基于高分子材料合成与应用的绿色化工发展研究

2020-01-14 01:57耿静呼伦贝尔职业技术学院内蒙古呼伦贝尔021000
化工管理 2020年12期
关键词:高分子化工化学

耿静(呼伦贝尔职业技术学院,内蒙古 呼伦贝尔 021000)

当前我国正处于高速发展的状态,工业发展是重点发展产业,但是由于工业使用的材料出现的环保问题,引发社会的关注,在此关注下,工业企业注重发展绿色化学,绿色化学的含义是环境无害化学、环境友好化学与清洁化学的总称,采用绿色化学的主要目的,使化工工业的生产源头将污染将到最低,环境的改善对于人类的生活环境具有重要的改善作用。这时国内需要做到工业生产改变,也是世界需要注意的问题,是需要人们共同努力的结果,为此,在本文中将对高分子材料合成与应用的绿色化工发展,展开相关的陈述与讨论。自从绿色化工的相关概念被提出来之后,一直都深受相关学者和研究人员的重视。在我国的相关化学研究之中,绿色环保的问题也是一直受到相关人员的重视。其中在高分子材料的合成和应用方面受到的重视就更多,现阶段很多研究都倾向于建立一种无毒的环保生产过程。随着近几年我国综合国力和科技水平的进步,高分子材料的合成与应用所形成的绿色化学也有了非常大的进展,绿色战略在高分子材料的合成与应用领域也是基本得到实现。

1 了解高分子材料与特征

高分子材料是一种高分子化合物,因为高分子的产生来源不同,高分子材料被分为多种类型,其中包括人们在自然中采集到天然高分子材料,例如纤维、树脂、橡胶等,还包括合成高分子材料,例如塑料与合成纤维。高分子的类型不同,其优点与缺点也是各不相同,其中合成的高分子材料的耐磨性与耐腐蚀性都是要优于天然高分子材料的,但是由于合成高分子材料的稳定性非常高,是很难处理的,因为结构的稳定,在自然中不容易被破坏或者腐蚀,长时间才自然环境中存在,是引发污染的定时炸弹。

高分子材料的基本特点主要是制作过程无毒、使用的原材料安全、催化过程符合安全标准、采用的原材料无毒无害、应用方便且无害。

绿色化工技术作为一种全新的化工工艺,实现了对原有化工生产技术的突破,大大提高了化工生产的综合质量,可以进行成本的有效控制,提升了化工生产的综合效率,使得整个生产流程逐渐规范化、科学化。现代企业大力发展绿色化工技术,积极进行传统化工技术的改良转换,弥补之前的技术不足,为今后的化工生产提供强有力的技术支撑。发展绿色化工,可以很大程度上减少对环境的污染。传统的化工生产消耗化工原料较多,这使得在生产中的污染物排放量相对较大,对周边的环境造成很大危害。发展绿色化工,针对性地解决了环境污染这一问题,逐步实现了环境友好的工业发展目标。

与此同时,发展绿色化工,还可以大程度上降低企业的生产成本,消耗的化工原料相对较少,大部分的材料都可以进行反复循环使用,这不仅降低了化工生产的整体成本,同时还增加了化工生产的综合效益,为化工的绿色生产、循环生产提供技术支持。绿色化工对化工企业的发展来说是至关重要的,化工企业持续有效地推进绿色化工的应用,逐步实现了现代化工产业的转换,扩大了化工生产的技术优势,符合现代社会的发展要求。绿色化工技术的全面推广与应用,适应了社会发展的大趋势大潮流,是积极有益的。

2 高分子材料合成与应用的绿色化战略

2.1 高分子材料合成中原材料绿色化

随着科技水平的进步,目前相关的研究人员在进行高分子材料的研究过程之中,逐渐开始在使用一种生物降解技术来降低化学材料所带来的危害和环保相关的问题,目前这些相关的领域也成为了整个化学研究领域的重点议题。现阶段生物降解技术在化学材料领域的应用是非常广泛的,降解的高分子材料也有很多,其中包含了合成的有机高分子材料和天然的有机高分子材料。这种技术在很多研究中都非常的使用,现在具体应用的地方包括了淀粉、海藻酶、聚氨基酸等相关的高分子物质。在化工生产领域这些技术已经得到了广泛的应用,对于整个环境没有任何的损害,还有效的将一些废弃物质进行了再利用,从而达到与自然的和谐相容。

2.2 高分子的合成材料向着无毒化方向发展

目前在高分子的合成材料也在逐渐的走向绿色化,整个的化工产品生产过程之中,有着大量的高分子材料可以通过相关催化剂的帮助一步得到,相应的转化率甚至可以达到百分之百。这种与传统生产模式有着截然不同的操作方式,直接从生产过程之中避免使用有毒的化学催化剂。以已二酸的合成作为例子,其合成过程中就使用到了生物合成的相关技术,整个生产过程都做到了足够的绿色化,安全系数极高。而在使用传统方法来生产环氧丙烷的过程之中,往往采用的是两步反应的方法,并且在整个生产过程之中用到了氯气,氯气不仅仅带有一定的毒性,它如果被释放到了空气之中,所带来的相关环境污染也很严重。不过值得庆幸的是,我国目前的生产方法已经有了很大的改进,目前主流生产过程中所使用的催化氧化方法与保证相关的原材料在生产过程之中可以完全的被使用,其他剩余的产物对环境也不会造成一些不好的影响。因此,就目前情况来看,我国相关的高分子材料的合成过程之中,很多生产方式已经得到了巨大的改变,整个的化工材料生产方式也在朝着绿色环保的方向去发展。

2.3 所合成的高分子材料进行安全的应用

现在人工合成的一些高分子材料对于环境而言可能会有一定程度上的维护,部分高分子材料所产生的垃圾我们也应该项办法对其进行处理,在处理的过程中同样也需要注意到绿色无毒。相关的化工工作人员必须要做到通过正确的方式来处理这些高分子材料。

一些可以通过生物降解而被处理的产物可以使用填埋的方式对其进行处理。而另外一些生物降解不能处理的产物就需要对其进行分类。分类的类别主要是由可被回收利用的废物和不可回收利用的废物。对于可回收利用的废物而言,需要对其进行相关的整理,达到可循环利用的目的,从根本上减少资源的浪费。而对于另外不可回收的废物,再一次进行详细的分类,一些可以实现焚烧的,直接对这些高分子材料的产物进行焚烧处理,对整个焚烧过程中产生的热能也可以进行相应的利用。

2.4 高分子材料在绿色化工中的应用

在当前环境污染严重的情况下,绿色发展战略应运而生,自然环境的严重污染,引发社会的强烈反响,高分子材料作为化工产业中的重要组成部分,在高分子材料的选择上,要考虑采用绿色环保的材料制作,保证高分子材料在生产使用后,在自然环境中能够被降解,并且对土地、河流与空气没有污染,一般的材料在废弃后,相关的可处理部门会采用焚烧的方法,如果高分子材料的生产原料不合格,在燃烧时,会产生大量的余毒有害气体,对人体与自然造成不同程度的伤害。所以在保证原材料的选择上做到绿色的同时,也要改进处理方法,焚烧的处理方式不可取。

在化工生产的过程中,我们经常会使用到高分子材料,例如聚乙烯、聚录乙烯、聚苯乙烯以及电木等。这些是构成蚕丝、绵、麻等的基本材料。在化工生产的过程中,使用这些材料往往具有两个好处,一是价格便宜,可以降低生产成本;二是这些高分子材料往往都具备绿色环保的特点,无毒无味。以聚乙烯为例,作为化工生产的必备材料,它来源于乙烯,目前已经成为了世界上最大的塑料品种。聚录乙烯是来源于石油产品之中,不需要单独的制备,所以对于环境相对应影响。它的化学稳定性相对较强,能够耐酸碱、抗腐蚀,经常被用于原料存储和液体运输。

现阶段我国的高分子绝缘材料发展较为迅速,它与传统的陶瓷材料等进行比较有着非常明显的优势,其具有耐污性、耐脆裂和重量轻等特点。高分子绝缘材料在整个现代绿色化工中的生产应用十分的重要,整个的加工过程之中,往往需要涉及到多个行业之间的互相配合。整体上来讲,为了降低在生产过程中对于环境的污染与危害,现在很多的加工厂家都加强了对于原材料的控制与管理。整个的高分子绝缘材料的性能主要就是由绝缘复合材料来决定的,现在主要的材料采购方式都是通过国外进口。这些复合材料在加工的过程中都需要通过采用新型的化学加工方式来降低其对于整个环境的危害性。

3 结语

当今科学研究领域对于高分子材料的合成问题可谓是达到了一个热潮,而其中的合成材料在整个化工生产领域已经得到了很大的追捧。针对目前的这一科学热潮,我国的相关科学研究者也就需要结合相关的高分子材料所具有的使用因素进行实事求是的分析,选择合理的研究方向,将其与化工生产进行一个机密的结合,从而建立一个更加全面的绿色资源战略系统。帮助我国的高分子材料合成技术达到一个新的高度,将相关的化工产品引上一个更为全面,更加绿色环保的道路上去。

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