废旧高分子的回收与利用.doc

目 录1 发展概述12 废旧高分子的回收与进展22.1 废旧橡胶的回收22.2 废旧高分子的回收与进展22.2.1生物工艺过程22.2.2回收橡胶与热塑性塑料的共混体22.2.3废胶粉粒子添加到水泥中33 塑料的回收利用33.1废塑料的回收方法33.2 回收利用废塑料的新进展33.2.1 热解法33.2.2 生产”木材”法43.2.3 玻璃与塑料复合而成的样品砖44 结束语4废旧高分子材料的回收与利用高分子材料自上世纪问世以来，因具有质量轻、加工方便、产品美观实用等特点，颇受人们青睐，广泛应用于各行各业 。随着聚合物合成方法的改进，结构修饰与分子设计水平提高和共混改性技术的完善，实现了在分子水平上研究高分子的光电、磁等行为，揭示分子结构和光电、磁等特性的关系导致更新的功能高分子材料的出现。近年来功能性高分子材料，如智能高分子材料，高性能高分子材料和环境友好高分子材料等相继问市，为高分子材料应用于大型制件和工程提供了技术支持。与此同时，高分子材料的大量使用及废弃后的不适当处置引发了诸如白色污染之类的问题制约了高分子工业的发展。况且，高分子材料的原料是石油和天然气，都是不可再生的资源 。近年来，石油原料的有效开采储量迅速下降，能源价格不断上升，更加速了废旧高分子材料的资源化进程 。1 发展概述70年代初，美国就开始研究塑料对环境的污染问题，制止乱丢废弃物，积极处置废弃物。他们采取的措施主要是减少来源、回收利用、焚烧作为能源利用、填埋等。西欧国家对固体废弃物的管理采取一致行动，目标一体化，但也考虑各自的地理环境、人口、工业生产能力、国民的生活习惯等因素。德国焚烧技术较为完善；英国仍以填埋为主，约占其城市固体废弃物的8 %。但是，现在欧洲最重要的发展趋势是塑料原料的回收和再利用。意大利塑料废弃物的回收利用工作十分活跃，除了回收利用本国的废弃聚乙烯制品外，还从其他国家如德国、法国进口大量的塑料废弃物进行回收。日本是亚洲塑料废弃物回收利用工作做得较好的国家之一，日本塑料废弃物的收集、分类、处理、利用都已系列化、工业化。我国有关部门已将废旧塑料资源化列入议事日程：国家科委已将废旧塑料资源化列入科技攻关项目；环保局将废弃塑料列为21世纪在环保领域要控制的三大重点之一，指出必须强化管理，依靠科技进步搞好回收利用；国家经委等部门也将塑料弃物的综合利用列入重点课题；有关部门还多次主持召开了废旧塑料资源化的经验交流会和学术讨论会 。2 废旧高分子的回收与进展2.1 废旧橡胶的回收填埋：填埋是早期废弃橡胶产品的处理方法之一，但是近年来随着填埋场地的减少和填埋费用的激增，这种废橡胶的处置方法已不再可行。除了法国和意大利外，用填埋来处理废橡胶的这种趋势日趋减小，甚至一些国家已经禁止使用。而填埋废橡胶所带来的环境问题却可以通过回收利用使之大大减小。作为燃料使用：废橡胶有时可作为一种燃料使用，将废橡胶切成碎片在锅炉中燃烧获得能量。尽管这种方法产生空气污染的新问题，但是它仍然不失为一种低成本的废橡胶的回收方法。减少废料：各国橡胶工业对生产过程中产生的废料回收都倍加重视。对于橡胶工业生产过程中出现的各种废料采取下列一些措施：（1)研究设计不产生废料的工艺；（2)对不可避免出现的废料，设法做到100%的回收利用；（3)广泛使用焦烧防止剂，控制炼胶、压延、压出工艺出现自硫胶，对偶尔产生的自硫胶用新的化学塑解剂塑化，加工成返回胶使用；（4)对硫化过程中出现的边角废料和废品全部实现再生，制成简易再生胶或作为热能燃料利用。橡胶的循环利用：废橡胶的循环利用主要有直接利用和物理化学加工利用两大类，包括橡胶废制品的改制，制再生胶利用，制胶粉（GRT）利用以及热分解回收化工原料等。2.2 废旧高分子的回收与进展 2.2.1生物工艺过程众所周知，生物侵蚀天然胶乳是非常容易的，人们曾考虑用生物降解处理橡胶制品。Straubet等人研制出了一种生物工艺过程。为使废橡胶降解，将胶粉放入含有微生物的水悬浊液中，通入空气直至硫磺或硫酸分离出来。这是一种采取简化方式获得回收橡胶和硫磺的过程。此外， Steinbuchel在最近的论文中研究了微生物对橡胶材料的侵蚀，借此来评价生物工艺学对回收废旧橡胶产品的可能贡献。他指出，将富集微生物的水悬浊液同胶粉一起培养几个月后，可促进微生物的增长。对N R和SBR而言，效果尤为明显。2.2.2回收橡胶与热塑性塑料的共混体胶粉（GRT)与热塑性塑料共混是一较好的废橡胶回收途径。将等规聚丙烯、废胶粉及一些添加剂投入密炼机中混炼，经动态稳定过程后，胶粉与塑料基质形成很好的结合，得到一种廉价的、性能与热塑性弹性体相近的新材料。所制备的弹性体合金具有良好的热塑性塑料的加工性能，而且属于环保型材料，可以像热塑性塑料一样回收，该材料可广泛用于工业制品，尤其在休闲和体育用品业中大有作为。2.2.3废胶粉粒子添加到水泥中胶粉粒子的表面用饱和NaOH水溶液改性20min后，加入水泥浆中增加其粘结力，其力学性能如弯曲强度，断裂能有所提高。因为胶粉粒子作为添加剂而不是填充剂加入，所以橡胶粒子的加入提高了韧性、减少了样品的多孔性。NaOH的表面处理增强了橡胶和基体间的粘合力。使用改性后的胶粉粒子作为添加剂，而不是作为一种粗集料加入到水泥为基体的材料中，所得到的材料在工程强度要求不高的场合如公路建设是很有前途的。3 塑料的回收利用塑料以其独有的性能广泛地应用到农业，汽车工业，电力电子业等。 越来越多的塑料在工业和日常中使用，于是废塑料的处置成为世界性的问题。3.1废塑料的回收方法填埋：与填埋废橡胶一样，这种方法已渐少用。焚烧：焚烧废塑料可产生热量，但是其有机组分完全被破坏，并对环境产生不利影响。再生利用：在美国，塑料再生利用回收的例子几乎仅仅局限于PET做软饮料瓶。 因为它可以熔融再加工成含纤维的绝缘体，可用于夹克制造业，汽车内部材料，地毯，或者再模压成新的瓶子。生物降解：生物降解并不是处理废塑料的主要方法。实际上只有比例很少的塑料（骨类固定物，医用手术缝合线等)是可生物降解的。3.2 回收利用废塑料的新进展3.2.1 热解法这种方法是在适当的温度和压力下（大约400和3. 5 M Pa) ，通入惰性气体加热分解废塑料，破坏它们原有结构以得到低聚物，这种方法不同于常规破坏性方法，因为它的反应产物有附加价值，可用作燃料或某些石化工业的原材料。所得的汽相和液相产物是烃类和其它有机化合物的混合物，其成分视废塑料的组分而定。因此热解废塑料是一种将废塑料转变成具有经济价值的碳氢化合物的重要废物处理方法。3.2.2 生产”木材”法美国两家公司已率先生产出一种类似”木材”的塑料制品，这种”再生木材”可像普通木材一样加工成各种产品。 据测试，这种”再生木材”的使用寿命在50年以上，可取代化学处理木材，由于这种”木材”不怕潮湿，耐腐蚀，所以特别适合潮湿，有流水和腐蚀介质场所用以代替木材制品（公园长椅，船坞组件）。3.2.3 玻璃与塑料复合而成的样品砖一种由玻璃，塑料复合而成的样品砖已经研制出来。多种塑料组分包括聚乙烯，聚丙烯，聚苯乙烯，聚氯乙烯以及ABS，相同的粒径形态，较窄的尺寸范围和尺寸分布与近似尺寸的棕色玻璃混合成玻璃塑料复合材料，其中玻璃的质量百分比可为15% ，30% ，45%。这种材料能在235模压成标准的粘土砖形状。当温度在2050范围变化时，经过抗压实验，发现其断裂应力是普通粘土砖的两倍多。制备这种试样时不需要区分热塑性塑料和热固性塑料。这是个相当具有吸引力的优点。这种样品砖诠释了将废塑料和玻璃应用到商业建筑材料的美好前景。4 结束语高分子材料工业的持续快速发展形势喜人，高分子材料使用后对环境带来的负面影响日