國內(nèi)外高分子材料發(fā)展概況與趨勢講義

碩士研究生課程《高分子材料改性》任課老師郭寶春賈志欣王小萍賈德民2011年11月——2012年1月

第一章緒論

一、國內(nèi)外高分子材料的

發(fā)展概況與趨勢

前言

材料是人類賴以生存和生產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)，當(dāng)代新材料是其他高新技術(shù)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)和先導(dǎo)；

新材料是我國優(yōu)先發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。

材料：金屬材料無機(jī)非金屬材料（陶瓷、水泥、玻璃……)

高分子材料(塑料、橡膠、纖維、涂料、粘合劑、油墨、高分子復(fù)合材料、功能高分子材料、天然高分子材料等）復(fù)合材料高分子材料是當(dāng)代新材料的后起之秀，但其發(fā)展速度與應(yīng)用范圍超過了傳統(tǒng)的金屬材料和無機(jī)材料，已成為工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防、科技和日常生活等領(lǐng)域不可缺少的重要材料。世界合成高分子材料的總產(chǎn)量已達(dá)3億噸，其體積產(chǎn)量超過金屬材料。我國是高分子材料生產(chǎn)和消費(fèi)的大國，合成高分子材料產(chǎn)量達(dá)3000萬噸左右，在全球排名第二，年消費(fèi)量5000萬噸左右。1.高分子材料與人類生活

高分子材料越來越普及和深入到人類生活的各個(gè)方面，給人類生活帶來了翻天覆地的變化。衣：天然纖維、合成纖維、皮革；食：天然高分子食品：淀粉、蛋白質(zhì)等；食品包裝：現(xiàn)代農(nóng)業(yè)：農(nóng)用薄膜與溫室技術(shù)使北方人民冬天可以吃到新鮮蔬菜；

滴灌技術(shù)：顯著提高缺水地區(qū)農(nóng)作物產(chǎn)量,改造沙漠。

住：高分子建材：塑料管材、塑料門窗、塑料板材、建筑粘合劑、建筑防水材料、家具、涂料、裝修材料（人造板、電線、開關(guān)等）、高性能混凝土外加劑等。

用高分子建材代替金屬和無機(jī)非金屬材料符合節(jié)能減排和低碳原則。行：汽車：含有輪胎和數(shù)以千計(jì)的高分子材料零部件，一輛小轎車要使用一百多公斤各種高分子材料，是汽車輕量化的關(guān)鍵。

高速列車：減震降噪依賴于橡膠減震制品。

大型客機(jī)：需要上萬個(gè)高分子材料零件。機(jī)身使用碳纖維增強(qiáng)樹脂復(fù)合材料（如A380占50%以上）。

用：各種家用電器、辦公用品都離不開塑料、橡膠等高分子材料：空調(diào)、冰箱、洗衣機(jī)、電視機(jī)、電腦、復(fù)印機(jī)、各種小家電……）

2.高分子材料與當(dāng)代高新技術(shù)電子信息：印刷電路板（PCB，覆銅板）；光敏樹脂；按鍵（導(dǎo)電硅橡膠）復(fù)印機(jī)、打印機(jī)（導(dǎo)電膠輥及墨水）.光盤；生物技術(shù)：

人工臟器（人工腎，人工心臟瓣膜、人工關(guān)節(jié)、人造眼角膜，等等）;

醫(yī)用導(dǎo)管與介入療法;高分子藥物：長效、緩釋、靶向；

目前高分子材料在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用有90多個(gè)品種、1800余種制品。航空航天：衛(wèi)星與飛船外殼

（碳纖維/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料）挑戰(zhàn)者號航天飛機(jī)失事

（火箭密封圈失效）新能源：新型電池

（鋰離子電池隔膜、燃料電池隔膜）

LED燈（封裝材料）

風(fēng)力發(fā)電（風(fēng)翼）3.1高高性性能能化化80年年代代以以來來,由由于于新新的的工工業(yè)業(yè)化化大大品品種種聚聚合合物物幾幾乎乎未未再再出出現(xiàn)現(xiàn)，，通通過過各各種種改改性性手手段段實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)現(xiàn)現(xiàn)有有高高分分子子材材料料及及其其制制品品的的高高性性能能化化成成為為當(dāng)當(dāng)前前高高分分子子材材料料的的重重要要發(fā)發(fā)展展趨趨勢勢。。3.國內(nèi)外外高分子材材料的發(fā)展展動(dòng)向3.1.1塑料的的高性能化化通用塑料的的工程化和工程塑料的的高性能化化（“比鐵還還硬，比鋼鋼還強(qiáng)”））塑料高性能能化的方法法（改性塑料）：（1）化學(xué)改性（茂金屬催催化聚合、、間規(guī)聚合合、超高分子量聚聚乙烯等））；（2）共混與合金金化（物理共混混、接枝、、嵌段、互互穿聚合物網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)、相容容劑技術(shù)））；（3）填充（偶聯(lián)劑技技術(shù)、納米米復(fù)合技術(shù)術(shù)等）；（4）纖維增強(qiáng)（高性能纖纖維增強(qiáng)塑塑料、自增增強(qiáng)技術(shù)））。（5）塑料高性能能化的成型型加工新技技術(shù)：1）反應(yīng)擠擠出技術(shù)；；2）微波技技術(shù)；3）振動(dòng)技技術(shù)；4）擠出和和注射自增增強(qiáng)技術(shù)；；（6）無鹵鹵阻燃技術(shù)術(shù)從上世紀(jì)90年代以以來，國內(nèi)改性塑塑料行業(yè)已已成為發(fā)展最快的新新興產(chǎn)業(yè)（（如金發(fā)科科技）。3.1.2橡膠的的高性能化化子午線輪胎胎：是世界界輪胎工業(yè)業(yè)的發(fā)展方方向。世界輪胎子子午化率達(dá)達(dá)90％以以上，而中中國為80％左右。。高性能輪胎胎是當(dāng)前輪輪胎工業(yè)業(yè)的發(fā)展展方向：：包括“綠綠色”輪輪胎、節(jié)節(jié)能輪胎胎、安全全輪胎、、高里程程輪胎、、智能輪輪胎等，，其特點(diǎn)點(diǎn)是兼具具低滾動(dòng)阻阻力、高高抗?jié)窕?、高高耐磨、、高壽命命等?yōu)良綜綜合性能能。滾動(dòng)動(dòng)阻力下下降20～35％，節(jié)節(jié)油3～～5％。。高性能輪輪胎是當(dāng)當(dāng)前世界界輪胎工工業(yè)的重重要發(fā)展展趨勢高性能輪輪胎的三三個(gè)基本本性能：：(1)低低滾動(dòng)動(dòng)阻力;(2)高高抗?jié)駶窕?；?3)高高耐磨磨性節(jié)能環(huán)保安全耐用高性能輪輪胎是綠綠色、環(huán)環(huán)保型輪輪胎汽車油耗耗的40%左右右用于克克服輪胎胎的滾動(dòng)阻阻力，輪胎對汽汽車的節(jié)節(jié)能具有有關(guān)鍵作用用。汽車尾氣氣污染成成為城市市大氣污污染的罪罪魁禍?zhǔn)资祝「咝阅茌嗇喬ツ軠p減少汽車車尾氣污污染，是是一類綠綠色、環(huán)環(huán)保型輪輪胎按照高性性能輪胎胎的節(jié)油油率5％％計(jì)算，，如果在在全國推推廣應(yīng)用用，每年年可節(jié)省省燃油500萬萬噸，相相當(dāng)于節(jié)節(jié)省人民民幣約500億億元！美國“大大眾機(jī)械械”雜志志把低滾阻阻輪胎評評為2009年美國國十大科科技之一一輪胎的抗抗?jié)窕孕耘c行車車安全密密切相關(guān)關(guān)。高速速公路上上汽車事事故的50%以以上與輪輪胎有關(guān)關(guān)!兼具低滾滾動(dòng)阻力力和高抗抗?jié)窕孕缘男虏牟牧系难醒芯渴茄醒兄聘咝孕阅茌喬ヌサ年P(guān)鍵鍵。汽車用非非輪胎橡橡膠制品品：汽車的輕輕量化對對橡膠制制品耐熱熱、耐油油和耐化化學(xué)品性性能要求求提高，，促進(jìn)進(jìn)了丙烯烯酸酯橡橡膠、氯氯磺化聚聚乙烯、、硅橡膠膠、氟橡橡膠、氫氫化丁腈腈橡膠、、三元乙乙丙橡膠膠等的使使用。減震隔震橡橡膠制品：：應(yīng)用于地震震地區(qū)的房屋建筑橡橡膠隔震支支座（如汶汶川地區(qū)重重建）、汽車、橋橋梁、鐵路路、船艦（（潛水艇減震震）等領(lǐng)域。。新建的汶川川第二小學(xué)學(xué)采用了橡橡膠減震技技術(shù)。隔震橡膠支支座建筑隔震專專家—周福福霖院士（（廣州大學(xué)學(xué)）3.1.3纖維的的高性能化化高性能纖維維：高強(qiáng)度纖纖維、高模模量纖維、、耐高溫纖維維、阻燃耐耐火纖維耐腐蝕纖維維……特點(diǎn):(1)具具有遠(yuǎn)優(yōu)于于普通纖維維的物理機(jī)機(jī)械性能、熱性能能和化學(xué)性性能；（2）采用用高技術(shù)制制備，應(yīng)用用于高科技技或特殊領(lǐng)域；；（3）高附附加值。主要品種:碳纖維、芳綸纖維、PBO纖維維聚芳酯纖維維、超高分分子量聚乙乙烯纖維碳纖維及其其復(fù)合材料航天（火箭箭、衛(wèi)星、、飛船外殼、、燒蝕材料料）建筑（混混凝土增增強(qiáng)、建建筑物加固、、橋梁加加固）航空（飛飛機(jī)機(jī)身身、直升飛機(jī)機(jī)葉片、、剎車器器，A350CFRP占62%，，B787占50%）汽車（車車身、傳傳動(dòng)軸，，減重30%，節(jié)節(jié)能20%）各種機(jī)械械零件、武武器高速列列車車車身（減少少噪音音、減減震、、隔熱熱）體育、、休閑閑器材材新能源源（風(fēng)風(fēng)葉、、采油油、電極、、核電電、復(fù)復(fù)合電電纜））其他新新型高高性能能纖維維芳綸纖纖維：：具有超超高強(qiáng)強(qiáng)度、、高模模量、、高韌韌性、、耐高高溫、、耐酸酸耐堿堿、重重量輕輕等優(yōu)優(yōu)良性性能,其強(qiáng)強(qiáng)度是是鋼絲絲的5～～6倍倍，，模量為為鋼絲絲或玻玻璃纖纖維的的2～～3倍倍，韌韌性是是鋼絲絲的2倍，，而重重量僅僅為鋼鋼絲的的1/5左左右。。廣泛應(yīng)應(yīng)用于于航天天航空空、輪輪胎及及傳送送帶骨骨架材材料、、防彈彈衣、、頭盔盔、高高強(qiáng)繩繩索等等方面面。PBO纖維維（Zylon）：：聚對苯苯撐苯苯并雙雙惡唑唑，，是新新世紀(jì)紀(jì)的超超強(qiáng)纖纖維。。其強(qiáng)度度超過過碳纖纖維、、芳綸綸纖維維，也也超過過不銹銹鋼纖纖維。?？捎糜谟诤娇湛蘸教焯?、防防彈材材料、、防護(hù)護(hù)服、、消防防服、、增強(qiáng)強(qiáng)材料料、耐耐熱墊墊等。。整天天穿著著之防防彈背背心，，厚度度僅為為3.5mm。?？煽勺鳛闉椤霸虑蚯蛱焯萏荨辈牧稀?。藝術(shù)家家筆下下的““月球球電梯梯”想想象圖圖3.2功能化化隨著高高新技技術(shù)的的發(fā)展展，各各種功功能化化高分分子材材料及及其制制品的的應(yīng)用用越來來越廣廣泛，，品種種越來來越多多，要要求越越來越越高，，市場場需求求量越越來越越大，，從而而為高高分子子材料料產(chǎn)業(yè)業(yè)提供供了許許多新新的發(fā)發(fā)展機(jī)機(jī)遇。。功能高分分子材料料已經(jīng)或或正在形形成新的的產(chǎn)業(yè)，，成為高高分子材材料產(chǎn)業(yè)業(yè)中最有有發(fā)展前前景的新新的增長長點(diǎn)。電電子信息息用高分分子材料料:印刷線路路板感光高分分子材料料隨著集成成電路的的集成化化程度的的不斷提提高，對對印刷電電路感光光高分子子材料的的要求越越來越高高。硅橡膠按按鍵磁性高分分子材料料:由高分子材材料與磁磁性粉末末復(fù)合而成?？捎涗浡暵?、光、、電等信信息，并有重重放功能能，廣泛泛用于電電子、電電氣、通通訊、航航空航天天、汽車車、家電電、計(jì)算算機(jī)、復(fù)復(fù)印機(jī)等等。塑料光纖纖（PMMA,PS,PC)：具有大口口徑、高高開口數(shù)數(shù)、處理理方便、、加工簡簡便、價(jià)價(jià)廉、接接續(xù)方便便等優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)，適用于短短距離通通信網(wǎng)絡(luò)絡(luò)，將會(huì)成成為未來來信息社社會(huì)的新新興產(chǎn)業(yè)業(yè)。導(dǎo)導(dǎo)電和光光電高分分子材料料導(dǎo)電聚聚合物物——二二十世世紀(jì)高高分子子領(lǐng)域域的重重大發(fā)發(fā)現(xiàn)（（2000年年諾貝貝爾化化學(xué)獎(jiǎng)獎(jiǎng)），具具有革革命性性影響響。含大ππ鍵的的的高高分子子材料料，經(jīng)經(jīng)化學(xué)學(xué)或電電化學(xué)學(xué)摻雜雜而成成。具具有導(dǎo)導(dǎo)電性性、電電致變變色、、電致致發(fā)光光、非非線性性光學(xué)學(xué)等性性能。。包括括聚乙乙炔及及其衍衍生物物、聚聚噻吩吩、聚聚苯胺胺、聚聚對苯苯乙烯烯撐（（PPV））、聚聚噻吩吩等。。高分子電致發(fā)發(fā)光材料（OLED）：：（1）新一代代平板顯示器器：具有視角寬寬、能耗低、、響應(yīng)速度快快、超薄、超超輕、成型加加工簡便、可可制備全固化化薄膜器件和和柔性顯示等等優(yōu)點(diǎn)。（2）平面光光源：白光照明，成成本低。聚合物太陽能能電池：大面積，柔柔性、質(zhì)輕、、易制備、易易修飾、開路路電壓高、成成本低等優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)，效率已達(dá)達(dá)5-7％。。華南理工大學(xué)學(xué)曹鏞院士的的工作。生生物醫(yī)學(xué)學(xué)高分子材料料人工臟器材料料醫(yī)用導(dǎo)管及其其他醫(yī)療衛(wèi)生生用品；高分子藥物：：長效、緩釋釋、靶向、治治癌組織工程支架架材料：在體外預(yù)先構(gòu)構(gòu)建一個(gè)有生生物活性的種種植體，然后后植入體內(nèi)，，修復(fù)組織缺缺損，替代組組織、器官的的一部分或全全部功能，其其核心是活的細(xì)胞和可供細(xì)胞進(jìn)進(jìn)行生命活動(dòng)動(dòng)的可降解支架材材料，這是組織工工程學(xué)研究的的主要科學(xué)問問題。人造皮膚人造耳人造顱骨生長長良好整形美容進(jìn)入入組織工程時(shí)時(shí)代功功能涂料裝飾、保護(hù)和和特殊功能相相結(jié)合，如導(dǎo)電、阻阻尼、阻燃防防火、隔熱、、示溫、防輻輻射、微波吸收、防水、自潔性、殺蟲、空氣氣凈化、熒光光、超疏水等特種涂料。。高高吸水樹脂脂衛(wèi)生用品、水水土保護(hù)、沙沙漠改造。其其他分離膜材料；；形狀記憶材料料；水處理材料；；高分子催化劑劑等。3.2.7高分子制品的的功能化如智能輪胎、、跑氣保用輪胎胎、智能鞋等。。大自然的啟發(fā)發(fā)——荷葉，水水黽。超疏水材料——表面接觸觸角大于150°滾動(dòng)角角小于5°的的材料。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：疏水性聚合合物表面具有有微納米粗糙糙結(jié)構(gòu)。應(yīng)用：（1）超疏疏水自潔性外外墻涂料；（2）輸電電電纜防冰凍；；（3）革命性性水上交通工工具（浮力大大、阻力小、、速度快、能耗耗低低））；；（4））無無需需雨雨刷刷的的汽汽車車擋擋風(fēng)風(fēng)玻玻璃璃；；（5））冰冰箱箱、、空空調(diào)調(diào)等等防防霜霜；；超超級級防防水水衣衣；；（6））超超抗抗腐腐蝕蝕金金屬屬材材料料。。。。。。。。。。。。超疏疏水水材材料料圖5BBT((a)、、(b)),BBOT((c)、、(d))超超疏疏水水表表面面的的掃掃描描電電鏡鏡照照片片3.3復(fù)復(fù)合合化化1.纖纖維維增增強(qiáng)強(qiáng)樹樹脂脂復(fù)復(fù)合合材材料料：1.玻玻璃璃纖維維增強(qiáng)強(qiáng)樹脂脂復(fù)合合材料料（玻玻璃鋼鋼）；；2.高高性性能（（先進(jìn)進(jìn)）復(fù)復(fù)合材材料：：高性能能纖維維（碳纖維維、芳綸纖纖維、高模模量聚聚乙烯烯纖維維等、、氧化化鋁纖纖維、、碳化化硅纖纖維、、氮化化硅纖纖維、、硼纖纖維等等）高性能能樹脂脂（特種種環(huán)氧氧樹脂脂、聚聚酰亞亞胺、、雙馬馬來酰酰亞胺胺、氰氰酸酯酯樹脂脂、特特種熱熱塑性性樹脂脂如PEEK、、PSF等等）2.聚合物物/無無機(jī)物物納米米復(fù)合合材料料：納米材材料是是二十十世紀(jì)紀(jì)后期期崛起起的一一類具具有劃劃時(shí)代代意義義的新新材料料.聚合物物/無無機(jī)物物納米米復(fù)合合材料料的主主要特特征是是復(fù)合合體系系的一一個(gè)組組分至至少有有一維維以納納米尺尺寸（（≤100nm）均均勻分分散在在另一一組分分的基基體中中。聚合物物/無無機(jī)物物納米米復(fù)合合材料料的性性能(包括括力學(xué)性性能、、阻隔隔性能能、阻阻燃性性能、、熱性性能、、電性性能、、生物物性能能等）比比相應(yīng)應(yīng)的宏宏觀或或微米米級復(fù)復(fù)合材材料有有非常常顯著著的提提高，，甚至至表現(xiàn)現(xiàn)出全全新的的性能能。聚合物物/無無機(jī)物物納米米復(fù)合合材料料可分分為3類:(1)聚合物物/粒粒狀無無機(jī)物物納米米復(fù)合合材料料：納米二二氧化化硅、、納米米碳酸酸鈣、、納米米二氧氧化鈦鈦等。。(2)聚合物物/層層狀無無機(jī)物物納米米復(fù)合合材料料：層狀硅硅酸鹽鹽（蒙蒙脫土土、高高嶺土土等）），層層狀石石墨等等。（3））聚合物物/無無機(jī)納納米管管納米米復(fù)合合材料料：碳納米米管，，埃洛洛石NR/nanoSiO2(nanogranules)NR/Motmorillonite(nanolayers)SBR/halloysite(nanotubes)3.4環(huán)環(huán)境境友好好化高分子子材料料工業(yè)業(yè)是一一個(gè)與與環(huán)境境保護(hù)護(hù)密切切相關(guān)關(guān)的產(chǎn)產(chǎn)業(yè)，，不僅僅其生產(chǎn)過過程存存在環(huán)環(huán)境污污染問問題，，其產(chǎn)產(chǎn)品在在使用用和廢廢棄過過程中中也對對環(huán)境境有重重大影影響，高分子材材料工業(yè)與與環(huán)境的關(guān)關(guān)系越來越越受到各國國的重視。。再生資源產(chǎn)產(chǎn)業(yè)是戰(zhàn)略略性新興產(chǎn)產(chǎn)業(yè)1992年年,聯(lián)合國國環(huán)境與發(fā)發(fā)展大會(huì)提提出了可持續(xù)發(fā)展展道路的概念歐洲國家首首先倡導(dǎo)循循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)發(fā)展戰(zhàn)略,并得到全全世界廣泛泛的響應(yīng)。。再生資源源產(chǎn)業(yè)被許許多國家作作為發(fā)展循循環(huán)經(jīng)濟(jì)的的關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)業(yè)而得到迅迅速發(fā)展。。由線性經(jīng)濟(jì)濟(jì)發(fā)展為循循環(huán)經(jīng)濟(jì)。。九十年代以以來，全球球再生資源源產(chǎn)業(yè)以每每年15%-20%的速度增增長，目前前產(chǎn)值約為為1.8萬萬億美元。。在未來30年內(nèi),再再生資源產(chǎn)產(chǎn)業(yè)為全球球提供的原原料將由目目前占原料料總量的30%提高高到80%左右,產(chǎn)產(chǎn)值超過3萬億美元元,將提供3億個(gè)以上上的就業(yè)崗崗位,將形形成“有多少舊舊就再生多多少新”、“天下無廢廢物”的循環(huán)經(jīng)濟(jì)濟(jì)、循環(huán)社社會(huì)與循環(huán)環(huán)世界。再生資源產(chǎn)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成成為世界性性的朝陽產(chǎn)產(chǎn)業(yè)，成為為21世紀(jì)紀(jì)的主導(dǎo)產(chǎn)產(chǎn)業(yè)之一。。中國每年產(chǎn)產(chǎn)生廢塑料料1200萬噸，可可再生利用用約1000萬噸大力發(fā)展廢廢舊塑料回回收和綜合合利用，是是世界的發(fā)發(fā)展趨勢，，是我國循循環(huán)經(jīng)濟(jì)和和可持續(xù)發(fā)發(fā)展的重要要一環(huán)，對對我國社會(huì)會(huì)的科學(xué)發(fā)發(fā)展將產(chǎn)生生深遠(yuǎn)的影影響。廢塑料再生生利用的方方向——高性能化再再生或改性性再生。電子廢棄物物造成越來來越嚴(yán)重的的環(huán)境污染染，其中廢廢PCB的的資源化利利用是關(guān)鍵鍵之一。大量增長的的電子廢棄棄物已成為為困擾全球球的環(huán)境問問題。電子子廢棄物處處理已經(jīng)成成為全球可可持續(xù)發(fā)展展面臨的一一個(gè)新的重重大挑戰(zhàn)。。其中廢印印刷電路板板(PCB)是電子子廢棄物中中最難回收收利用的組組成部分。。廢PCB的的資源化利利用廢橡膠的回回收利用1）做燃料料（產(chǎn)生大大量CO2）2)再生生膠（水油油法由于污污染被淘汰汰，混煉再再生法仍在發(fā)展，但但能量消耗耗大）3）廢膠粉直接接利用技術(shù)術(shù)迅速獲得發(fā)發(fā)展，是當(dāng)當(dāng)前廢橡膠膠回收利用用的方向。。（直接加入入橡膠配方方、增韌塑塑料、熱塑塑性彈性體體、改性瀝青、跑跑道等）木塑復(fù)合材料料（WPC)木塑復(fù)合材料料（Wood-plasticcomposites,WPC)是是近年蓬勃興興起的一種新新型復(fù)合材料料，由占50％以以上的木粉、、稻殼、桔梗梗等廢天然纖纖維與廢舊熱熱塑性塑料（（PE，PP，PVC等等）經(jīng)特殊工工藝制成的性能優(yōu)良的的環(huán)保型綠色復(fù)復(fù)合材料，兼有塑料與與木材二者的的優(yōu)點(diǎn)，還有有許多塑料與與木材不具備備的新特點(diǎn)，，在園林包裝裝、物流、家家具、汽車等等許多領(lǐng)域具具有廣泛的用用途。木塑復(fù)合材料料符合節(jié)約資源源，保護(hù)生態(tài)態(tài)環(huán)境，發(fā)展展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的的原則。二、木塑復(fù)合合材料的應(yīng)用用市政園林、體體育場館———露天桌椅，，柵欄，水上上設(shè)施，露天天地板，亭子，，花箱，垃圾圾箱，下水井井蓋等；建筑裝修材料料——圍墻，，走道，地板板，防潮隔板板，洗臉間防防潮設(shè)施，護(hù)墻墻板，踢腳板板，天花板，，裝飾板，壁壁板、建筑模模板等；交通——高速速公路噪音隔隔板，鐵路軌軌枕等；包裝材料———托盤，搬運(yùn)運(yùn)墊板，包裝裝箱（免檢）），周轉(zhuǎn)箱；；其他——家具具，汽車等。。木塑產(chǎn)品———花箱木塑產(chǎn)品——垃圾箱木塑產(chǎn)品——休閑椅、、凳木塑產(chǎn)品——欄桿木塑產(chǎn)品———水上設(shè)設(shè)施木塑產(chǎn)品———園林木塑產(chǎn)品———建筑、、室外裝修木塑產(chǎn)品———室內(nèi)裝裝修木塑產(chǎn)品———汽車配配件、托盤、、包裝箱WPC行業(yè)的國內(nèi)外外狀況國外木塑復(fù)合合材料生產(chǎn)和和應(yīng)用始于二二十世紀(jì)九十十年代，至今只只有十幾年的的時(shí)間；北美、歐洲，日本、韓國、、澳大利亞、、新西蘭等國和臺(tái)灣地區(qū)區(qū)都在大力發(fā)展展木塑復(fù)合材材料，木塑復(fù)合制品的年年增長率達(dá)16%。中國近年發(fā)展展迅速，將以以年增長率50%以上的的速度發(fā)展，最終形形成年產(chǎn)一千千萬噸或上千千億產(chǎn)值的新新興工業(yè)體系。?？山到馓烊桓吒叻肿硬牧霞凹捌鋸?fù)合材料料（1）全降解淀粉塑塑料（淀粉/聚乳乳酸，淀粉/聚乙烯醇））；如何代替替EPS快餐餐盒、地膜、、垃圾袋？（2）聚乳酸酸、聚羥基酸酸、聚氨基酸酸等；（3）可全降降解復(fù)合材料料；（4）體內(nèi)可可降解高分子子材料（如聚聚乳酸骨釘））由非石油資源源制造高分子子材料（1）由煤制造液體體燃料和烯烴烴：如南非是世界界第一個(gè)利用用煤大規(guī)模生生產(chǎn)乙烯和化化工產(chǎn)品的國國家。（2））由C1（（甲烷烷、甲甲醇））原料料制造造烯烴烴；（3））由CO2制造高高分子子材料料;(4)由植物物資源源制造造高分分子材材料：淀粉粉、纖纖維素素、木木質(zhì)素素、殼殼聚糖糖、聚聚乳酸酸等。。美國國已建建有13.6萬萬噸聚聚乳酸酸工廠廠，其其成本本可與與石油油化工工產(chǎn)品品競爭爭。高分子子材料料生產(chǎn)產(chǎn)和使使用過過程的的環(huán)保保問題題：粉塵污污染；；溶劑污污染；；某些些橡橡膠膠促促進(jìn)進(jìn)劑劑（（TMTD，，NOBS））和和防防老老劑劑（（防防老老劑劑A、、D））具具有有致致癌癌作作用用，，必必須須用用其其它它品品種種代代替替。。取締締或或限限制制使使用用有有毒毒重重金金屬屬助助劑劑和和部部分分含含溴溴阻阻燃燃劑劑（（歐歐盟盟ROHS指指令令））。。開發(fā)發(fā)非鹵鹵阻阻燃燃劑劑(無無機(jī)機(jī)阻阻燃燃劑劑、、含含磷磷氮氮阻阻燃燃劑劑、、含含硅硅阻阻燃燃劑劑等等））。。高分分子子材材料料及及其其制制品品，，特特別別是是制鞋鞋和和橡橡膠膠生生產(chǎn)產(chǎn)過過程程對對環(huán)環(huán)境境的的污污染染及對對工工人人的的危危害害已已成成為為一一個(gè)個(gè)眾眾所所周周知知的的問問題題，，要要從從技技術(shù)術(shù)和和法法規(guī)規(guī)上上加加以以解解決決。。水性性聚聚氨氨酯酯鞋鞋用用膠膠黏黏劑劑是是發(fā)發(fā)展展方方向向。。減少少VOC的的排排放放，，滿滿足足環(huán)環(huán)保保法法規(guī)規(guī)，，涂涂料料正正朝朝著著水性性涂涂料料、、高高固固體體份份涂涂料料、、粉粉末末涂涂料料和和輻輻射射固固化化涂涂料料等綠綠色色涂涂料料方方向向發(fā)發(fā)展展。。裝修修污污染染：環(huán)境境友友好好、、綠綠色色化化學(xué)學(xué)和和可可持持續(xù)續(xù)發(fā)發(fā)展展的的概概念念：：（1））從““原原子子經(jīng)經(jīng)濟(jì)濟(jì)性性””的的原原則則出出發(fā)發(fā)，，從從化化學(xué)學(xué)原原理理的的源源頭頭減減少少或或消消除除環(huán)環(huán)境境污污染染，，減減少少資資源源和和能能源源的的浪浪費(fèi)費(fèi)；；（2））盡盡可可能能節(jié)節(jié)約約不不可可再再生生的的原原料料資資源源，，使使用用可可再再生生的的生生物物資資源源作作原原料料；；（3）采用無無毒無害的原原料、催化劑劑、溶劑和助助劑；（4）采用高高效、節(jié)能、、清潔的化工工生產(chǎn)過程強(qiáng)強(qiáng)化技術(shù)，最最大限度減少少廢料排放；；（5）兼顧產(chǎn)產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效效益、社會(huì)效效益和環(huán)境效效益，走可持持續(xù)發(fā)展的道道路。二、高分子材材料改性概況況2.1聚合合物改性的定定義：聚合物改性是是用各種化學(xué)學(xué)方法、物理理方法或者二者結(jié)合的方方法改變聚合合物的結(jié)構(gòu)，，從而獲得具具有所希望的新的的性能和用途途的改性聚合合物的過程。。1.2聚合合物改性的研研究內(nèi)容（1）大分子子的化學(xué)反應(yīng)應(yīng)（如氫化，，鹵化，氯磺磺化，環(huán)氧化化，異構(gòu)化，離子子化等）；（2）接枝共共聚；（3）嵌段共共聚；（4）共混；；（5）互穿聚聚合物網(wǎng)絡(luò)；；（6）填充與與增（補(bǔ)）強(qiáng)強(qiáng)；（7）纖維增增強(qiáng)復(fù)合材料料；（8）其它：：交聯(lián)，增塑塑，阻燃，穩(wěn)穩(wěn)定，表面改改性等。（9）成型加加工過程的改改性：如雙向向拉伸、反應(yīng)應(yīng)擠出、微波波技術(shù)、振動(dòng)技術(shù)、自自增強(qiáng)技術(shù)等等。1.3聚合合物改性的發(fā)發(fā)展歷史高高分子材料料及其改性的的發(fā)展歷史:（1）天然高高分子材料的的利用（遠(yuǎn)古古→19世紀(jì)紀(jì)中期）：遠(yuǎn)古時(shí)代：不不自覺地使用用各種天然高高分子材料，，如食用的五五谷(淀粉)、肉類（蛋白質(zhì)質(zhì)），御寒的的獸皮（蛋白白質(zhì)），用做做工具的木材材（纖維素））等我國人民在幾幾千年前就已已經(jīng)懂得種植植棉麻，紡紗紗織布，養(yǎng)蠶蠶繅絲，穿綢著