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1、第2讲 废旧高分子材料的来源,2.1 高分子合成和制造产生的废料 2.2 高分子材料加工产生的废料 2.3 高分子材料应用产生的废料,从废物到资源-生活垃圾资源化,处理垃圾的代价是高昂的，处理1t垃圾的费用相当于1g黄金的售价。我国年产黄金180t，每年却需要在垃圾处理上消耗相当于190t黄金价格的费用。因此，如果我们减少垃圾的产生，便可为国家节省开支；如果能充分利用垃圾中的资源，则又为国家创造了财富。,小资料,城市塑料垃圾的增长量、废弃量十分惊人。在“白色垃圾”中，污染最明显、最令人头痛、群众反映最强烈的，是那些遍布城市街头的废旧塑料包装袋、一次性塑料快餐具。据有关部门统计，仅以一次性塑胶泡
2、沫快餐意为例，我国全年消耗量达4亿至7亿个，其中天津市达2000万至4000万个。,长江葛洲坝岸边漂浮堆积的“白色垃圾”，足容得下多人站立而不下沉。目前，长江上游顺江而下的大量“白色垃圾”不仅严重污染水面，也给葛洲坝水电站和在建的三峡水利枢纽未来的运行发电带来严重安全隐患。清理这些“白色垃圾”迫在眉睫 。,2.1 高分子合成和制造产生的废料,高分子是由单体经缩聚、加聚等反应而制得的，合成条件的变化或合成原料的突然变化会引起聚合物的质量问题，致使形成聚合物废料。这往往是由偶然因素引起的，如不饱和聚酯合成过程中，由于温度过高会引起交联聚合，使不饱和聚酯树脂报废；在缩聚反应中，由于原料配比问题，也会
3、出现聚合物因分子量偏低，达不到质量要求而成废料；或某些聚合反应产物的分布特性满足不了具体应用要求而成为废料，如离子交换树脂的合成需要一定尺寸的粒子，太大或太小的粒子都不能使用。,2.2 高分子材料加工产生的废料,合成的高分子要制造成有用制品，就要进行加工制造，加工制造过程不可避免地要产生一些废料，如边角料、废品。 对热塑性高分子材料来说，加工过程中会产生加工废料，如模塑过程产生的边角料、废品，纺丝产生的废丝、废坯、引料等，制膜产生的引料、废品，发泡、吹塑、热压等成型过程均会产生废料，这些废料的持点是组分单一，比较干净。这些废料往往由厂家经再熔、制料和再使用而消耗掉。但对于被污染的废料，往往作为
4、废料排放。,对热固性高分子材料来说，加工过程中产生的废料如废品、边角料、接头料等，是不易被厂家自己消耗的，即不能进行再次加工。 硫化橡胶、热固性泡沫塑料、浇铸件材料、复合材料等，这些废料往往被厂家所抛弃。不仅如此，热固性原料由于加工不当或运输过程不当，有的会发生固化，使材料失去使用性能而形成废物。此外在加工过程中残留的热固性树脂经固化也形成废料。,2.3 高分子材料应用产生的废料,高分子材料应用非常广泛，包括农业、航天航空、渔业、商业、医用、家用等，如下表一些树脂的特征与应用情况，其广泛应用将产生许多废料。,1.工业上的应用 塑料在工业上有着广泛的应用，就不同的材料而言，工程塑料可用作机械零件
5、如卤轮、螺母、油箱、油管等。橡胶用于轮胎、密封、防震等。复合材料用于刹车片等。 在化学工业上广泛用高分子材料作防腐材料，如电解槽、车间地坪、管道、阀门、泵、贮罐、贮槽、风管、压 力容器、烟囱、风机、风机叶片、污水处理设备、吸收塔、冷却塔等，用泡沫材料作保温隔热材料。所用高分于材料有不饱和聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、PVC、片状模塑料(BMC)、玻璃纤维增强塑料(GFRP)、PS等。,在建筑工业上用高分子材料作涂料(水性涂料、防水涂料等)和塑料门商、下水道、地下水管、装饰条、地板、暖房等。GFRP用作房顶，比金属寿命长，如用作牛奶场房顶寿命可达1520年，而用金属材料作房顶仅用23年，因为GF
6、RP耐酸、碱、油脂等。用在建筑上的高分子材料主要是PVC(有时加EVA、CPE)、EPDM(替代沥青用在房顶)、PS、纤维增强塑料、环氧和聚酯水泥等。,在电子电气行业，用高分子材科作绝缘材料、电线电缆、开关、插座、插头、接线板、蓄电池外壳、漆包线漆、罐封料、绝缘胶带、绑托带、印刷电路板、无线电元件以及冰箱、电视机、洗衣机、计算机等电器外壳和元件等。所用高分子材料主要有PS、高抗冲聚苯乙烯(HIPS)、丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物(ABS)、PU、PVC、PET、尼龙、热固件树脂(如不饱和聚酯）、环氧树脂、酚醛树脂及其复合材料、聚碳酸酯（PC，用于制作光盘等）、氟聚合物等。,在航天航空领域，高分子复
7、合材料获得了广泛的应用，如烧蚀材料、高温复合材料(碳纤维、硼纤维、玻璃纤维等的树脂基复合材料)。轻质高强高分子材料替代金届，可减轻质量，如空中客车使用先进复合材料可节省lt质量。在军用飞饥上应用更广，如民用的波音757和767含有不到5的先进高分子复合材料，而军用飞机GA18A上含有10一20的先进聚合物基复合材料。复合材料在飞机上的典型应用是飞机机翼、尾部、压力容器和座位扶手等。用在航天航空的主要高分了材料有环氧树脂(EP)、聚酰胺(PA)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)、聚丙烯腈(PAN)、聚酰亚胺(PI)、酚醛树脂(PF)等。,在交通运输上，汽车、火车、轮船的装饰装修、席椅及卧
8、具等均用到高分子材料，包括油漆、板材、模压品等等，还有轮胎、交通指示牌、路标等，在汽车上塑料的应用可占到质量的10，主要用高分于材料作保险杠、座垫、装璜、车身、密封条、车箱连接布、涂料等。汽车中有5060种类型的热塑性和热固性塑料，主要有PU、PVC、PE、聚内烯(PP)、SMC、PC、ABS、聚苯醚(PPO)、PBT、聚四氟乙烯(PTFE)、纤维增强塑料(如聚酯树脂、尼龙)等。随技术的进步，在汽车上所用的塑料量还会增加，目前塑料用量已达到平均l23kg/辆。,2农业上的应用 高分子材料在农业上的应用主要是农膜，用于栽培、保温土壤等；其次有农用器具如喷雾器、输水管等。目前农膜占塑料薄膜总量的一
9、大部分，以PE、PP、PVC为主，此外还有复合材料如玻璃纤维增强不饱和聚酯树脂等。,3渔业上的应用 在渔业上，用得比较多的是渔网、渔袋、渔箱、渔船(大多数都以玻璃钢来制造)等。所用的聚合物主要有PS、尼龙、不饱和聚酯玻璃钢等。,4商业上的应用 商业上应用最多的是包装材料，包装材料有薄膜、泡沫(防震)、编织袋、箱子等，目前市场可到处看到琳琅满目的包装产品，食品包装五颜六色，应有尽有，美不胜收。其次是食物的盛装器具、瓶子、容器，如快餐盒、盘、匙等，它们往往是一次性使用塑料。用作包装材料的聚合物有PP、PE(LDPE、HDPE、LLDPE)、PS、PC、PET等，并常用乙烯乙烯醇共聚物(EVOH)、
10、聚偏氯乙烯(PVDC)、尼龙等作阻隔氧和湿气等的材料。,5医学上的应用 在医学上高分子材料的应用也非常广泛，控释药物、药物包装、人体移植器官、诊疗设备等均用到高分子材料。医用产品如手套、口罩、帽子、医学检测仪器等部使用高分子材料；人造器官如垫鼻、牙齿、隐形眼镜、人工晶体、人造乳房、人造血管、人造心瓣膜、心脏起搏器、缝线等都用高分子材料制成。,对于这些应用于体内的制品，除要求聚合物具有一定的性能和功能外，还要求聚合物无毒并与人体组织相容，耐消毒。一次性针筒、试管、输液管、导尿管等也用高分子材料制造，这些材料也要求耐消毒；药物包装材料要求具有阻隔性并耐消毒。随着高分于材料的发展，在医学上将获得更广
11、的应用。目前使用的高分子材料主要有功能高分子、PP、PE、超高分子量聚乙烯(UHMWPE)、PVC、PS、苯乙烯丙烯腈共聚物(SAN)、PC、PTFE、生物降解高分子等。,6家庭应用 高分子材料在家用品上比比皆是。除了家用电器如电视机、电冰箱、洗衣机、家庭影院系统、计算机外，家具、电灯、座椅、沙发、柜子等都可用高分子材料制造，其中家用微波炉器具如碗、桶、盘等也可用高分子材料制作。塑料碗、筷、汤匙、覆底锅、铝柄等可用高分子材料制成。,桶、盆、牙刷、雨衣、伞、鞋、浴帘、浴缸、瓶子、钮扣、梳子、杯子、垫子、餐具、蛋盒、眼镜、垃级箱、杂货包、箱包、地毯、牛奶壶、油壶、磁带、录音带、录像带、溜冰鞋、玩具
12、、衣服、墙纸(布)、电话机等，电扇叶片、头盔、绳子等都可用高分子材料制造。所用的主要聚合物材料有PS、PP、PU、PE、PET、PBT、ABS、尼龙、PMMA、PVC、三聚氰胺、酚醛树脂、橡胶等。,7娱乐、体育行业的应用(0906) 在娱乐行业方面，高分子材料也广泛地应用。如汽船、小船、游艇等大都用高分子材料制造。公园的坐椅等也用高分子材料制造。另外游乐场的太阳伞、躺椅、座椅、活动座椅，儿童游乐玩具如滑梯、蹦床，游乐场地某些设施亦可用高分子材料代替。常用的高分子材料有玻璃钢、尼龙、PVC、PE、PP、ABS、橡胶等。,高分子材料的高强度、高弹性、韧性等使高分子材料广泛应用于运动行业。在体育行业
13、，运功衣、运动鞋、护身衣、套、罩、头盔等，运动器具如篮球、保龄球、高尔夫球、乒乓球、履带式雪上汽车、雪橇、撑杆、运动垫子、网球、网球拍、乒乓拍、羽毛球、羽毛球拍、自行车等均可用高分子材料制造。,目前，健身用的各种器具也多用高分了材料制造，如按摩仪、健身器等多多少少都有高分子材料的应用。高级运动场如塑胶跑道等也由高分子材料制造。可见在此领域的应用是非常广泛的。常用的高分子材料有PVC、PP、HDPE、PA、ABS、PC、橡胶、纤维增强塑料、PU等。,8其它应用 除了以上应用之外，还有许多应用，如环境卫生部门所用的垃圾箱、桶多用塑料制造，设计美观大方，使环境更添美观；在科教体系，笔、橡皮、文具盒、
14、文件夹、书包等等都用到高分子材料；在通讯上，电线电缆、雷达、通讯设备等都用到高分子。高分子材料的应用给人们带来了许多方便和实用，如投影薄膜使学者讲学做报告更为方便。可以这样说，几乎所用领域都用到高分子材料，我们的生活时时刻刻都离不开高分子材料。,正如事物都有利有弊一样，所有高分子材料的应用领域都将产生废料，且随应用日益增加，高分子材料的废料也相应增加，由此产生的资源和环境压力也日益沉重。这是我们在享受高分子材料所带来的舒适和便利生活的同时，不得不着力加以防范和解决的问题。,安徽理工大学网上报告厅 塑料传奇 （先安装网上报告厅）15 第三代橡胶SBS 17 回收人造合成材料 （先安装flvplayer）25,
