有機(jī)高分子材料的循環(huán)利用

1、 目錄目錄 1 有機(jī)高分子材料的發(fā)展?fàn)顩r 2 存在的問題 3主要高分子材料的循環(huán)利用 4其他典型聚合物的回收利用 1 有機(jī)高分子材料的發(fā)展?fàn)顩r有機(jī)高分子材料的發(fā)展?fàn)顩r 有機(jī)高分子材料主要包括塑料、橡膠和合成纖維三大類。 我國(guó)1998年生膠產(chǎn)量1080kt，位于世界第三位。 合成高分子樹脂種類繁多，性質(zhì)差異較大，就品種而言， 有聚乙烯聚乙烯（PE），聚丙烯聚丙烯（PP），聚氯乙烯聚氯乙烯（PVC）和 聚苯乙烯聚苯乙烯（PS）。 1.1 聚乙烯（聚乙烯（PE） PE具有良好的機(jī)械性能機(jī)械性能和化學(xué)穩(wěn)定性化學(xué)穩(wěn)定性，加工性能好，廣 泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、衛(wèi)生和日常生活用品中。 1.2 聚丙烯（聚丙

2、烯（PP） PP是近年來通用樹脂中增長(zhǎng)較快的品種，具有良好的耐良好的耐 熱性、耐腐蝕性、電絕緣性和密度低熱性、耐腐蝕性、電絕緣性和密度低等特點(diǎn)，且原料易得、 來源豐富，其銷售量?jī)H次于聚乙烯。 1.3 聚氯乙烯（聚氯乙烯（PVC） PVC具有難燃、抗化學(xué)腐蝕、耐磨、電絕緣性難燃、抗化學(xué)腐蝕、耐磨、電絕緣性等優(yōu)點(diǎn)，被 廣泛用于工業(yè)、建筑、農(nóng)業(yè)、日用品、電力等方面。 1.4 聚苯乙烯（聚苯乙烯（PS） PS是僅次于PE、PP、PVC的第四大品種，具有質(zhì)硬、透質(zhì)硬、透 明、剛性和優(yōu)良的加工性能明、剛性和優(yōu)良的加工性能,用途廣泛。 2 存在的問題存在的問題 2.1 環(huán)境問題 2.2 能源問題 2.1 環(huán)

3、境問題環(huán)境問題 高分子材料在給人類帶來帶來物質(zhì)文明的同時(shí)也帶來的相 當(dāng)嚴(yán)重的環(huán)境問題。 用過的塑料袋、農(nóng)用薄膜、一次性塑料餐具等塑料包裝物 大多呈白色，所以稱為“白色污染”，塑料袋也被譽(yù)為 “20世紀(jì)最糟糕的發(fā)明之一”。 1）“白色污染”降低環(huán)境質(zhì)量，帶來“視覺污染”。 2）“白色污染”危及人類與生物的健康 3）“白色污染”污染農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，帶來“潛在危險(xiǎn)” 4）焚燒污染空氣 2.2 能源問題能源問題 高分子樹脂的合成材料主要來源于石油和天然氣。隨著世 界能源的緊張，從而引發(fā)了高分子樹脂價(jià)格的上升。 廢棄高分子材料回收再利用比重目前為10%15%，其余 焚燒或填埋處理。 3 3 主要高分子材料

4、的循環(huán)利用主要高分子材料的循環(huán)利用 在高分子合成材料中，塑料用量最大，發(fā)展速度最快，其 中，PE、PP、PVC、PS的產(chǎn)量占總產(chǎn)量的70%，這四種 材料的再生利用也最為成熟。 3.1 PE廢塑料的再生利用廢塑料的再生利用 1）簡(jiǎn)單利用將回收的PE經(jīng)過清洗、破碎、造粒后直 接加工成型。 2）改性再生利用將再生料通過物理或化學(xué)改性后， 加工成型。 3）產(chǎn)氣技術(shù)在600800高溫下，廢PE可裂解成乙烯、 甲烷和苯。 4）產(chǎn)油技術(shù)廢PE在450裂解時(shí)的產(chǎn)物為碳原子數(shù)為 712的重油，但常溫粘度較大，不宜作為燃料使用。 5）產(chǎn)蠟技術(shù)由產(chǎn)油技術(shù)產(chǎn)生的油可制得聚乙烯蠟， 因這種蠟無毒無腐蝕，硬度大等優(yōu)點(diǎn)，近

5、年來得到了廣泛 的應(yīng)用 3.2 PP廢塑料的再生循環(huán)廢塑料的再生循環(huán) 1）直接再生利用與PE相似 2）改性再生利用通過共混增容、交聯(lián)氨化或紫外光 輻射改變廢舊PP的性質(zhì)，以滿足某些專用制品的要求 3）熱分解利用熱能使高分子鏈發(fā)生斷裂，得到分子 量相對(duì)較低的化合物 4）焚燒PP利用熱能PP燃燒所生成的物質(zhì)為CH4，副 產(chǎn)品為水、CO2和少量的灰，其燃燒熱能與燃燒油相當(dāng) 5）其他利用新技術(shù)可制成用于建筑的磚瓦，通過添 加天然纖維、稻草粉和助劑，可制造復(fù)合PP新材料。 3.3 PVC廢塑料的再生循環(huán)廢塑料的再生循環(huán) 1）PVC再生利用可利用塑料形成過程中的邊角料按 一定比例加到新料中，代替部分新料。

6、例如：PVC人造革， PVC填充改性材料、PVC纖維復(fù)合劑等。 2）裂解PVC回收化工原料PVC混合廢料的裂解產(chǎn)物 中，裂解氣可用作加熱爐的燃料，裂解油可分離成汽油、 柴油、煤油等餾分。 3）焚燒PVC利用熱能單純焚燒PVC會(huì)產(chǎn)生HCl和二 噁英，所以一般與各種可燃垃圾混配，制成固體材料，稀 釋其中的氯含量。 3.4 PS廢塑料的再生循環(huán)廢塑料的再生循環(huán) 1）直接熱熔PS再生利用 2）填充改性其他材料 3）制作涂料、粘合劑、防水材料、改性瀝青和阻燃劑 4）裂解PS制作單體及燃料油PS能在苯乙烯溶劑中進(jìn) 行溶液裂解，生成苯乙烯單體 5）溶劑法再生PS將廢PS塑料融于脂肪烴、芳烴中， 可制備PS再

7、生料 6）非溶劑型熱介質(zhì)消泡再生PS將PS廢料放入消泡罐 中，加入熱介質(zhì)消除泡孔，將物料與介質(zhì)分離即可得到 PS再生料 4 其他典型聚合物的回收利用其他典型聚合物的回收利用 4.1 工程塑料的回收利用 常見的熱塑性工程塑料有ABS、PC、聚酰胺、聚對(duì)苯二 甲酸丁二醇脂和聚甲醛，以及它們的共混物等。 市場(chǎng)價(jià)格市場(chǎng)價(jià)格 回收費(fèi)用回收費(fèi)用 PP PVC PS 玻璃 工程塑料 金剛石 催化金屬 典型的工程塑料回收來源有計(jì)算機(jī)外殼、電器外殼、連接 器、復(fù)印機(jī)外殼、汽車儀表盤和護(hù)罩、光盤等。計(jì)算機(jī)外計(jì)算機(jī)外 殼殼是工程塑料回收的主要來源。 大多數(shù)計(jì)算機(jī)外殼是采用ABS樹脂樹脂制造的，美國(guó)有大約70 多家企業(yè)從事與此相關(guān)的回收業(yè)務(wù)。 Huels of Marl 生產(chǎn)的吸塵器中可回收純度高達(dá)99%的ABS， 他們?cè)诜ㄌm克福工廠每年可處理2000t的廢棄家用電器。 4.2 橡膠輪胎的回收利用橡膠輪胎的回收利用 目前廢輪胎的大量堆積是橡膠輪胎的回收問題日益迫切， 僅美國(guó)每年就新增2.5億只廢輪胎。廢輪胎大量堆放一方 面容易引起火災(zāi)，同時(shí)，輪胎中的苯和甲苯等有毒物質(zhì)會(huì) 嚴(yán)重污染大氣和土壤環(huán)境。 把廢橡膠制備成膠粉是其再生利用的主導(dǎo)方向。膠粉的制 備方法有冷凍