高分子材料的二次革命

2021-02-13 合成樹脂

一起看塑料在人類社會發展歷史中的歷程:

截止到上世紀七十年代的第一次高分子材料革命創造了聚合物世界,中國基本未留下痕跡。到1990S年代,全球開始正視塑料汙染問題,並提出了「塑料湯」的概念。大海在人類這個「廚師」幾十年不懈努力下,正在變成一鍋巨大的「塑料湯」。尤其是聚烯烴材料,70%的應用是一次性快速消費品,對環境的白色危害日益嚴重。

為解決「塑料湯」的問題,各種各樣的解決方案層出不窮,完全降解塑料在七十年代的基礎上,如今發展如火如荼,但是在全球範圍內引起了爭論。

2015年11月,聯合國環境規劃署發表《生物可降解塑料和海洋垃圾:誤解、關切和對海洋環境的影響》報告,呼籲消除「生物可降解塑料」標籤所帶來的誤區,報告指出被貼上「生物可降解」標籤的產品的廣泛使用並不會顯著減少塑料進入到海洋中的垃圾量,或者降低塑料對海洋所帶來的物理和化學風險。標識有「可降解」「100%降解」等的食品塑料包裝容易被消費者誤解,導致隨意購買和丟棄的行為增加,從而可能加劇塑料汙染的問題。

2019年4月,《Environmental Science & Technology》發表了英國普利茅斯大學的最新一項研究,指出部分標識為生物降解的塑膠袋在不同自然環境條件下放置三年後仍可正常使用;所評估的氧降解或生物降解的塑膠袋沒有顯示出比傳統塑膠袋更優良的降解效果。文章再度引發了人們對生物降解塑料作用的關注。而代表行業的歐洲生物塑料協會則質疑該項研究的科學性,並聲稱該研究誤導了可生物降解塑料和可堆肥塑料的價值。

1901年列寧同志寫了一本《怎麼辦?-我們運動中迫切的問題》 ,今天我們需要一本《怎麼辦?-我們發展中迫切的問題》。第二次高分子材料革命即將開始,本次革命的主旨是促使聚合物形成閉環,進入循環經濟模式。這次革命中,我們的祖國絕不能再袖手旁觀!

其中最主要的手段就是廢舊高分子材料的回收利用。目前以物理回用為主,效果有限。歷史記錄顯示,回收不到9%。材料和產品設計均需要新技術,比如包裝材料方面,如何能夠實現單一材料功能多樣化。。。。未來則以化學回用為主,要實現這種方式,基礎研究開發新技術的道路可能會是長期漫長的任務。化學回收催化降解為主,目前化學回收多數是用600-800℃裂解制油,全球很多人在研究催化降解法,希望在較低溫下將廢塑料裂解成單體等高附加值化工原料。面臨的問題是需要單一組分(很難,不僅廢塑料不好分類,多數製品也是多組分的)物理回收的重點是不分類和應用技術開發。採用新接枝方法,降低回用成本,使性能不降反升。

二次革命的遠期目標:1.研發一種理想的塑料,能夠實現聚合--應用--回收--生物降解的閉環循環,對環境沒有負面影響。2.在物理回收方面,新接枝方法製備低成本相容劑,使回收材料的性能不降反升,陶氏和埃克森已經在開發此類產品。3.高分子材料的化學收方面,廢棄塑料制油制烯烴。

一個嶄新的循環模式是這樣的:

改編自「2020南京降解會議」材料.

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