第十三章高分子材料的環(huán)境問題ppt課件

1、 在二十世紀(jì)初，可靠的聚合方法的發(fā)現(xiàn)，加在二十世紀(jì)初，可靠的聚合方法的發(fā)現(xiàn)，加上有關(guān)高分子化學(xué)、物理和工程的巨大進(jìn)展，上有關(guān)高分子化學(xué)、物理和工程的巨大進(jìn)展，產(chǎn)生了高分子科學(xué)，導(dǎo)致并推動了一場材料產(chǎn)生了高分子科學(xué)，導(dǎo)致并推動了一場材料革命，這場材料革命至今仍在繼續(xù)進(jìn)行著。革命，這場材料革命至今仍在繼續(xù)進(jìn)行著。 每年全球生產(chǎn)約每年全球生產(chǎn)約2 2億噸高分子材料以滿足全世界的億噸高分子材料以滿足全世界的6060億人的使用需要。與全球每年產(chǎn)生的約億人的使用需要。與全球每年產(chǎn)生的約500500億噸億噸生物物質(zhì)相比，高分子材料的產(chǎn)量是如此的微不生物物質(zhì)相比，高分子材料的產(chǎn)量是如此的微不足道。然而，高分子

2、材料的使用卻對全球經(jīng)濟(jì)產(chǎn)足道。然而，高分子材料的使用卻對全球經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生了巨大的影響。當(dāng)全世界人口比現(xiàn)在翻一番時，生了巨大的影響。當(dāng)全世界人口比現(xiàn)在翻一番時，高分子材料的生產(chǎn)規(guī)?？赡苁乾F(xiàn)在的三倍甚至四高分子材料的生產(chǎn)規(guī)?？赡苁乾F(xiàn)在的三倍甚至四倍。倍。 高分子高分子材料環(huán)材料環(huán)境問題境問題生產(chǎn)過程生產(chǎn)過程加工過程加工過程燃燒燃燒廢棄物廢棄物生產(chǎn)過程生產(chǎn)過程原材料原材料采用有毒原料的問題采用有毒原料的問題 廢液廢液廢棄物廢棄物添加劑的問題添加劑的問題采用重金屬添加劑采用重金屬添加劑作發(fā)泡劑的氟氯烴作發(fā)泡劑的氟氯烴石棉的致癌物石棉的致癌物殘留單體殘留單體燃燒的問題燃燒的問題燃燒性燃燒性燃燒時的發(fā)煙劑燃燒

3、時的發(fā)煙劑燃燒時產(chǎn)生的有毒氣體燃燒時產(chǎn)生的有毒氣體廢棄物的問題廢棄物的問題焚燒焚燒堆埋堆埋回收回收 節(jié)約使用量節(jié)約使用量 再生再循環(huán)）再生再循環(huán)） 化學(xué)再生化學(xué)再生 原材料再生原材料再生 廢棄塑料焚燒回收熱能廢棄塑料焚燒回收熱能 掩埋處理廢棄高分子材料掩埋處理廢棄高分子材料 光降解和生物降解高分子材料光降解和生物降解高分子材料 廢棄熱固性塑料的回收處理廢棄熱固性塑料的回收處理 廢棄橡膠制品的回收利用廢棄橡膠制品的回收利用白色污染白色污染垃圾場旁的鐵絲網(wǎng)垃圾場旁的鐵絲網(wǎng)上飛揚(yáng)的塑料袋上飛揚(yáng)的塑料袋城市塑料垃圾的消耗量、廢棄量十分城市塑料垃圾的消耗量、廢棄量十分驚人。驚人。我國全年消耗一次性塑膠泡

4、沫快餐盒我國全年消耗一次性塑膠泡沫快餐盒達(dá)達(dá)4 4億至億至7 7億個。億個。 上海每天使用塑料包裝袋：上海每天使用塑料包裝袋：7070至至8080噸噸一次性飯盒、托盤：一次性飯盒、托盤：100100萬只以上。萬只以上。塑料種類很多，有聚脂、聚苯乙烯、聚乙烯、塑料種類很多，有聚脂、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯等，是寶貴的資源，聚丙烯等，是寶貴的資源， 回收廢塑料制品，可變廢為寶：裂解提煉單回收廢塑料制品，可變廢為寶：裂解提煉單體，成為循環(huán)使用的原料；造粒，成為降級體，成為循環(huán)使用的原料；造粒，成為降級使用的再生原料；加入化學(xué)制劑調(diào)合成涂料、使用的再生原料；加入化學(xué)制劑調(diào)合成涂料、粘合劑；提煉汽油、柴

5、油，出油率可高達(dá)粘合劑；提煉汽油、柴油，出油率可高達(dá)70-75%，且不含鉛。，且不含鉛。 為了防止白色污染，許多國家在大力推進(jìn)為了防止白色污染，許多國家在大力推進(jìn)3R運(yùn)動，即要求減量化運(yùn)動，即要求減量化Reduce ）、再利用）、再利用Reuse）、再循環(huán)）、再循環(huán)Recycle）；還在研究）；還在研究新型的可降解塑料以及各種利用回收廢塑料新型的可降解塑料以及各種利用回收廢塑料使之資源化的新途徑。使之資源化的新途徑。 塑料固廢的處理塑料固廢的處理塑料固廢的處理塑料固廢的處理 減量、回用、降解、替代減量、回用、降解、替代 減量包括減少數(shù)量和質(zhì)量，盡量不減量包括減少數(shù)量和質(zhì)量，盡量不用或少用，或通

6、過增加產(chǎn)品功能、延長用或少用，或通過增加產(chǎn)品功能、延長壽命、一物多用減少對一次性塑料制品壽命、一物多用減少對一次性塑料制品的用量；減薄，即在滿足應(yīng)用性能的前的用量；減薄，即在滿足應(yīng)用性能的前提下，通過配方和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使產(chǎn)提下，通過配方和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使產(chǎn)品達(dá)到輕量化和薄壁化。品達(dá)到輕量化和薄壁化。 降解塑料可分為生物降解塑料、降解塑料可分為生物降解塑料、光降解塑料、光光降解塑料、光/ /生物降解塑料三生物降解塑料三大類。大類。 生物降解塑料可分為完全生物降解塑料和生物降解塑料可分為完全生物降解塑料和崩壞型生物降解塑料。崩壞型生物降解塑料。 完全生物降解塑料包括細(xì)菌塑料、合成高完全生物降解塑

7、料包括細(xì)菌塑料、合成高分子材料、天然高分子材料，前兩者目前分子材料、天然高分子材料，前兩者目前成本較高，后者成本低但性能差。成本較高，后者成本低但性能差。 崩壞型生物降解塑料包括淀粉填充塑料、崩壞型生物降解塑料包括淀粉填充塑料、纖維素填充塑料、礦物填充生物降解塑料纖維素填充塑料、礦物填充生物降解塑料及母料添加型生物降解塑料。及母料添加型生物降解塑料。 國內(nèi)外對生物降解塑料的研究熱點(diǎn)集中在完國內(nèi)外對生物降解塑料的研究熱點(diǎn)集中在完全生物降解塑料上。全生物降解塑料上。 國外以淀粉填充塑料、通用塑料與合成可降國外以淀粉填充塑料、通用塑料與合成可降解塑料共混、淀粉與合成可降解塑料共混為解塑料共混、淀粉與

8、合成可降解塑料共混為主；主； 國內(nèi)以天然高分子材料主要用于快餐飯盒國內(nèi)以天然高分子材料主要用于快餐飯盒和淀粉填充母料主要用于地膜為主。和淀粉填充母料主要用于地膜為主。 國外產(chǎn)品既有完全降解型也有崩壞型，以崩壞國外產(chǎn)品既有完全降解型也有崩壞型，以崩壞型較多；國內(nèi)產(chǎn)品在可降解快餐飯盒方面以完型較多；國內(nèi)產(chǎn)品在可降解快餐飯盒方面以完全生物降解為主，在地膜方面以崩壞型為主，全生物降解為主，在地膜方面以崩壞型為主，其他產(chǎn)品則各種情況都有但用量少的多。其他產(chǎn)品則各種情況都有但用量少的多。 光降解塑料分合成型光降解塑料和添加型光降解塑料分合成型光降解塑料和添加型光降解塑料兩類，前者在樹脂合成時在大光降解塑料

9、兩類，前者在樹脂合成時在大分子主鏈或支鏈上引入含氧官能團(tuán)，后者分子主鏈或支鏈上引入含氧官能團(tuán)，后者在普通塑料中添加光敏劑或過渡金屬絡(luò)合在普通塑料中添加光敏劑或過渡金屬絡(luò)合物。物。 國外在合成型和添加型光降解塑料兩方面國外在合成型和添加型光降解塑料兩方面的研究和應(yīng)用情況相當(dāng)，技術(shù)比較成熟，的研究和應(yīng)用情況相當(dāng)，技術(shù)比較成熟，發(fā)展穩(wěn)定；國內(nèi)的研究和應(yīng)用主要集中在發(fā)展穩(wěn)定；國內(nèi)的研究和應(yīng)用主要集中在添加型光降解塑料上，技術(shù)水平與國外相添加型光降解塑料上，技術(shù)水平與國外相當(dāng)。當(dāng)。 光光/ /生物降解塑料將光降解和生物降解結(jié)生物降解塑料將光降解和生物降解結(jié)合起來，目的是提高降解效率和降解的合起來，目的是

10、提高降解效率和降解的可控性。可控性。 光光/ /生物降解塑料分兩大類，一類是合成生物降解塑料分兩大類，一類是合成型光降解塑料和完全生物降解塑料的共型光降解塑料和完全生物降解塑料的共混物，另一類是在普通塑料中添加光混物，另一類是在普通塑料中添加光/ /生生物降解母料后的共混物。物降解母料后的共混物。 在我國，由于合成型光降解塑料還沒有批在我國，由于合成型光降解塑料還沒有批量生產(chǎn)，所以主要是母料添加型。近年來量生產(chǎn)，所以主要是母料添加型。近年來國內(nèi)對光國內(nèi)對光/ /生物雙降解塑料呼聲較高，開發(fā)生物雙降解塑料呼聲較高，開發(fā)的各類降解制品以雙降解型占多數(shù)。的各類降解制品以雙降解型占多數(shù)。 對于降解塑料

11、的崩壞型降解和完全降解，對于降解塑料的崩壞型降解和完全降解，我們將其界定為：塑料廢棄物在較短時間我們將其界定為：塑料廢棄物在較短時間內(nèi)產(chǎn)生降解而喪失其原有形態(tài)之后。內(nèi)產(chǎn)生降解而喪失其原有形態(tài)之后。 如需很長時期才能降解成二氧化碳和水則如需很長時期才能降解成二氧化碳和水則稱為崩壞型降解；稱為崩壞型降解； 如能在較短時間內(nèi)進(jìn)一步降解成二氧化碳如能在較短時間內(nèi)進(jìn)一步降解成二氧化碳和水則稱為完全降解。和水則稱為完全降解。 從總體情況看，我國降解塑料制品在品種從總體情況看，我國降解塑料制品在品種上崩壞型降解制品較多，但是許多企業(yè)不上崩壞型降解制品較多，但是許多企業(yè)不敢承認(rèn)自己的產(chǎn)品是屬于崩壞型降解，原敢

12、承認(rèn)自己的產(chǎn)品是屬于崩壞型降解，原因是輿論影響，幾年前國內(nèi)輿論已經(jīng)將崩因是輿論影響，幾年前國內(nèi)輿論已經(jīng)將崩壞型降解塑料基本否定。壞型降解塑料基本否定。 降解時間控制的準(zhǔn)確性差；降解時間控制的準(zhǔn)確性差；產(chǎn)品成本高；產(chǎn)品成本高；輿論導(dǎo)向提倡完全降解塑料，否定崩輿論導(dǎo)向提倡完全降解塑料，否定崩壞型降解塑料；壞型降解塑料；輿論誤導(dǎo)，出現(xiàn)了以其他材料替代塑輿論誤導(dǎo)，出現(xiàn)了以其他材料替代塑料來解決白色污染的現(xiàn)象，使降解塑料的料來解決白色污染的現(xiàn)象，使降解塑料的發(fā)展一度走入誤區(qū)。發(fā)展一度走入誤區(qū)。近年來國際上對于降解塑料的定義有三個方面：近年來國際上對于降解塑料的定義有三個方面：分子方面：塑料廢棄物在較短時間內(nèi)化學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)分子方面：塑料廢棄物在較短時間內(nèi)化學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化或分子量顯著下降，最終完全降解成生顯著變化或分子量顯著下降，最