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高分子材料綠色化技術發展動向 中科院院士徐僖
高分子材料具有其他許多材料不可比擬的突出性能，應用廣泛。但廢棄的高分子材料已成為城市固態垃圾的主要來源之一，“白色污染”亟待治理。
制備方面，理想的綠色技術是在單體的選擇，合成、材料的制備階段即考慮到材料使用后可回收利用性，制備易于解聚、降解、可循環再生利用的高分子材料。
回收利用方面，理想的綠色技術是通過反應性加工、反應性增容以及采用高效、無污染的物理方法，改善混雜廢棄高分子材料的相容性和加工流變性，制備有不同使用價值的廢棄再生高分子材料（一級和二級回收）。
另一途徑是通過聚合物的可控解和降解，從廢棄材料回收有經濟價值的單體，低分子量油脂及其它化學品（三經回收）。對無毒、熱值高的高分子材料可以考慮用以制備潔凈固體燃料，回收能量（四級回收）。
一些發達國家在廢棄塑料一級回收方面進行研究，重力分離、在線分類、再加工添加劑的優選、再加工和回收產品質量檢驗等研究成果已成功應用。
廢棄塑料二級回收的主要對象是城市固體垃圾中廢棄塑料制品和廢棄汽車中塑料部件。汽車工業選材已樹立“為回收利用而設計”的思想，一些先進生產廠建立回收利用技術。
廢棄塑料三級回收是指通過熱解或水解從廢棄材料制取單體、低聚物等化學品。PET、PA、PU等一些縮合聚合物已能通過水解先使其解聚然后在縮合返回原聚合物。
1998年國際聚合物加工學會在日本召開“聚合物的回收利用和可生物降解聚合物”研討會，獲悉以下新動向：
日本Toyota汽車已建立廢舊汽車保險杠回收利用技術，同時研制成功新型高分子材料Toyota超級聚烯烴TSOP，物理性能十分優異，且易于回收利用。
汽車塑料保險桿回收利用方面，日本還采用一種特殊的改性劑與廢舊汽車保險桿碎粒在雙螺桿擠出機中進行反應性共混，使涂料的三維結構變成線性結構，并增加涂料與PP的粘合性與相容性。或將帶涂層的汽車保險桿破碎后在擠出機中熔融，注入水，水蒸氣在250℃與熔體混合，涂料分解分散在樹酯熔體中，樹酯通過擠出造粒回收。還有人提出用螺桿多層夾芯注塑技術回收，將回收材料注射到新部件的中心部分，節省除去塑料部件涂層的費用。
瑞典采用電磁鐵快速加熱方法回收金屬與聚合物組合件。
日本利用超臨界液體分解回收廢舊聚酯、玻璃增強塑料和聚酰胺／聚乙烯復合膜。
采用固相剪切擠出技術回收廢棄硫化橡膠和交聯聚乙烯。
采用自行研制的反應器在310～350℃將聚乙烯可控熱降解為單體、二聚體和三聚體，收率達95％。
以CO2、ALO為催化劑，在自行設計的帶鼓形螺桿的反應器中于440～530℃實現聚苯乙烯的熱降解和催化降解，產物回收率達96～97％。
用碳化法處理廢棄酚醛樹脂，在氮氛中于600℃將廢棄的酚醛樹脂碳化，所提產物可作為熱塑性樹脂的填料。
荷蘭研究熱塑性淀粉分子結構與加工性和力學性能的關系。
美國報道制備可生物降解纖維素薄膜的新工藝。
韓國研究以NMMO作溶劑的纖維素溶液的流變行為，并系統研究NMMO中水含量對纖維素溶液流變行為的影響。
在合成可生物降解聚合物研究方面，德國采用雙螺桿擠出技術從丙交酯制備聚丙交酯，將丙交酯與廉價的淀粉共混，并與天然纖維增強，制得力學性能與聚丙烯相當、可完全生物降解、價格較低廉的復合材料。采用新型催化劑／助催化劑加快丙交酯的聚合速度，在雙螺桿擠出機中以一步法制得聚丙交酯。日本研究脂肪族聚酯的支化度對材料流變性和可加工性的影響，認為在支化聚丁二酸丁酯中觀察到的應變硬化現象是由于支化點間鏈段難以松弛導致的。

你可以參考：
《第四屆中國功能材料及其應用學術會議論文集》2001年
高分子材料科學研究動向及發展展望
徐僖

標簽：綠色化高分子動向