环保高分子材料及其规模工业化研究

环保高分子材料及其规模工业化研究

王格 张楠楠

天津东泰精密注塑有限公司 300380 天津中环宏泽环保咨询服务有限公司 / 300451

摘要：随着科学技术的进步发展，人们的生活越来越丰富多彩，但环境污染问题也越来越突出，为了人与自然和谐相处，实现我国绿色可持续发展，环保高分子材料逐渐出现在了大众的视野中。环保高分子材料的种类比较多样化，很多环保高分子材料都具有良好的性能优势，抗腐蚀、强度高、韧性高等，从某种程度上来说，环保高分子材料对于推动我国绿色可持续发展起着决定性的作用。基于此，本文就对环保高分子材料及其规模工业化进行了一个较为详细的概述。

关键词：环保高分子材料；材料分析；工业化研究

引言：

高分子材料也被称为聚合材料，基本上所有的高分子材料都是经过合成的，合成类高分子材料的体积非常小，整体性能比较稳定，应用效果比较理想。基于高分子材料的性能优势，可以很好的应用于环保领域。高分子材料能够承受高于自身N倍的负荷，制作工业比较简单，价格友好，但凡事并不是绝对的，我们在享受高分子材料给我们带来便利的同时，也要认识到因为高分子材料的浪费而造成的污染。环保高分子材料在水处理中的应用主要体现在絮拟剂、离子交换树脂等方面。

一、环保高分子材料的应用

（一）在水处理设施中的应用

倾斜板沉淀池的种类比较多样化，分为了平流沉淀池、径流沉淀池、垂直沉淀池、垂直沉淀池。倾斜板沉淀池的材料组成比较特殊，基本都是由高分子材料组成，斜盘由塑料组成，以此提高斜盘的整体抗压性和抗腐蚀性，基本上适用于所有的水质，倾斜板沉淀池的整体稳定性关系着水处理质量，所以是比较重要的。水处理是一个循序渐进的过程，对于不同区域的水处理方式不同，有水深处理和中水处理，水处理过程中常常会使用到过滤器，传统的过滤器性能较低，对砂的过滤并不到位，过滤速度比较慢，而由高分子材料组成的聚合物纤维过滤器，完全解决了传统过滤器存在的问题。这种聚合物纤维过滤器可以自行供电，在水流的作用下，过滤层会呈一个动态变化的趋势，运用水流缓缓清洗过滤层的悬浮物，在这个水流清洗的过程中，不会对滤层零件造成任何损伤，而且清洗效果比较彻底，有些纤维过滤材料没有那么多局限性，可以直接融入水中，可以在一定程度上降低水的污浊度。

（二）水处理及污泥处理中的絮拟剂

随着时代的快速发展和社会的更迭变化，我国水处理技术和污泥处理技术得到了一个有效提升，水处理和污泥处理的工艺原理大同小异，在水处理和污泥处理中用得最多的就是高分子絮拟剂，无机絮拟剂和高分子絮拟剂各有各的应用优势，无机絮拟剂最主要的就是价格便宜，但存在一定的局限性，在出水的时候会对设备造成一定程度上的腐蚀；高分子絮拟剂的整体稳定性较高，分子量较多，吸附力、附着力较强，高分子絮拟剂的应用比较广泛，它并不局限于某一方面，它具备多个功能团，凝固效果比较明显，产出的污泥量比较低，污泥量一般只有无机絮拟剂的十分之一，高分子絮拟剂形成的絮体可以与水轻松分离，不会对水造成负担，而且污泥残渣经过焚烧之后，不会产生任何污染。污水处理是一个综合性的过程，我们需要考虑各个方面的影响因素，因为污水的来源比较多样化，产生的水质情况也各不相同，如果只使用一种絮拟剂，很难达到一个彻底清理的效果，这就为复合物絮凝剂的形成提供了基础。复合物絮凝剂相当于多种材料的聚合，可以根据胶体性质进行不同层次的处理，通过使用复合物絮凝剂，可以在一定程度上降低乳化度，对油水密度差和高浊度稠油起到一个很好的调节作用，使污水处理达到预期的效果。

（三）离子交换树脂

离子交换树脂的应用范围比较广泛，离子交换树脂是经过一定聚合工艺形成的，在水处理中主要针对水软化问题，可以对工业废水中的重金属离子起到一个很好的清除效果。离子交换树脂不溶于水，它呈多孔固体状态，离子交换树脂的表层存在很多的孔隙，这些孔隙可以吸附工业废水中的重金属离子，同时将含有同等属性的金属离子释放到水溶液中。离子交换树脂的种类比较多样化，主要有天然沸石、人造沸石、硫化煤、离子交换树脂四种，不同的种类其应用范围不一样，天然沸石和人造沸石只能应用于水软化中，实现离子的单向交换，而离子交换树脂可以实现离子的双向交换，包括阴离子和阳离子，其强弱性主要取决于是强酸碱树脂还是弱酸碱树脂。离子交换树脂的包容性非常高，所能承受的交换量是比较庞大的，具有高选择性，可以再生，所有具有良好的应用前景。

二、环保高分子材料规模工业化

随着时代的快速发展和社会经济的增长，环保高分子材料已经成为了一种不可或缺的材料，环保高分子材料广泛应用于人们的生活中，比如涂料、粘合剂、油墨、油漆等。溶液型聚合物材料是环保高分子材料的一种，据相关调查数据显示，我国在2013年的溶液型聚合物材料总产量达到了19205.6万吨，占据环保高分子材料总量的百分之二十。在使用溶液型聚合材料的时候，需要先按照一定的比例稀释，因为聚合材料不是那么容易被溶解，所以溶剂中往往含有甲苯、二甲苯等物质，这些都是有毒的有机溶剂，而且使用这些有毒有机溶剂之后，它们会流入到空气中，对空气造成污染，进而影响人们的身体健康，随着溶液型聚合材料的广泛使用，相关类型的污染问题也越来越严重。在这几年的发展中，我国主要致力于环保聚合物溶液材料的研发，取得了一定的应用效果，用水和酒精代替传统有毒有机溶剂，将聚合物溶液材料造成的污染降至最低，甚至完全消除。通过水和酒精代替有毒有机溶剂，我们已经开发出来一系列的环保胶黏剂，大规模工业化生产近十个品种，比如：乳液智索冷糊层压塑料、醇溶塑料塑料膜、醇溶性油墨树脂、醇溶性皮革表面剂、醇溶性道路和桥梁铺设材料、环保无甲醛森林工业树脂、环保增塑剂等。

高分子材料在环保领域虽然有着突出的应用优势，但也存在一些问题有待优化解决，比如价格问题，高分子材料的整体价格比较高，生物降解聚合物材料价格是普通材料价格的6-15倍，这是高分子材料进入市场的重大阻力；技术问题，生物降解聚合材料的性能具有针对性，在不同的应用领域其降解速度是不一样的，有些降解速率比较快，有些降解速率比较慢，需要根据应用需求进行合理的调控；评估问题，目前我国对环保高分子材料没有特定的评估体系，所有样品评估相对而言没有那么准确；安全问题，生物降解材料虽然具有良好的分化效果，可以在一定程度上解决白色污染，但也有可能会对环境造成损害。对于以上高分子材料在环保领域遇到的问题，我们可以采取一定的措施进行有效解决，比如降低环保聚合物材料的生物资源，对关税和增殖税进行控制，开放低级原料市场；与外国市场建立连接关系，实现对环保高分子材料的深加工，限制聚合物材料的降解速度，让聚合物材料不能完全降解，从而有效规避因为降解而造成的污染问题；优化相关技能标准和技术需求，将高分子材料的成本预算控制在一个合理的范围，我国对于环保高分子材料的应用持一个积极的态度，在未来的发展中，高分子材料在环保领域中的应用将会越来越广泛。

三、结语

随着现代化进程的不断加快，高分子材料在环保领域中的应用越来越广泛，高分子材料具有良好的性能优势，它对于推动我国发展进程有着重要的作用，我们要采用合适的方式进一步提高高分子材料的性能指标，以便它可以更好的贴合时代的发展需求。

参考文献：

[1]杨影，曹达纯，廖静茹.环保型高分子材料国家地方联合工程实验室[J].中国材料进展,2018(35):94-102.

[2]刘光辉，刘守田，刘赞.环保型改性高分子材料固沙剂实用性能研究[J].科学技术与工程,2018,25(12):52-53.

[3]刘馨泽，吕如坤，张永民. 环保高分子材料及其规模工业化研究[J].山东化工,2018(15):41-42.