绿色化工产品

v绿色产品绿色产品的定义绿色产品的生命环节绿色产品的分类v绿色化工产品绿色化工产品定义绿色化工产品的特征绿色化工产品的涉及范围v绿色化工产品的发展前景绿色产品的定义绿色产品的定义，就狭义而言指不包括任何化 学添加剂的纯天然食品或天然植物制成的产品；就 广义而言，指生产、使用及处理过程符合环境要求 ，对环境无害或危害极小，有利于资源再生和回收 利用的产品。例如，由自然纤维、棉、麻和丝绸等天然作物 制作而成的“自然生态服装”，绿色汽车，绿色冰箱 ，绿色公交，绿色电脑，绿色食品，绿色建筑等等 。绿色产品的生命环节 第一个环节设计。绿色产品要求产品质量 优、环境行为优。第二个环节生产过程。要求实现无废少废 、综合利用和采用清洁生产工艺。第三个环节产品本身的品质。比一般产品 更体现以人为本、提高舒适度和健康保护及环境保 护程度。第四个环节废弃物便于处置。 绿色产品的分类 （1）可回收利用型： （2）低排放型： （3）低毒低害的物质： （4）低噪声型： （5）节水型： （6）节能型： （7）可生物降解型：绿色化工产品的定义 化学技术中最理想的是采用“原子经济”反应，实 现反应的绿色化，即原料分子中的每一原子都转化 成产品，不产生任何废物和副产物，实现废物的 “ 零排放”。达到无污染，无重金属残留的化工产品为 绿色化工产品。绿色化工产品的特征 一般地绿色化工产品应该具有两个特征：产品本身必须不会引起环境污染或健康问题，包括 不会对野生生物、有益昆虫或植物造成损害；当产品被使用后，应该能再循环或易于在环境中降 解为无害物质。 绿色化工产品涉及的范围绿色化工产品玻璃燃料农药塑料油漆绿色化工产品 几乎涉及到生活中 的方方面面，例如 ：玻璃、涂料、油 漆、农药、燃料、 橡胶、塑料等，下 面我们对塑料、玻 璃、涂料、农药做 较为详细的介绍。 一、可降解塑料定义：可降解塑料是指在生产过程中加入一定量的添加 剂（如淀粉、改性淀粉或其它纤维素、光敏剂、生 物降解剂等），稳定性下降，较容易在自然环境中 降解的塑料。试验表明，大多数可降解塑料在一般环境中暴 露3个月后开始变薄、失重、强度下降，逐渐裂成 碎片。如果这些碎片被埋在垃圾或土壤里，则降解 效果不明显。 可降解的塑料分类： 光降解塑料 在塑料中掺入光敏剂，在日照下 使塑料逐渐分解。它属于较早的一代降解塑料，其 缺点是降解时间因日照和气候变化难以预测，因而 无法控制降解时间。生物降解塑料 在微生物的作用下，可完全分 解为低分子化合物的塑料。其特点是贮存运输方便 ，只要保持干燥，不需避光，应用范围广，不但可 以用于农用地膜、包装袋，而且广泛用于医药领域 。 光/生物降解塑料 光降解和微生物相结合的一 类塑料，它同时具有光和微生物降解塑料的特点。 水降解塑料 在塑料中添加吸水性物质，用完 后弃于水中即能溶解掉，主要用于医药卫生用具方 面（如医用手套），便于销毁和消毒处理。随着现代生物技术的发展，生物降解塑料越来 越受到重视，已经成为研究开发的新一代热点。实例一：填充型淀粉塑料 1973年，Griffin（格里芬）首次获得淀粉表面改 性填充塑料的专利。到80年代，一些国家以Griffin 的专利为背景，开发出淀粉填充型生物降解塑料。 填充型淀粉塑料又称生物破坏性塑料，其制造工艺 是在通用塑料中加入一定量的淀粉和其他少量添加 剂，然后加工成型，淀粉含量不超过30%。填充型 淀粉塑料技术成熟，生产工艺简单，且对现有加工 设备稍加改进即可生产，因此目前国内可降解淀粉 塑料产品大多为此类型。 实例二：氧化降解塑料 在传统的塑料生产原料中加入添加剂，与一般 的色母添加方法相同。在塑料制品被遗弃后，添加 剂中两种物质起作用：一是预氧化剂（主要是一些 无毒金属离子），二是生物降解促进物质（主要是 一些天然植物纤维素）。预氧化剂控制塑料在未被 遗弃时保持应有的寿命及功能，在遗弃后通过过氧 化反应降低分子量，使得聚合物变脆，易于微生物 分解。生物降解促进物质主要是促进微生物滋生。 此项技术相对淀粉基塑料技术而言，简单易行，成 本降低，一般设备就可以生产，据相关验证称，塑 料的性能也得到了很好的维持。节约了粮食。 二、绿色玻璃色彩斑烂的玻璃制品给人以赏心悦目的感觉， 为我们生活增添了不少的情趣。可是，在这个五彩 缤纷的玻璃世界中，却包含着有害的甚至剧毒的元 素，如铅、铬、镉、镍、铜、锰、砷等重金属，以 及氟、氯、硫等非金属。在工业生产过程中，这些 元素会释放、气化，污染大气、水源，以致对人类 造成伤害。 1、优化玻璃的化学成分 为了避免或减少玻璃容器中有害物质的溶出， 首先必须优化玻璃的化学成分。在铅玻璃中加入一定数量的Al2O3并用Na2O代 替 K2O可减少铅的溶出量。氧化砷在玻璃的制造中用作澄清剂，但其毒性 较大。用砷酸钠代替氧化砷,可使毒性减至1/60，且 在运输过程中无粉尘飞扬。 2、炉渣玻璃 钢铁工业及有色冶金工业的发展产生了大量炉 渣。以我国为例,每年的冶金炉渣排放量便超过了 700万吨，累计多达2000多万吨。目前利用率不到 5%。若用以生产炉渣玻璃陶瓷制品，由于配料中可 加入50%60%的炉渣无疑是保护生态环境的一种 最有效的方法。不仅如此,尚能产生巨大的经济效益 。炉渣玻璃比普通玻璃具有更高的抗弯、抗压强 度，极高的耐磨性能，良好的热性能(能耐1000 的冷热温差)，优良的电绝缘性能和稳定的化学性能 。3、生态环境玻璃 生态环境玻璃材料是指具有良好的使用性能或 功能，对资源能源消耗少，和对生态环境污小，再 生利用率高或可降解与循环利用，在制备、使用、 废弃直到再生利用的整个过程与环境协调共存的玻 璃材料。我们称其为光催化降解生态环境玻璃材料 ，或简称为光化解环境玻璃。这种生态玻璃具有降解大气中由于工业废气和 汽车尾气以及室内装饰材料所产生的污染；还可以 降解积聚在玻璃表面的液态有机物；同时能起到抗 菌、杀菌和防霉的作用。 实例一：富铁矿渣微晶玻璃矿冶工业的迅速发展使尾矿及工业废渣的排出 量逐年增多。据不完全统计,世界上选矿工业每年排 放的废石及尾矿渣约20 亿m3。我国工业固体废弃 物累积达70 亿吨以上,占地超过一百多万亩,仅川南 地区每年就有近千万吨硫铁尾矿排出,严重危害环境 。因此，利用铁尾矿与废渣制备富铁微晶玻璃, 变 废为宝, 改善自然环境。提高富铁矿渣作为玻璃原料的引入量,寻求整体 高价值利用途径, 特别是开发高强、高档、低成本 的建筑、装饰、医药、工业用耐磨、耐蚀富铁微晶 玻璃材料。实例一：富铁矿渣微晶玻璃富铁微晶玻璃板具有以下特性： 具有大理石般的柔和感；比天然石材更坚硬而不易破损；能弥补天然石材色差大的缺点；耐风化、 耐酸碱性强,耐震性强；不吸水,所以不易污染、 不受冻害；没有天然石材结构之纹理, 不易断裂。 实例一：富铁矿渣微晶玻璃在玻璃熔体中存在的平衡关系： Fe2O3 2FeO + 1 /2O2随玻璃中铁含量的增加,有利于反应式向生成 Fe2O3 方向进行，所以Fe3+增加，玻璃的颜色也逐 步由淡绿黄绿绿色方向过渡。Fe2+/Fe3+对富铁矿渣微晶玻璃的制备工艺影响 很大：当矿渣中的Fe2+高含量存在时,玻璃化料粘度 低, 必然导致晶化过程中析晶速率过大,而很容易把 温度升高逐渐逸出的气体封闭其间,造成成品气孔数 目过多。实例二：高炉渣瓶罐玻璃的研制传统瓶罐玻璃选用的原料及玻璃为： Na2-CaO-SiO2高炉渣瓶罐玻璃则立足于采用高炉渣、粉煤灰 等废渣为主要原料，砂岩、长石作为调节原料，锰 渣作为着色剂。它们的组成是： CaO-Al2O3-SiO2实例二：高炉渣瓶罐玻璃的研制成分：原料的化学成分为 SiO2，42.0%55.0%； Al2O3 ，6%14%； CaO ，16.030.0%制备：将配合料装入高温坩埚，置于高温电阻炉中,于 1300-1320熔化,保温1.5h后,把熔体倒出成型、退 火后待用。实例二：高炉渣瓶罐玻璃的研制物化性能：1、较高的密 度 抗折强度和较低的膨胀系数2、较好的 化学隐定性3、具有较好阻挡紫外线透过能力4、较好的熔化性能与较差的成型工艺从资源再循坏与坏境保护总体效益出发，以 80%左右高炉渣、粉煤灰等为主要原料制备瓶罐玻 璃，具有 良好的物化性能,能达到以废渣代替部分 矿物原料及化工原料（纯碱），从而能降低原料成 本与达到节能目的。实例三：光催化降解玻璃定义：利用玻璃表面的涂层在日光或紫外线照射下， 具有降解大气和水中污染物及抗菌杀菌性能的玻璃 ，此玻璃应属于生态环境材料，而且应为生态环境 玻璃材料的主要品种，我们称其为光催化降解生态 环境玻璃材料，或简称为光化解环境玻。实例三：光催化降解玻璃光催化降解环境玻璃是以玻璃为载体，在其表 面涂一层或多层 n型半导体薄膜，利用光辐射半导 体后产生高度活性的光生空穴P 电子对，此光生空 穴具有强烈的氧化能，将吸附在玻璃表面的有机污 物分解，而高活性电子则具有强烈的还原能力，可 以除去某些毒性污染物，达到减少污染的目的。实例三：光催化降解玻璃功能：1、降解大气中由于工业废气和汽车尾气的NOx 、SOx和有机污染物，室内装饰材料放出的甲醛和 生活环境中产生的甲硫醇、硫化氢、氨气等污染物 。2、降解积聚在玻璃表面的液态有机物，如各种 食用油、抽油烟机产生的焦油等。3、抑制和杀灭环境中的微生物，起抗菌、杀菌 和防霉作用。实例三：光催化降解玻璃4、玻璃表面呈超亲水性，对水完全润湿，可 以隔离玻璃表面与吸附的灰尘、有机物，使这些吸 附物不易与玻璃表面结合，在外界风力、雨水淋和 水冲洗等外力和吸附物自重的的推动下，灰尘和油 腻自动地从玻璃表面剥离，达到去污和自洁的要求 。三、绿色涂料 涂料中的化学物质除成膜基质外，其余物质如 溶剂、增塑剂、添加剂等，大都是易挥发性的有机 物，并带有一定的毒性，这些物质是涂料污染大气 的主要来源。特别是有机溶剂，使用量大，挥发性 强，对人畜损害程度较大。涂料施工后，全部有机 溶剂挥发释放到大气中。据报道，全世界每年向大气排放的碳氢化合物 约达2000万吨,其中约有350万吨是涂料中的有机溶 剂。有机溶剂挥发到大气中通过呼吸进入人体后会 损害人体。 1、水性涂料 主要特性是以无毒的水代替有毒的有机物作为涂料溶剂，减少或消除涂料挥发性的有机物对大气的污染。水性涂料仍然会含部分有机溶剂（作助溶剂，但量较少）。 2、无溶剂涂料 无溶剂涂料包括粉末涂料和光固化涂料。由于涂料不含溶剂，环境的污染问题可得到较彻底的解决。因此，它们受到极大的重视，发展十分迅速。实例一：高固体分涂料或无溶剂涂料随着人类对环保重视程度的加深，高固体分甚 至研制出有100%固体分涂料。普通防腐涂料中有 大约40%左右的可挥发物，它们绝大多数为有机溶 剂，在涂料施工后挥发到大气中，污染了环境。提 高涂料的固含量，降低其挥发分，对涂料的应用及 其工业发展具有非常重要的意义。国外已研制出固 体含量高达95%的防腐涂料该涂料性能优异，在油 田及水电工业上应用，取得很好效果。实例二：热固性重防腐环氧粉末涂料热固性重防腐环氧粉末涂料又称熔结环氧粉末 ，能满足化工、冶金、核电，石油、天然气、输水 等重腐蚀环境下的异型构件和管道等长效防腐的需 求。这种涂料开发于上世纪五六十年代，实现了工 业化生产，30多年来经过不断的发展完善，这项技 术已经走向成熟，迄今为止已有105km以上的管道 使用了熔结环氧粉末。 实例三：水性环氧涂料采用环氧树脂水乳液作为环氧基组份，水溶性 胺类作为固化剂，配制成双组份水性环氧树脂防腐 底漆，适用于对溶剂散发要求极为严格的非水下钢 结构，并且在硬度、抗腐蚀性、施工配套性等方面 都具有与溶剂型环氧涂料相当的性能,有效地降低了 VOC含量，是防腐涂料的发展方向。实例三：水性环氧涂料典型的水乳型环氧防腐涂料：以苯乙烯、丙烯酸及其醋类作单体，环氧树脂 作改性剂，有良好耐水性、耐热性、耐光性，又具 有良好的附着