生物质纤维改性高分子材料研究进展

生物质纤维改性高分子材料研究进展

付相运

身份证号：370829198507291713

摘要：目前，各行业建设的发展迅速，高分子材料在各行各业中应用广泛，其具备轻便、灵巧、性能佳的特点，在合成时需要应用有机化学，从而在极大程度上提高了现代人的生活质量和生活水平。文章对高分子材料与有机化学合成材料进行概述，重点分析有机化学在高分子材料合成中的应用，得出结论：二者结合可促进合成工艺创新发展，提高水平。

关键词：生物质纤维改性；高分子材料；研究进展

引言

化工行业是高耗能、高污染行业，近年，在我国绿色环保理念的倡导下，化工企业亟待转变生产模式，积极推动高分子材料合成与应用的绿色创新发展。本文指出高分子材料合成与应用中存在的问题，提出了实现绿色化工的三个基本途径，即低碳化、清洁化和节能化。从高分子材料绿色制备技术、绿色加工技术及绿色应用技术三方面进行了探讨。

1高分子材料概述

该材料也被人们称为聚合物材料，它是国内出现的一种新型材料。其主要基础为高分子化合物，在其中添加不同种类的添加剂，便可组成该材料。其主要原料大都源于天然橡胶、树脂、纤维，由于合成高分子材料类型不一，且种类较多，将其划分为不同类别后更易区别，如涂料、塑料等。尽管该材料原料基本上为自然物质，但是在具体应用过程中，仍然会对环境造成一定污染。例如，若将塑料产品随意丢弃，其在自然环境中很难降解，最终会成为白色污染源，破坏生态平衡，引发水源污染等问题。因此，一般在合成该材料过程中，人们要选择绿色合成原料。首先，在使用这种原料时，需要筛选对环境无影响、资源丰富的原料作为主要原料进行合成。例如，可以将农副产品作为相关合成材料，实现环保目标。其次，人们可以选择无毒化溶剂，利用该溶剂，防止污染源在环境中产生，影响生态平衡。经过聚合过程中的添加剂，溶液可以应用水、离子液体或者临界流体，使得污染源减少。再次，人们可以应用和吸纳新型先进技术，改善环境污染问题，提高整体效率，完成保护环境目标。一般情况下，新技术不会对人类造成影响，其可能会成为未来发展新趋势。最后，人们可以应用无毒催化剂，慎重选择催化剂类型，尽量保证该催化剂效率高、无毒，不会对自然环境造成严重污染。例如，应避免选用含有辛酸亚锡的催化剂，避免其有害物质侵害环境。

2实现绿色化工的三个基本途径

2.1低碳化

低碳化是以新型能源替代传统高碳资源，通过对CO2的减排和再利用，实现整个过程的低碳排放。近年，随着绿色化工理念的提出，研究者对能源利用、碳固定、碳循环等过程开展大量研究工作，探究碳化学键的演变规律，推动了碳循环的快速发展，进而达到减排增效的目的。

2.2清洁化

清洁化即减小有毒有害原材料的使用，实现反应过程清洁、废物无害化，减小对生态环境的破坏。在以往的高分子材料合成过程中，会应用一些毒性大、挥发性强的有机溶剂，严重污染水环境和大气环境，因此，应用无毒溶剂及开发无溶剂反应是今后发展的主要方向之一。离子液体是绿色化工技术发展的产物，目前已在过渡金属催化、氧化等反应中得到广泛应用，取得良好效果，发展前景广阔。

2.3节能化

节能化主要是加强企业用能管理，降低各个过程中能源损失和浪费，提升能源利用率。一方面，采用换热器、压缩机、泵等高效节能设备实现节约能源；另一方面，对传统工艺进行改造升级，利用微化工、等离子体、微波辐射等高新技术节能降耗，降低化工生产过程成本。

3有机化学在高分子材料合成中的应用

3.1有机化学在传统高分子材料合成中的应用

在高分子材料合成过程中，有机化学技术应用因其产生的聚合反应，可以更好地促进相关物质合成，在各行各业中得到广泛应用。传统高分子材料在具体合成过程中应用有机化学技术，需要确保将其合成聚合物单体。由于有机玻璃不但价格低廉、加工简单方便，而且适用性较强、透明度极高，因此其在工业生产过程和人们的日常生活中应用面十分广泛。在具体合成有机玻璃时，人们可以根据实际情况，选择最为合适的合成方法来完成合成。研究人员一直将有机化学在高分子材料合成中的应用作为重要研究要点，其促进合成更加有效。例如，PMMA不同种类应用功能、优势便是应用的成果。丙酮氰醇法在生产过程中会产生一定反应，该反应主要是醛和酮加成反应，此反应过程相对来说较为温和。在经过反应后，其会产生一种物质——氰醇，此时可以对该物质脱水，在其中加入硫酸，生成甲基丙烯酸甲酯。整个过程安全、稳定，不会造成安全事故或者存在某些潜在安全隐患因素，使得材料整体利用率接近百分之百。尽管材料利用率呈现较高状态，其生产过程却较为复杂，会应用到各种各样的生产原料，给合成效率造成影响。此外，在生产原料中，也包含了有毒物质和会腐蚀材料的物质，如硫酸等，会对整体生产过程产生危害性，需要在抗腐蚀性设备中才可完成合成过程，导致整体生产成本增加。异丁烯氧化酯法能够有效防止上述情况产生，且对合成反应的相关条件较低，对原料中各种材料都具有一定吸引力。该方法可以杂化异丁烯链的甲基SP三物质，使得电子云更倾向于双键，从而可以活化氢原子，而后得到甲基丙烯醛，最后再经过氧化反应或者酯化反应，最后得到甲基丙烯酸甲酯。由此可见，在大分子化合物材料的单体制备流程中，将有机化学技术融入其中，就能够迅速地适应各客户要求，进行材料制备并提供性能较好的材料，进而有效地提升了产品效率。

3.2有机化学在高分子材料合成新技术中的应用

高分子材料合成新技术中，天然高分子材料是一种浑然天成、自我生成和存在的物质，如淀粉、石棉等。合成高分子材料主要是由人类加工，利用先进技术和优良工艺工序完成的一种材料，如塑料、光纤等。通过二者定义即可知，第二种材料更贴合人类相关需求，应用更为广泛且优越性能更高，如耐腐蚀性强等。由于高分子材料在各行业应用较多，因此目前国内有机合成领域中，相关研究人员不断研发新技术，促成材料良好合成，满足现代应用需求。例如基团转移聚合成技术，这种技术是国内第五种聚合技术，具有令人惊叹的聚合成效，可以有效满足相关生产需求，广受人们欢迎。基团转移聚合时，其单体数量较多，如酯、酮等物质。在聚合过程中，主要反应包括引发等。其中，引发性催化剂一般使用硅烷基类材料；催化剂一般采用阴离子；溶液中也可采用最适宜的溶液。通过烯酮硅缩醛和脂肪酸之间产生的加成反应，可以有效增长聚合，获得市场所需要的材料。

结语

综上所述，在能源枯竭、环境持续恶化的现实环境下，化工产业面临着新要求和新挑战，为快速缓解环境破坏与经济发展两者之间的矛盾，高能耗、高污染的化工行业亟待加快转变传统工艺模式，加快推进工艺改进和技术升级，积极发展经济性优异、能耗低、资源节约的现代绿色化工新技术。相信未来随着我国化工技术水平的不断提升，绿色化学新技术的推广和应用，高分子材料制备与应用过程中存在的问题将会得到合理解决，我国化工产业的发展将会推向一个全新的高度。

参考文献

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［2］臧晓玲,温变英.高分子材料绿色制造与可持续发展[J].中国塑料,2021,35(8):9-20.

［3］丁正青,王婷,黄旭娟,等.响应型纤维素基高分子材料的制备及其应用[J].化工新型材料,2021,49(12):73-78.