高分子材料绿色制造与可持续发展

周金喜

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摘要：现阶段，工业生产与自然生态环境之间的矛盾一直是人们高度关注的问题。为了相应国家号召的绿色发展理念，化工行业的高分子材料合成与应用也开始向绿色化工方向发展。本文对基于高分子材料合成与应用的绿色化工发展展开了深入研究。

关键词：高分子材料；合成与应用；绿色化工；发展

引言

依托于高度发展的化学材料研究与物理学发展，高分子材料在我国得到了迅速发展，高分子材料的运用前景与发展在功能与性能上都具有极其广泛的运用范围。由于高分子材料具有极强的比强度，质量轻且具有较好的加工性能所以，在当下行业中，高分子材料绿色制造成为了重点内容。

1.高分子材料的概述

高分子材料的发展主要有以下几个重要阶段：第一，十九世纪，人们开始逐步使用各种天然的高分子制品，诸如羊毛、报纸、蚕丝等基础材料在社会中普及开来。第二，二十世纪，基础的材料经过不断的研发和创新，逐步形成人造制品，人工纤维、人工树脂等材料都是当时科研的成果。第三，二十世纪中期，科研人员逐步加大了对该项技术的研究，利用高分子原理，将材料进行有机组合，从而形成合成分子材料，如聚苯乙烯、有机硅、聚氯乙烯等多种化和产物。第四，自二十世纪末至今，高分子材料更加多样化，其种类也数不胜数，分子复合材料的出现，涉及纺织、金属、电子、化工等多个领域，成为生产生活中必不可少的第三大材料。

2.高分子材料成型加工特点

高分子材料的成型主要是引导相关材料的适当加工，并根据后续应用的要求将其转化为永久模具，使聚合物产品在后续应用中发挥其应有的作用。结合聚合物材料作为非金属材料的特性，它们在成型过程中通常表现出以下特性：

2.1可挤压性是高分子材料成型加工的重要属性

由于大多数聚合物材料在挤出过程中有明显的变形，因此也可以控制压力和方向，使聚合物材料的变形具有可比性，成型更合理。在聚合物材料的挤压变形过程中，通常需要使相关聚合物材料具有粘性，并且聚合物材料的流动性和速度能够满足挤出变形的要求，并通过适当的调整确保压缩形状保持不变。

2.2可模塑性是高分子材料成型加工的重要属性

在温度和压力的控制下，聚合物材料本身可以通过模具有效变形形成。这种塑性成形特性还必须考虑到，在聚合物材料的不同热状态和性能下，应向聚合物材料施加更合理的压力和热量，使整个模具逐渐填充完成。

2.3可延性能够较好支持高分子材料的成型加工

由于聚合物材料能够适应在压力或张力下的变形，通过加工，最终聚合物的变化符合要求。例如目前许多聚合物材料的成型更好地利用轧制或拉伸工艺将聚合物材料转化为薄膜或片材，从而在未来发挥更有价值的应用价值。在聚合物强度材料的应用中，我们还需要注意固化变形，以便更好地优化聚合物材料的成型效果。

3.有关高分子材料的问题

3.1高分子材料绿色制造问题

高分子材料合成工艺主要是对材料做高压、加热和冷却等多项加工处理，在这个过程中需要消耗掉大量的能源，在保证材料质量合格的前提下降低能源消耗是人们一直在研究的重点课题之一。高分子材料合成必须要借助一些溶剂、催化剂等物质才能完成，其中又会产生一定量的毒副产物，当这些物质扩散到空气中会对环境和人体健康造成严重影响。目前所了解和接触的和合成高分子材料都是由天然气、石油等矿物燃料中提取出来的，因此在研究过程中会与环境产生极大联系。针对高分子材料的后续处理工作，通常是采用填埋措施，能够回收利用的只占到很少一部分，这样不仅会造成资源的浪费，还会对填埋周围区域的环境土壤产生巨大破坏。

3.2应用中的问题

高分子材料的使用过程中如果操作不善就会污染环境，也会对人类健康产生危害。例如在以前冰箱之中使用的氟利昂，它的不合理的排放使用会对地球的臭氧层造成极大的破坏。另外，在使用后的材料处理方面也存在问题：高分子材料的原始来源于石油等物质，因此如果处理不善就会形成污染。目前人们对于高分子材料在使用后进行的大多为填埋方式，更有甚者直接丢弃，只有很少一部分会被回收再利用，在浪费大量资源的同时，还带来了很多负面的影响。

4.高分子材料绿色制造发展研究

4.1提高高分子材料的利用回收率

高分子材料在进行应用时，不可避免的会产生一定的废弃物，这些废弃物也会造成环境的污染问题，通过提高高分子材料的利用回收率，不仅能够有效的节约资源，而且还能够减少高分子材料对环境所产生的污染问题。首先，改变高分子材料的处理方式，例如，在目前塑料高分子材料的处理当中主要使用土埋和焚烧，通过发展出新的塑料高分子材料回收利用，对塑料高分子材料进行二次或者多次重复利用，提高塑料高分子材料的回收利用率。其次，通过建立高分子回收环保体系，对可以进行回收和利用的环保材料进行分拣，例如，在回收餐具时，通过对餐具的分拣和清漆之后，对回收的餐具进行融粒，然后再把融粒制作成再生的粒子，提高餐具的回收利用率的同时，还能够促进经济更好的发展。

4.2加强对绿色高分子材料的研究

通过加强对绿色高分子材料的研究，能够提高高分子材料的应用价值，促进高分子材料更好的发展。首先，可以通过加强对高分子原料的分析，通过采取有效的手段让个高分子原料能够全部转化为高分子材料的产品，提高高分子原料的利用率。例如，在制造高分子材料聚氨酯泡沫塑料时，环氧丙烷作为聚氨酯泡沫塑料的主要生产原料，通过开发改变这种高分子的合成方式，可以使这种高分子材料变得更加的绿色，减少高分子材料对环境的污染。其次，可以丰富高分子材料的制作原料，通过采用无毒、环保或者再生原料进行高分子材料的制作，提高高分子材料的应用价值的同时，避免高分子材料应用对环境的污染。

4.3高分子材料合成中原材料绿色化

随着技术的进步，有关研究人员开始研究分子量大的材料，以减少与使用生物降解技术有关的危险和因使用化学品而引起的环境问题。这些相关领域现已成为整个化学研究的中心课题。当前的生物降解技术是化学物质的广泛应用领域，存在着各种减少的、高度分子材料，包括合成的、有机的和天然的、高度分子材料。该技术在许多研究中得到很好的应用。在化学生产领域，这些技术广泛应用，破坏了整个环境，并允许有效地重复使用一些废物产品，以确保与自然向后兼容。

4.4高分子的合成材料向着无毒化方向发展

即使在今天，高分子合成材料也变得越来越环保，在化学制造过程中，可以通过相应的催化剂在一个步骤中达到大量高分子材料，相应的转化率甚至达到100%。该方法不同于传统的生产模式，因为有毒化学催化剂的使用被直接排除在生产之外。例如，合成酸时采用了合成过程中的生物合成技术，该技术在整个制造过程中工作合理绿色，安全系数较高。在整个生产过程中使用氯，不仅有毒，而且排放到空气中也会造成污染。幸运的是，我国目前的生产方式有了很大改进，生产过程中使用的氧化方法和材料可以充分利用，剩下的生产对环境没有负面影响。因此，就目前情况而言，我们的许多生产方法在高分子材料的组成方面发生了巨大变化，整个化学加工正在朝着无害环境的方向发展。

结语

总而言之，随着科技的快速发展，让我们进入的新的时代，高分子材料被大量的应用到我们的生产和生活当中，为我们提供了很大的便利的同时，高分子材料在应用过程中对环境的污染也是目前非常值得我们深入思考的一个问题。因此，相关人员应该加强多高分子材料绿色制造研究力度，通过采取有效的环保措施，从而实现对高分子应用中的污染问题进行科学合理的控制，为环保工作的开展奠定良好的基础。

参考文献

[1]贺禹铭.关于有机化学在高分子材料合成中的应用现状分析[J].当代化工研究，2018（10）：2-3.

[2]孟佳辉.有机化学在高分子材料合成中的应用探析[J].当代化工研究，2018（06）：62-63.