类具有优良机械强度和耐热性能的高分子材料，如聚碳酸酯、聚酰亚胺等材料，已广泛应用于工程材料上。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，包括功能性分离膜、导电材料、医用高分子材料、液晶高分子材料等。由于高分子材料在不同领域的广泛应用，因此高分子材料在化工领域具有重要的地位。

2 高分子材料发展中存在的问题

2.1 高分子材料合成中存在的问题

高分子材料的合成首先需要考虑其合成原料，采用有毒有害的原料來合成高分子材料将会对环境和人类的健康产生极大的危害。高分子材料合成工艺中需要对材料进行高压、加热以及冷却等处理，而这些处理工序在实际操作中需要消耗大量的能源。如何削减能源的耗损成为高分子材料绿色成长之路的一大困难。高分子材料合成过程中需要使用溶剂、催化剂等物质，会使高分子材料合成工艺中产生大量有毒的副产物，如直接将副产物释放到空气中，势必对自然环境产生极大的破坏与影响。

2.2 高分子材料应用中存在的问题

2.2.1 高分子材料使用中存在的问题

高分子材料因其制造方便、原料充足、机能特异以及加工简单等特点在日常生活领域占有重要的地位，但高分子材料在使用过程中仍然存在部分问题。部分高分子材料在实际应用中会对环境产生污染，同时也会对人类健康产生危害。部分高分子材料能通过实验在很短的时间得出结果，而部分高分子材料的影响却极难发现。例如氟利昂，在使用它多年以后，才发现它对大气层中臭氧的严重破坏。

2.2.2 高分子材料遗弃中形成的污染

大多数的合成高分子材料都起源于矿物燃料，即石脑油或天然气，这使得合成高分子材料立即成为备受关注的环境热点问题。高分子材料在使用后的处理大多采取填埋方式，只有很少一部分被回收利用，这不仅浪费了大量的可用资源，而且还带来了负面的环境影响。因此，高分子材料遗弃后的处理问题已成为社会各领域关注的问题。

3 高分子材料合成中的绿色战略

3.1 高分子合成原料的无毒化

高分子材料如果要想实现绿色战略，首先应将无毒无害的原材料作为其合成材料，并要确保这些替代材料来源丰富或者是可持续资源。

3.2 高分子材料自身的无毒化

合成高分子材料大多是不可降解的，且很难回收和再次利用，废弃后会对环境造成污染，这就需要考虑高分子材料本身的无毒无害性。再者，从绿色化学角度我们可以发现，高分子材料自身的无毒化是实现其绿色化目标的必然趋势。

4 合成高分子材料应用的绿色战略

人工合成的高分子材料可能会对环境存在一定的危害，对不可利用的高分子材料的垃圾处理也得考虑到绿色无毒的问题。我们必须选择正确的方法来安全使用这些高分子材料。

对于可用生物降解的高分子合成材料可以采用填埋的方式进行处理。对于不可生物降解的高分子材料废物进行分类，主要分为可回收利用的废物和不可回收利用的废物。将可回收的高分子材料分类进行整理，实现循环利用，减少资源的浪费。对于可焚烧的高分子材料可以进行焚烧处理，还可以将垃圾焚烧过程中释放的热能加以利用。

①对可以再生与循环使用的环境惰性高分子材料，如PP、PE、PET、尼龙66、PMMA、PS等，应尽可能地再次利用，尽可能避免使用填埋方法处理环境惰性塑料垃圾。②PP、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。因此，可以将这些高分子材料燃烧产生的巨大热能轉化为电能或者其他形式的能源，避免热能污染。目前，顺利实施城市生活垃圾变电能的关键是将PVC除开，避免与PP、PE等混杂，避免造成能源回收困难而浪费能源。③对PVC应合理使用。PVC的制造、加工、使用和废弃物的处理，都涉及环境问题，其中最危险的是PVC废弃物的处理。PVC的加工过程使用的添加剂非常多，使用不当就会使材料中的有毒物质渗出，应该尽量避免其与食物和医药产品的接触。

5 结语

近年来，高分子材料合成与应用的绿色战略已成为其发展中的必然趋势，而高分子材料领域的绿色战略开发已成为一大热潮，它将有助于高分子材料朝着更加长远的道路出发，也将有助于社会的可持续发展。同时，高分子材料的绿色发展战略也需要我们全社会的支持与鞭策。

参考文献：

[1]吴仕海.浅析有机化学在高分子材料合成中的应用[J].科技经济导刊，2016（08）：157+132.