高分子材料的环境问题

高分子材料应用领域之普及、覆盖面之广，可以用无处不在、无时不在来形容。与此同时，高分子材料的环境问题也提到议事日程。

在高分子材料工业发展过程中首先必须贯彻3R原则和减少废物优先，即减量化原则(Reduce):要求用较少的原料和能源投人，达到既定的生产目的或消费目的，从经济活动的源头就注意节约资源和减少污染;再使用原则(Reuse):要求产品和包装能够以初始形式使用和反复使用，减少一次性用品，延长产品使用寿命;再循环原则(Recy- cle):生产出来的制品在完成其使用功能后能重新变成可以利用的资源而不是不可恢复的垃圾。

对于高分子材料的环境问题必须从生产过程、加工过程、燃烧及废弃物处理四个方面加以探讨。高分子材料的环境问题可归纳为两大类:一是生产和使用过程中的问题，主要是三废(废液、废气、废物)等有害物质的产生及其对环境和人类的影响;二是废弃物的回收利用问题，主要涉及固体废弃物的回收、处理、再生利用，这既是改善环境的需要，也是资源两次利用的必需。

高分子材料生产过程中的环境问题

这里所指的生产过程主要是指聚合物的制备及其成型加工过程。

聚合物制备时的环境问题

(1) 原材料用于制造聚合物的某些单体对人体是有伤害作用的。譬如用于制造PVC树脂的单体氯乙烯，会引起急性或慢性中毒。因此，各国对生产环境允许氯乙烯浓度及树脂中残留的氯乙烯浓度(俗称残单)均有极严格的限制。表2-57为丙烯酸酯类单体毒性一览表。由此不难得出结论，多数单体都会造成一定的环境污染和对人体健康的伤害，必须尽量避免单体的泄漏，减少聚合物中残留单体浓度。有些生产方法因采用有毒原料也会造成环境问题。如采用界面缩聚方法生产PC时的原料之一光气是剧毒的有机化合物，很容易引起肺气肿，以致缺氧窒息，即使吸入微量也很危险。又如，以氰化法生产PMMA(有机玻璃)的单体甲基丙烯酸甲酯时，所采用的原料氢氰酸是剧毒的化工原料，吸入微量也足以使人死亡。

(2)废液为除去、洗涤、回收、处理溶液聚合法生产各种聚合物时使用的大量有机溶剂，以及PVC悬浮聚合和ABS乳液聚合等时使用的大量水，不仅需高额的设备投资和昂贵的操作费用，而且也引起了环境问题。

(3)废弃物聚合物制造过程中形成的粘釜物、过渡料、落地料、齐聚物等。一些聚合物不溶于其单体的聚合过程(如PVC树脂)会产生粘釜物，其既不利于热量传递，影响散热和聚合过程控制，又会影响下一批聚合物质量，必须清除并加以回收;过渡料产生于连续聚合过程中(如PE、PP)，当需要更换产品牌号时，在两种牌号之间会产生过渡料，必须回收利用;落地料产生于聚合物输送、包装过程中;齐聚物是生产过程中形成的某些低分子副产品，需将它们分离出来，并加以利用。

高分子材料加工过程中的环境问题

(1)添加剂 PVC塑料中用作热稳定剂的镉系、铅系等重金属化合物具有毒性，并会引起粉尘污染问题;氟氯烃被用作制冷剂和制备PU泡沫塑料等的发泡剂，已经证实，氟氯烃是破坏地球高空臭氧层的罪魁祸首，属明令禁用之列;摩擦材料及密封材料中大量用作增强材料的石棉是致癌物质，在发达国家已经禁用。

(2)残留单体如前所述，氯乙烯单体对人体有伤害作用，因此，对PVC中残留的氯乙烯单体含量已有明确规定，在一些发达国家甚至规定PVC树脂的残单含量要小于1mg/kg;甲醛对皮肤、黏膜有强烈刺激性，长期吸入低浓度甲醛，会引起头痛、乏力、心悸、失眠等。游离甲醛主要来自PF、UF、MF树脂制成的硬质纤维板、胶合板及其制品中，因此，对这些制品树脂中的残留甲醛浓度也有相应的要求。

(3) 增塑剂增塑剂主要用于软质聚氯乙烯塑料以及某些涂料中，在加工过程中受热的增塑剂会以微粒形式飞溅到空气中，在使用过程中增塑剂也会通过挥发、渗出等析出，使环境变坏，危及人类，影响作物生长。某些增塑剂虽属微毒和无毒，但难以生物降解，易于生物富集，动物实验有致癌致变作用，DOP对人体、动物内分泌干扰作用已经证实，因此，对散发出的增塑剂的烟雾必须进行捕集处理。

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