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我要写有关于“绿色高分子”或“塑料的应用”的论文(二选一)，2000个字，我闷住了大家快来帮帮我，找些有关于主题的资料。拜托啦！~...
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浅谈高分子材料的绿色化发展
摘要：高分子材料从二十世纪到今天，发展迅猛，在人们的日常生活中扮演着重要的角色，而其在环境上的影响日益受到人们的关注。本文从发展现状，处理及循环利用技术，新技术的发展几个方面对其绿色化发展作一个大致的阐述。
关键词：高分子材料 绿色 循环利用 环境保护
高分子材料包括塑料、橡胶、合成纤维。在二战以前，由于天然高分子材料来源丰富，人工合成高分子工业发展缓慢。但随着战争的爆发, 天然橡胶，棉花等天然高分子材料开始紧缺, 迫使人们去探索合成人造高分子的途径。从1930到1945年, 尼龙(Nylon)、氯丁橡胶、丁苯橡胶、聚乙烯等相继问世，并成功地取代了天然高分子材料。由于高分子材料具有许多优良性能，适合现代化生产，经济效益显著，且不受地域、气候的限制，因而高分子材料工业取得了突飞猛进的发展，成为对人类最为重要的材料。
但是，高分子材料的化学稳定性使其消费产物对环境造成了巨大的压力。就重量而言[1]，世界上每年的橡胶废弃物约是其产量的60％-70％，橡胶废弃物约占其产量的40％，我国每年的塑料废弃物和橡胶废弃物总计达700万吨。
1.高分子材料的环境影响概述
1.1 高分子材料废弃物的增加造成环境污染的现状[3.4]
以应用范围最为广泛的塑料废弃物而言，以塑料农用地膜(年需求量约500kt,消费量居世界之首)和塑料包装材料为最多。据不完全统计,至1996年,我国乡镇以上生产塑料包装材料的企业超过8000家,其中薄膜生产企业2240家,丝、绳、编织制品生产企业4300家,泡沫塑料生产企业500家,包装箱及容器生产企业697家。1999年我国塑料包装材料产量为2030kt,按社会需求量的发展速度估计,至2005年为3600kt,至2010年将达到5000kt。地膜和塑料包装材料属于塑料的“短寿命”应用范畴,使用后大多成为固体废弃物进入垃圾处理系统,有的被随意丢弃,如一次性塑料消费品聚苯乙烯快餐餐具、农贸市场及超市滥发的超薄塑料袋等。由于其量大、分散，很难回收利用;而高分子材料废弃物绝大部分不能自然降解、水解和风化。即使是淀粉/聚合物共混物的降解制品要降解到无害化程度，至少也需要50年。于是，废弃物日积月累便成了触目惊心的“白色污染”,对环境造成严重污染,甚至危害人类健康和动植物的生存,影响生态平衡。据有关部门的调查数据显示:上海每年排入环境的废塑料总量为29万吨,北京每年为13.1万吨,广州每年为28.6万吨。这些废弃塑料大多进入城市垃圾处理系统,而我国传统的垃圾消纳倾倒方式是一种“污染物转移”方式。侵占大量土地,并严重污染空气和水体。
同时，为优化高分子材料性质而添加的助剂在与环境长期接触与作用的过程中，也会带来一些破坏因子。
1.2 高分子材料废弃物的回收利用过程对环境的影响
大多数塑料因其有机物含量高,具有较高的热值,可回收用作燃料,但在燃烧过程中会产生二次污染及对设备的腐蚀。如:聚氯乙烯(PVC)燃烧过程中会产生氯化氢、氰化氢、氮氧化合物等有害气体,同时氯化氢会对设备腐蚀;聚苯乙烯(PS)燃烧时会产生大量有害气体与黑烟。
2.现有高分子材料废弃物的处理方法
2.1土地填埋
这是在许多国家尤其是发展中国家被普遍采用的方法，它往往会侵占大量土地面积，给土地、水源带来很大的破坏。所以未来随着处理技术的提高和材料本身的绿色化，填埋方法终会销声匿迹。
2.2焚烧转化
焚烧法是垃圾(包含塑料废弃物)资源化利用的方法。
焚烧技术就是利用焚烧炉及其设备,使垃圾在焚烧炉内经过高温分解和深度氧化的综合处理过程,以达到垃圾能源化、减量化的目的。焚烧技术在国外已经得到广泛应用,建成了许多垃圾焚烧发电厂,而在我国则刚刚起步。垃圾的直接焚烧会产生两大问题:一是在垃圾焚烧过程中会产生二恶英的超标排放,严重污染环境;二是由于垃圾中各组分组成的差异性很大,因此,垃圾直接焚烧会对焚烧炉的设计造成困难,导致垃圾的焚烧效率降低。
用焚烧技术处理的垃圾,一般要求热值[2]大于3000kJ/kg。我国塑料人均消费量虽然还较低,但据相关数据表明:垃圾中塑料所占比例越大则垃圾的平均热值就越高。欧洲塑料制造联合体的试验证明,用焚烧技术处理垃圾来发电或供热是可行的。在焚烧过程中要控制二恶英的形成,常采用活性炭吸附二恶英的方法以防止环境污染。目前,我国已经建成或正在筹建垃圾焚烧厂的城市有[2]:深圳、广州、上海、北京、珠海、厦门、合肥等。
2.3循环利用
废旧高分子材料资源化是处理废旧高分子材料,保护环境的有效途径。无论是从环境科学的原理着眼,还是从环保和节约资源的角度看,废塑料资源化不仅可以消除环境污染,而且可以获得宝贵的资源和能源,产生明显的环境和效益。大致可分为两种方法:物理循环利用和化学循环利用(也有学者又从中分出能量循环,即将高分子废料直接制成固体燃料,或先液化成油类, 再制成液体燃料)。
2.3.1 物理循环利用
物理回收循环利用技术主要是指简单再生利用和复合再生利用(或改性再生)。简单再生系指回收的废旧塑料制品经过分类、清洗、破碎、造粒后直接进行成型加工。如聚氯乙烯废旧硬质板材、管材等硬制品经过上述处理后可直接挤出板材,用于建筑物中的电线护管。这类再生利用的工艺路线比较简单,且表现为直接处理和成型。因为未采取其他改性技术,再生制品的性能欠佳,一般只作档次较低的塑料制品。
改性再生利用指将再生料通过机械共混或化学接板进行改性。如增韧、增强并用,复合活性粒子填充的共混改性,或交联、接板、氯化等化学改性,使再生制品的力学性能得到改善或提高,可以做档次较高的再制品,这尖改性再生利用的工艺路线较复杂,有的需要特定的机械设备。
2.3.1.1塑木技术
使用木粉式植物纤维高份额填充聚乙烯和聚丙烯树脂,同时添加部分增粘及改性剂经挤出、压制或挤压成型为板材,可替代相应的天然木制品,除具有木材制品的特性外,还具有强度高、防腐、防虫、防湿、使用寿命长、可重复使用、阻燃等优点。近年来国内外塑木板材制品的技术开发和应用发展迅速。木粉填充改性塑料国外早已开始研究,但高份额的木粉填充则是近几年才有较大发展。在日本,有名的“爱因木”就是该产品;加拿大的协德公司也已开发出类似的塑料制品;奥地利辛辛那提公司及PPT模具公司开发出各种塑木板材制品;我国唐山塑料研究所、国防科技大学、广东工业大学等在早些时候在低份额木粉改性填充树脂体系中进行塑木产品专用设备的开发。
目前,塑木板材主要使用在如下场合;公园、建筑材料、隔音材料、包装材料、围墙以及各种垫板广告地板等。比利时先进回收技术公司将混杂塑料合金化[5],生产出塑料木材制成栅栏、跳板、公园座椅、道路标志等。
2.3.1.2土工材料化
土工材料只要求某些物理性能和化学性能的技术指标,因此利用废塑料生产土工制品的经济效益和社会效益较好。例如利用废PP或HEPE加工成降低地表水位的盲沟或防止滑坡塌方的土工格栅等。美国得克萨斯州大学采用黄砂、石子、液态宠物和固化剂为原料制成混凝土[6];日本一家公司利用废塑料制成园艺用新型培养土[7]。
用废橡胶可以制成人工鱼礁、水土保持材料、缓冲材料和铁路路基。在许多国家,废车胎用来作山区或沙岸、堤坝的水土保持材料。
2.3.2 化学循环利用
化学循环利用是近年来对废旧高分子资源化研究的最为活跃的发展趋势。它的二次污染也是比较小的或可以避免的。化学循环一般都是裂解过程,产生气体、液体和固体残留物,它们都可加以适当的利用。总的来说,化学循环既可节省和利用资源,又可消除或减轻高分子材料对环境的不利影响。
2.3.2.1油化技术
废塑料油化技术有热解法、热解—催化改质法、催化热解法3种基本方法。废塑料催化裂解制燃料油技术在世界范围内已有成功的先例,德国、美国、日本等国均建有大规模的工厂;在我国的北京、西安、广州等城市也建立了一些小规模的废塑料油化工厂。日本已建成多条连续裂解生产线,可连续地将烯烃类废塑料高温＃催化裂解成汽油等。我国北京石油大学、中国科学院大连化物所、山西煤炭所等开展烯烃类塑料热裂解催化剂的研究,并在催化裂解聚乙烯(PE),聚丙烯(PP)等回收汽油领域取得一定的进展。
油化技术的优势:废塑料催化裂解制取汽油、柴油技术,原料来源广泛,生产安全、污染少、技术可靠,具有较高的社会效益和经济效益,市场前景广阔。
2.3.2.2焦化、液化技术
采用煤与废塑料共焦化的想法,目的是利用现有焦炉处理设备在生产合格焦的同时处理大量废塑料,从而也避免了已有治理方法的不足。Collin等[8]将废塑料先与煤焦油沥青共热解制得所谓的活性沥青,再将其与煤共焦化,所得焦炭性质得到改善;Ishiguro[8]等将废塑料加入焦炉底部,上面再盖上焦煤共同炼焦;李东涛、田福军8等已进行了单一的八一焦煤与塑料树脂的共焦化。
通过煤和废塑料共处理液化制取液态燃料,利用废塑料中的富含的氢,降低煤液化的氢耗量,使废塑料得以资源化利用,同时改善煤液化反应的条件,降低粹化油的生产成本,这对合理有效利用煤炭资源,变“脏”资源为“洁”资源,改善了人类生活环境都具有积极意义。国外学者Hodekw,Miurak和Palmer1S1R等[8]在90年代初期已开始了共液化的理论性研究;我国研究者赵鸣、田福军等[8]在这方面都做了大量的工作,同时也取得了可喜的成果。
2.3.2.3超临界流体技术[8]
超临界水、二氧化碳、甲醇、乙醇等都是超临界流体的代表。水是自然界最重要的溶剂,在超临界状态下具有许多独特的性质,用超临界水(SCW)作为化学反应的介质已受到人们的广泛重视和研究。尤其是它可以使废塑料发生降解或分解,从而回收有价值的产品如单体等,同时也解决了能源、二氧化碳、和二次污染等环境问题。因此超临界水特别适宜于环境良好化学工艺过程的开发。
用超临界水进行废塑料的化学回收,其目的主要是为了避免结焦现象,提高液化产物的产率,循环回收或作为燃料。
近年来,日本、美国等在这方面都进行了大量的研究,并获得了一定的成果。陈克宇等于1998年进行了超临界水中聚苯乙烯泡沫降解初步实验;东北电力和三菱重工于1996—1998年进行了利用超临界水技术的初步试验,取得了明显的突破。Dakuradahideo和KimuraKazuaki等于1997年研究了废塑料在超临界水中的液化过程,开发了废塑料在超临界水中油化新工艺,并进行了PE、PP的中试验。Watanabe等于1998年用聚乙烯和正十六烷在SCW和氩气(011MPa)中进行了实验;徐建华等废塑料(PE、PP、PS)的降解回收工艺;美国专利报道了用超临界水部分选择性的氧化废塑料回收单体和其它有用的低相对摩尔质量有机物的工艺过程。 用SCW进行废塑料的降解有以下优点:①由于采用水为介质进行低分子油化,因而成本低;②可以避免热分解时发生的炭化现象,油化率提高;③反应在密闭系统中进行,不污染环境;④反应速度快,效率高。
3.绿色高分子的发展概述
3.1绿色高分子概述
绿色高分子材料源自于绿色化学与技术，包括高分子的绿色合成和绿色高分子材料的合成与应用两个方面，前者是指高分子合成的无害化及其对环境的友好，后者是指可降解高分子材料的合成与使用及其环境稳定高分子材料的回收与循环使用。
在通常的高分子合成过程中，需要大量使用溶剂、催化剂等对环境产生危害的物质，这些物质一般难以除尽，常常会残留在高分子产品中对环境造成长期危害。另外，聚合需要的压力高，时间长，同时会产生大量的热量，为保证反应的顺利进行，就需要大量的水和能源。而高分子的绿色合成则正是要规避这些缺陷。
对高分子进行绿色合成有几点要求：一是合成中不产生毒副产物或者有毒副产物的无害化处理；二是采用高效无毒化的催化剂，提高催化效率，缩短聚合时间，减少反应所需的能量；三是溶剂实现无毒化，可循环利用并降低在产品中的残留率；四是聚合反应的工艺条件应对环境友好；五是反应原料应选择自外界中含量丰富的物质，而且对环境无害，避免使用自然界中的稀缺资源。当前，高分子绿色合成的主要方法有三种，即改变聚合反应中传统的能量交换方式、改变催化剂和改变反应条件。
作为绿色高分子的又一研究内容，绿色高分子材料的合成与应用也很重要。绿色高分子之所谓绿色，通常是指高分子材料的可降解性。根据可降解高分子的降解机理对其作出明确的定义，再经分子和材料设计合成高分子，并进行加工制备降解塑料，然后对它作出评阶。根据评价结果，修正分子、材料的设计，再加上新的降解塑料，如此循环往复，最终得到理想的降解材料。
根据降解机理的不同，可降解高分子可划分为光降解高分子、生物降解高分子以及光－生物双降解高分子三类。
高分子光降解是指聚合物吸收紫外光，使聚合物发生水解、胺解、酸解、氧化等化学反应，致使聚合物分子链断裂，分子量变小。其机理[9]主要是反应生成自由基活性中间体，分为添加型与合成型两类。合成型光降解，是在聚合物合成过程中引入一些低能易断开的弱链，或接上一些见光分解的感光基团和转移的原子，这样遇到光的作用就会发生化学反应，导致聚合物大分子的降解，其长链断裂为易被微生物吞食的小分子碎片。乙烯与一氧化碳共聚物是典型的合成型光降解高分子，早在20世纪70年代就已开始商品化。添加型光降解，是在塑料的配料中加入一定量的光敏剂，遇到光的作用同样发生降解，方法较为简单，成本也较低。
生物降解高分子是在微生物，或在人体及动物体内的组织细胞、酶和体液的作用下，使其化学结构发生变化，致使分子量下降及性能发生变化的高分子材料。目前研究和开发的生物降解高分子，以其来源不同可分为三类，即化学合成可降解高分子、天然高分子和微生物合成可降解高分子。
生物降解高分子具有良好的生物降解性、易加工性和机械性能等，在许多领域得到广泛应用，并因而受到国内外研究人员的高度重视。生物降解高分子材料在医学领域的应用研究尤其活跃，其在临床的应用主要是作为手术缝合线、人造皮肤、骨固定材料、药物控制释放体系等。
光－生物降解高分子光－生物降解高分子是全面结合光和生物的降解作用，实现高分子材料的完全降解。这将是未来可降解高分子的重要研究方向之一。在生物降解高分子中添加光敏剂可以使高分子同时具有光和生物降解的特性，美国EcostarInternational公司开发的Ecostar Plus现已工业化生产[10]。我国中科院长春应用化学研究所、天津大学、四川大学、上海有机所等也在此领域开展研究并取得良好进展[10]。
3.2绿色高分子材料的发展方向
绿色高分子材料的应用广泛，在农业、食品包装、电子电器、一次性日用杂品、医学临床、医疗器材等诸多领域都有广阔的应用前景。今后一段时期，绿色高分子的研究将向两个主要方向发展。
一是聚合单体的选择。在高分子材料的制备方面，理想的绿色技术是在单体的选择、合成等初期阶段，就考虑材料使用后的可回收利用性。要制备易于解聚、降解及可循环利用的高分子材料，在分子链中引入对光、热、氧、生物敏感的基团，为材料使用后的降解提供条件。同时应拓宽可聚会单体的范围，减少对石油的依赖。
二是利用新的合成方法制造绿色高分子。自然界中存在的许多高分子材料都是生物合成的，如蛋白质、淀粉、DNA、纤维等，它们合成的过程对环境没有污染，而且生物合成的高分子一般也可以生物降解，使用后也不会对环境产生危害。但这些合成方法存在会成时间长、产量低、受气候等外部因素的影响较大以及价格高等缺陷，而且产品在机械性能、加工性能等方面也有不足，需要进行改性才可以使用。因此应以生物基因工程为基础，改善和提高生物合成高分子的合成方法。
4.小结
在高分子材料大显身手的今天，为了让它更好的为整个世界的快速、健康、可持续发展服务，我们应该一方面探寻最高效最经济的循环利用的途径和工艺，一方面要在绿色高分子的研究和开发上不断做到更好。
5.参考文献
1 卓玉国，高分子材料在环境中的危害及其对策，中国环境管理干部学院学报，2004.14。
2 郑巧东，塑料废弃物综合治理的现状分析，湖州职业技术学院学报，2003.3。
3 杨惠娣，回顾与展望———中国塑料工业发展现状与动向，中国塑料，2001.15。
4 赵延伟，包装废弃物综合治理研究，包装工程，2000.21。
5 王颖， 废塑料有再生与利用，环境保护，2002.16。
6 王永耀，废塑料回收利用进展，国外石油化工快报，2000.13。
7 黄汉生，日本废塑料回收技术发展动向，现代化工，1999.11。
8 袁利伟、陈玉明、李旺，高分子材料的循环利用技术，攀枝花学院学报，2003.20。
9 周开明、冯梅，绿色包装及其系统设计，中国印刷物资商情，2004.11。
10戈明亮，高分子材料探寻绿色发展之路，中国化工报，2003.1.16.
摘要：高分子材料从二十世纪到今天，发展迅猛，在人们的日常生活中扮演着重要的角色，而其在环境上的影响日益受到人们的关注。本文从发展现状，处理及循环利用技术，新技术的发展几个方面对其绿色化发展作一个大致的阐述。
关键词：高分子材料 绿色 循环利用 环境保护
高分子材料包括塑料、橡胶、合成纤维。在二战以前，由于天然高分子材料来源丰富，人工合成高分子工业发展缓慢。但随着战争的爆发, 天然橡胶，棉花等天然高分子材料开始紧缺, 迫使人们去探索合成人造高分子的途径。从1930到1945年, 尼龙(Nylon)、氯丁橡胶、丁苯橡胶、聚乙烯等相继问世，并成功地取代了天然高分子材料。由于高分子材料具有许多优良性能，适合现代化生产，经济效益显著，且不受地域、气候的限制，因而高分子材料工业取得了突飞猛进的发展，成为对人类最为重要的材料。
但是，高分子材料的化学稳定性使其消费产物对环境造成了巨大的压力。就重量而言[1]，世界上每年的橡胶废弃物约是其产量的60％-70％，橡胶废弃物约占其产量的40％，我国每年的塑料废弃物和橡胶废弃物总计达700万吨。
1.高分子材料的环境影响概述
1.1 高分子材料废弃物的增加造成环境污染的现状[3.4]
以应用范围最为广泛的塑料废弃物而言，以塑料农用地膜(年需求量约500kt,消费量居世界之首)和塑料包装材料为最多。据不完全统计,至1996年,我国乡镇以上生产塑料包装材料的企业超过8000家,其中薄膜生产企业2240家,丝、绳、编织制品生产企业4300家,泡沫塑料生产企业500家,包装箱及容器生产企业697家。1999年我国塑料包装材料产量为2030kt,按社会需求量的发展速度估计,至2005年为3600kt,至2010年将达到5000kt。地膜和塑料包装材料属于塑料的“短寿命”应用范畴,使用后大多成为固体废弃物进入垃圾处理系统,有的被随意丢弃,如一次性塑料消费品聚苯乙烯快餐餐具、农贸市场及超市滥发的超薄塑料袋等。由于其量大、分散，很难回收利用;而高分子材料废弃物绝大部分不能自然降解、水解和风化。即使是淀粉/聚合物共混物的降解制品要降解到无害化程度，至少也需要50年。于是，废弃物日积月累便成了触目惊心的“白色污染”,对环境造成严重污染,甚至危害人类健康和动植物的生存,影响生态平衡。据有关部门的调查数据显示:上海每年排入环境的废塑料总量为29万吨,北京每年为13.1万吨,广州每年为28.6万吨。这些废弃塑料大多进入城市垃圾处理系统,而我国传统的垃圾消纳倾倒方式是一种“污染物转移”方式。侵占大量土地,并严重污染空气和水体。
同时，为优化高分子材料性质而添加的助剂在与环境长期接触与作用的过程中，也会带来一些破坏因子。
1.2 高分子材料废弃物的回收利用过程对环境的影响
大多数塑料因其有机物含量高,具有较高的热值,可回收用作燃料,但在燃烧过程中会产生二次污染及对设备的腐蚀。如:聚氯乙烯(PVC)燃烧过程中会产生氯化氢、氰化氢、氮氧化合物等有害气体,同时氯化氢会对设备腐蚀;聚苯乙烯(PS)燃烧时会产生大量有害气体与黑烟。
2.现有高分子材料废弃物的处理方法
2.1土地填埋
这是在许多国家尤其是发展中国家被普遍采用的方法，它往往会侵占大量土地面积，给土地、水源带来很大的破坏。所以未来随着处理技术的提高和材料本身的绿色化，填埋方法终会销声匿迹。
2.2焚烧转化
焚烧法是垃圾(包含塑料废弃物)资源化利用的方法。
焚烧技术就是利用焚烧炉及其设备,使垃圾在焚烧炉内经过高温分解和深度氧化的综合处理过程,以达到垃圾能源化、减量化的目的。焚烧技术在国外已经得到广泛应用,建成了许多垃圾焚烧发电厂,而在我国则刚刚起步。垃圾的直接焚烧会产生两大问题:一是在垃圾焚烧过程中会产生二恶英的超标排放,严重污染环境;二是由于垃圾中各组分组成的差异性很大,因此,垃圾直接焚烧会对焚烧炉的设计造成困难,导致垃圾的焚烧效率降低。
用焚烧技术处理的垃圾,一般要求热值[2]大于3000kJ/kg。我国塑料人均消费量虽然还较低,但据相关数据表明:垃圾中塑料所占比例越大则垃圾的平均热值就越高。欧洲塑料制造联合体的试验证明,用焚烧技术处理垃圾来发电或供热是可行的。在焚烧过程中要控制二恶英的形成,常采用活性炭吸附二恶英的方法以防止环境污染。目前,我国已经建成或正在筹建垃圾焚烧厂的城市有[2]:深圳、广州、上海、北京、珠海、厦门、合肥等。
2.3循环利用
废旧高分子材料资源化是处理废旧高分子材料,保护环境的有效途径。无论是从环境科学的原理着眼,还是从环保和节约资源的角度看,废塑料资源化不仅可以消除环境污染,而且可以获得宝贵的资源和能源,产生明显的环境和效益。大致可分为两种方法:物理循环利用和化学循环利用(也有学者又从中分出能量循环,即将高分子废料直接制成固体燃料,或先液化成油类, 再制成液体燃料)。
2.3.1 物理循环利用
物理回收循环利用技术主要是指简单再生利用和复合再生利用(或改性再生)。简单再生系指回收的废旧塑料制品经过分类、清洗、破碎、造粒后直接进行成型加工。如聚氯乙烯废旧硬质板材、管材等硬制品经过上述处理后可直接挤出板材,用于建筑物中的电线护管。这类再生利用的工艺路线比较简单,且表现为直接处理和成型。因为未采取其他改性技术,再生制品的性能欠佳,一般只作档次较低的塑料制品。
改性再生利用指将再生料通过机械共混或化学接板进行改性。如增韧、增强并用,复合活性粒子填充的共混改性,或交联、接板、氯化等化学改性,使再生制品的力学性能得到改善或提高,可以做档次较高的再制品,这尖改性再生利用的工艺路线较复杂,有的需要特定的机械设备。
2.3.1.1塑木技术
使用木粉式植物纤维高份额填充聚乙烯和聚丙烯树脂,同时添加部分增粘及改性剂经挤出、压制或挤压成型为板材,可替代相应的天然木制品,除具有木材制品的特性外,还具有强度高、防腐、防虫、防湿、使用寿命长、可重复使用、阻燃等优点。近年来国内外塑木板材制品的技术开发和应用发展迅速。木粉填充改性塑料国外早已开始研究,但高份额的木粉填充则是近几年才有较大发展。在日本,有名的“爱因木”就是该产品;加拿大的协德公司也已开发出类似的塑料制品;奥地利辛辛那提公司及PPT模具公司开发出各种塑木板材制品;我国唐山塑料研究所、国防科技大学、广东工业大学等在早些时候在低份额木粉改性填充树脂体系中进行塑木产品专用设备的开发。
目前,塑木板材主要使用在如下场合;公园、建筑材料、隔音材料、包装材料、围墙以及各种垫板广告地板等。比利时先进回收技术公司将混杂塑料合金化[5],生产出塑料木材制成栅栏、跳板、公园座椅、道路标志等。
2.3.1.2土工材料化
土工材料只要求某些物理性能和化学性能的技术指标,因此利用废塑料生产土工制品的经济效益和社会效益较好。例如利用废PP或HEPE加工成降低地表水位的盲沟或防止滑坡塌方的土工格栅等。美国得克萨斯州大学采用黄砂、石子、液态宠物和固化剂为原料制成混凝土[6];日本一家公司利用废塑料制成园艺用新型培养土[7]。
用废橡胶可以制成人工鱼礁、水土保持材料、缓冲材料和铁路路基。在许多国家,废车胎用来作山区或沙岸、堤坝的水土保持材料。
2.3.2 化学循环利用
化学循环利用是近年来对废旧高分子资源化研究的最为活跃的发展趋势。它的二次污染也是比较小的或可以避免的。化学循环一般都是裂解过程,产生气体、液体和固体残留物,它们都可加以适当的利用。总的来说,化学循环既可节省和利用资源,又可消除或减轻高分子材料对环境的不利影响。
2.3.2.1油化技术
废塑料油化技术有热解法、热解—催化改质法、催化热解法3种基本方法。废塑料催化裂解制燃料油技术在世界范围内已有成功的先例,德国、美国、日本等国均建有大规模的工厂;在我国的北京、西安、广州等城市也建立了一些小规模的废塑料油化工厂。日本已建成多条连续裂解生产线,可连续地将烯烃类废塑料高温＃催化裂解成汽油等。我国北京石油大学、中国科学院大连化物所、山西煤炭所等开展烯烃类塑料热裂解催化剂的研究,并在催化裂解聚乙烯(PE),聚丙烯(PP)等回收汽油领域取得一定的进展。
油化技术的优势:废塑料催化裂解制取汽油、柴油技术,原料来源广泛,生产安全、污染少、技术可靠,具有较高的社会效益和经济效益,市场前景广阔。
2.3.2.2焦化、液化技术
采用煤与废塑料共焦化的想法,目的是利用现有焦炉处理设备在生产合格焦的同时处理大量废塑料,从而也避免了已有治理方法的不足。Collin等[8]将废塑料先与煤焦油沥青共热解制得所谓的活性沥青,再将其与煤共焦化,所得焦炭性质得到改善;Ishiguro[8]等将废塑料加入焦炉底部,上面再盖上焦煤共同炼焦;李东涛、田福军8等已进行了单一的八一焦煤与塑料树脂的共焦化。
通过煤和废塑料共处理液化制取液态燃料,利用废塑料中的富含的氢,降低煤液化的氢耗量,使废塑料得以资源化利用,同时改善煤液化反应的条件,降低粹化油的生产成本,这对合理有效利用煤炭资源,变“脏”资源为“洁”资源,改善了人类生活环境都具有积极意义。国外学者Hodekw,Miurak和Palmer1S1R等[8]在90年代初期已开始了共液化的理论性研究;我国研究者赵鸣、田福军等[8]在这方面都做了大量的工作,同时也取得了可喜的成果。
2.3.2.3超临界流体技术[8]
超临界水、二氧化碳、甲醇、乙醇等都是超临界流体的代表。水是自然界最重要的溶剂,在超临界状态下具有许多独特的性质,用超临界水(SCW)作为化学反应的介质已受到人们的广泛重视和研究。尤其是它可以使废塑料发生降解或分解,从而回收有价值的产品如单体等,同时也解决了能源、二氧化碳、和二次污染等环境问题。因此超临界水特别适宜于环境良好化学工艺过程的开发。
用超临界水进行废塑料的化学回收,其目的主要是为了避免结焦现象,提高液化产物的产率,循环回收或作为燃料。
近年来,日本、美国等在这方面都进行了大量的研究,并获得了一定的成果。陈克宇等于1998年进行了超临界水中聚苯乙烯泡沫降解初步实验;东北电力和三菱重工于1996—1998年进行了利用超临界水技术的初步试验,取得了明显的突破。Dakuradahideo和KimuraKazuaki等于1997年研究了废塑料在超临界水中的液化过程,开发了废塑料在超临界水中油化新工艺,并进行了PE、PP的中试验。Watanabe等于1998年用聚乙烯和正十六烷在SCW和氩气(011MPa)中进行了实验;徐建华等废塑料(PE、PP、PS)的降解回收工艺;美国专利报道了用超临界水部分选择性的氧化废塑料回收单体和其它有用的低相对摩尔质量有机物的工艺过程。 用SCW进行废塑料的降解有以下优点:①由于采用水为介质进行低分子油化,因而成本低;②可以避免热分解时发生的炭化现象,油化率提高;③反应在密闭系统中进行,不污染环境;④反应速度快,效率高。
3.绿色高分子的发展概述
3.1绿色高分子概述
绿色高分子材料源自于绿色化学与技术，包括高分子的绿色合成和绿色高分子材料的合成与应用两个方面，前者是指高分子合成的无害化及其对环境的友好，后者是指可降解高分子材料的合成与使用及其环境稳定高分子材料的回收与循环使用。
在通常的高分子合成过程中，需要大量使用溶剂、催化剂等对环境产生危害的物质，这些物质一般难以除尽，常常会残留在高分子产品中对环境造成长期危害。另外，聚合需要的压力高，时间长，同时会产生大量的热量，为保证反应的顺利进行，就需要大量的水和能源。而高分子的绿色合成则正是要规避这些缺陷。
对高分子进行绿色合成有几点要求：一是合成中不产生毒副产物或者有毒副产物的无害化处理；二是采用高效无毒化的催化剂，提高催化效率，缩短聚合时间，减少反应所需的能量；三是溶剂实现无毒化，可循环利用并降低在产品中的残留率；四是聚合反应的工艺条件应对环境友好；五是反应原料应选择自外界中含量丰富的物质，而且对环境无害，避免使用自然界中的稀缺资源。当前，高分子绿色合成的主要方法有三种，即改变聚合反应中传统的能量交换方式、改变催化剂和改变反应条件。
作为绿色高分子的又一研究内容，绿色高分子材料的合成与应用也很重要。绿色高分子之所谓绿色，通常是指高分子材料的可降解性。根据可降解高分子的降解机理对其作出明确的定义，再经分子和材料设计合成高分子，并进行加工制备降解塑料，然后对它作出评阶。根据评价结果，修正分子、材料的设计，再加上新的降解塑料，如此循环往复，最终得到理想的降解材料。
根据降解机理的不同，可降解高分子可划分为光降解高分子、生物降解高分子以及光－生物双降解高分子三类。
高分子光降解是指聚合物吸收紫外光，使聚合物发生水解、胺解、酸解、氧化等化学反应，致使聚合物分子链断裂，分子量变小。其机理[9]主要是反应生成自由基活性中间体，分为添加型与合成型两类。合成型光降解，是在聚合物合成过程中引入一些低能易断开的弱链，或接上一些见光分解的感光基团和转移的原子，这样遇到光的作用就会发生化学反应，导致聚合物大分子的降解，其长链断裂为易被微生物吞食的小分子碎片。乙烯与一氧化碳共聚物是典型的合成型光降解高分子，早在20世纪70年代就已开始商品化。添加型光降解，是在塑料的配料中加入一定量的光敏剂，遇到光的作用同样发生降解，方法较为简单，成本也较低。
生物降解高分子是在微生物，或在人体及动物体内的组织细胞、酶和体液的作用下，使其化学结构发生变化，致使分子量下降及性能发生变化的高分子材料。目前研究和开发的生物降解高分子，以其来源不同可分为三类，即化学合成可降解高分子、天然高分子和微生物合成可降解高分子。
生物降解高分子具有良好的生物降解性、易加工性和机械性能等，在许多领域得到广泛应用，并因而受到国内外研究人员的高度重视。生物降解高分子材料在医学领域的应用研究尤其活跃，其在临床的应用主要是作为手术缝合线、人造皮肤、骨固定材料、药物控制释放体系等。
光－生物降解高分子光－生物降解高分子是全面结合光和生物的降解作用，实现高分子材料的完全降解。这将是未来可降解高分子的重要研究方向之一。在生物降解高分子中添加光敏剂可以使高分子同时具有光和生物降解的特性，美国EcostarInternational公司开发的Ecostar Plus现已工业化生产[10]。我国中科院长春应用化学研究所、天津大学、四川大学、上海有机所等也在此领域开展研究并取得良好进展[10]。
3.2绿色高分子材料的发展方向
绿色高分子材料的应用广泛，在农业、食品包装、电子电器、一次性日用杂品、医学临床、医疗器材等诸多领域都有广阔的应用前景。今后一段时期，绿色高分子的研究将向两个主要方向发展。
一是聚合单体的选择。在高分子材料的制备方面，理想的绿色技术是在单体的选择、合成等初期阶段，就考虑材料使用后的可回收利用性。要制备易于解聚、降解及可循环利用的高分子材料，在分子链中引入对光、热、氧、生物敏感的基团，为材料使用后的降解提供条件。同时应拓宽可聚会单体的范围，减少对石油的依赖。
二是利用新的合成方法制造绿色高分子。自然界中存在的许多高分子材料都是生物合成的，如蛋白质、淀粉、DNA、纤维等，它们合成的过程对环境没有污染，而且生物合成的高分子一般也可以生物降解，使用后也不会对环境产生危害。但这些合成方法存在会成时间长、产量低、受气候等外部因素的影响较大以及价格高等缺陷，而且产品在机械性能、加工性能等方面也有不足，需要进行改性才可以使用。因此应以生物基因工程为基础，改善和提高生物合成高分子的合成方法。
4.小结
在高分子材料大显身手的今天，为了让它更好的为整个世界的快速、健康、可持续发展服务，我们应该一方面探寻最高效最经济的循环利用的途径和工艺，一方面要在绿色高分子的研究和开发上不断做到更好。
5.参考文献
1 卓玉国，高分子材料在环境中的危害及其对策，中国环境管理干部学院学报，2004.14。
2 郑巧东，塑料废弃物综合治理的现状分析，湖州职业技术学院学报，2003.3。
3 杨惠娣，回顾与展望———中国塑料工业发展现状与动向，中国塑料，2001.15。
4 赵延伟，包装废弃物综合治理研究，包装工程，2000.21。
5 王颖， 废塑料有再生与利用，环境保护，2002.16。
6 王永耀，废塑料回收利用进展，国外石油化工快报，2000.13。
7 黄汉生，日本废塑料回收技术发展动向，现代化工，1999.11。
8 袁利伟、陈玉明、李旺，高分子材料的循环利用技术，攀枝花学院学报，2003.20。
9 周开明、冯梅，绿色包装及其系统设计，中国印刷物资商情，2004.11。
10戈明亮，高分子材料探寻绿色发展之路，中国化工报，2003.1.16.
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塑料在汽车中的应用概况
受到能源危机的威胁，世界各国的汽车工业都在为汽车轻量化做各种努力。此外，消费者在需求层次、需求结构、需求品位的提高，以及轿车的乘坐舒适性、安全性、环保性、美观性等性能指标都已成为决定汽车产品市场成败的重要砝码。包括塑料在内的非金属材料在汽车上的应用正能满足这一需求。
为了满足汽车工业发展的需求，汽车塑料的品种和应用范围不断扩大。20世纪90年代，发达国家汽车平均用塑料量是：100～130kg/辆，占整车整备质量的7%～10%；到2002年，发达国家汽车平均用塑料量达到300kg/辆以上，占整车整备质量的20%。预计到2020年，发达国家汽车平均用塑料量将达到500kg/辆以上。
我国经济型轿车每辆车塑料用量为50～60kg；轻、中型载货车的塑料用量仅为40～50kg；重型载货车可达80kg左右。我国中、高级轿车基本为发达国家引进车型，汽车塑料的应用量基本与发达国家上世纪90年代水平相当，为100～130kg/辆。
塑料在汽车上的应用十分广泛，按功能应用主要分为三类：内饰件、外装件、功能结构件。
外装件：以塑代钢，增加塑料制品的应用量，减轻汽车重量，达到节能的目的。如保险杠等。
内饰件：以安全、环保、舒适为应用特征，用可吸收冲击能量和振动能量的弹性体和发泡塑料制造仪表板、座椅、头枕等制品，以减轻碰撞时对人体的伤害，提高汽车的安全系数。
功能结构件：多采用高强度工程塑料，减轻重量，降低成本，简化工艺。如用塑料燃油箱，发动机和底盘上的一些零件等。
汽车塑料新材料及其应用
塑料的特性表现在质量轻、不会锈蚀、耐冲击性好、透明度高和耐磨耗性、绝缘性好、导热性低，一般成型性着色性好、加工成本低等等，在汽车设计中采用大量的塑料，可以综合地反映对汽车设计性能的要求，即轻量化、安全、防腐、造型和舒适性等，而且有利于降低成本，节约材料资源。但由于普通塑料尺寸稳定性差、热膨胀率大、易燃烧、易老化等，许多特性不能与金属材料相比。因此，汽车所用塑料不是纯的(单一)的某一种品种，而是经过改性的，又称“改性塑料”。
塑料以合成树脂为主要成分，加入适量的添加剂，以增加其工艺性能与使用性能。添加剂有：填料和增强材料、填充剂、增塑剂、固化剂、稳定剂、润滑剂、抗静电剂、阻燃剂等。
按照使用特性，塑料分为通用塑料、工程塑料和特种塑料。通用塑料是指产量大、用途广、成型好、价格便宜的塑料，如聚乙烯、聚丙烯、酚醛等。工程塑料指能承受一定外力作用、具有良好的机械性能和耐高、低温性能，尺寸稳定性较好，可以用作工程结构的塑料，如聚酰胺、聚砜等。特种塑料具有特种功能，如氟塑料和有机硅等。
按照理化特性，又可分为热固性塑料和热塑性塑料两种。热固性塑料是指在受热或其他条件下能固化或具有不溶(熔)特性的塑料，热固性塑料优点是强度、耐热性好，受压不宜变形；缺点是：成型工艺复杂，生产效率低。热塑性塑料是指在特定温度范围内能反复加热软化和冷却硬化的塑料，其优点是成型工艺简单，生产率高，具有一定的机械性能，可重复回收使用。缺点是：耐热性差，刚度较低。
随着塑料新材料的不断开发，塑料在汽车应用的领域不断扩大：
1、纳米复合材料的应用。热塑性聚烯烃(TPO基)纳米复合材料，应用于汽车内、外装饰件，优点是质轻、尺寸稳定性提高、强度更高、低温抗冲击性能更好。TPO系纳米复合材料汽车踏脚板，已用于通用汽车公司轿车，其具有较高的硬度、质量轻、低温下不发脆，而且容易回收。
丰田公司将纳米聚丙烯复合材料用于汽车前后保险杠，使原保险杠厚度由4mm减至3mm，重量减轻约1/3。丰田公司又相继推出了用于汽车内饰件的聚丙烯纳米复合材料。
纳米粒子的介入，不仅改善了聚合物的强度、刚性、韧性，而且还有利于提高聚合物的透光性、阻隔性、耐热性及防紫外性等，由于加工简便，效果明显，业内对聚合物纳米复合材料的市场前景，持乐观态度。
2、可喷涂和免喷涂塑料。美国GE公司开发的可导电的聚苯醚/聚酰胺材料使车身塑料件能与金属冲压件一起进行阴极电泳(即可实现全在线喷涂)，从而消除汽车车身非金属件与金属件的色差问题。
此外，用于制造汽车车身板的PC/PBT材料与SLX膜通过模内装饰注塑成型工艺制造塑料车身外板、前后翼子板及后车厢门等，可以达到油漆的效果，降低生产成本。该技术在国外轿车车身板的生产中开始使用，国内应引起关注。
3、塑件配光镜和塑料玻璃。由美国GE公司生产的特殊聚碳酸酯做成的前照灯配光镜涂有防刮伤涂层，比玻璃镜片更亮，更抗破碎，更具光学加工的准确性。
美国在风窗玻璃的三层安全玻璃里面又贴附了20μm厚的聚氨酯膜。美国绝大部分客车采用丙烯酸树脂板，风窗玻璃塑料化可以达到节能和保护乘员安全的目的。
4、纤维增强热塑性塑料。长纤维增强热塑性塑料(LFRT)是新型轻质高强度工程结构材料，因其重量轻、价廉、易于回收重复利用，在汽车上的应用发展很快。
用天然纤维如亚麻、剑麻增强塑料制造车身零件，在汽车行业已经得到认可。用亚麻增强聚丙烯制作车身底板，材料的拉伸强度比钢要高，刚度不低于玻纤增强材料，制件更易于回收。对操作工人，可免除因玻纤引起的皮疹和呼吸性疾病。我国江阴一些企业已经开始生产这类材料。
5、在动力传动系统中的应用。发动机气门室罩和机油盘采用聚酰胺、反应注塑聚氨酯、环氧树脂等玻璃纤维增强塑料模制或压制而成；发动机的气缸衬垫和密封垫用高性能的或用特殊工艺生产的传统合成橡胶，其中包括CR和FRM；耐磨聚丙烯成型材料应用于齿轮、轴等耐磨成型制品。厢式车和货车中，用复合材料(玻璃和碳纤维)传动轴代替的金属轴，减轻了重量，降低了噪声和振动，并使工作更为平顺。英国GKN技术公司用纤维增强塑料制造的传动轴，重量减轻50％～60％，抗扭性比钢大1.0倍，弯曲刚度大1.5倍。杜邦公司开发一种复合玻纤增强尼龙66用于V6发动机的有源集合塑料通风系统。
6、悬架系统。用碳纤维增强塑料(CFRP)制造的板簧为14kg，减轻重量76％。在美国、日本、欧洲都已使板簧、圆柱形螺旋弹簧实现了纤维增强塑料化，除具有明显的防振和降噪效果外，还达到轻量化的目的。
7、车身。塑料在汽车车身上的应用主要有三种模式：(1)外覆盖件与结构件全部采用塑料：主要用于高档跑车，其骨架结构件采用碳纤增强塑料，外覆盖件采用玻纤增强塑料，成本很高。(2)金属骨架与全塑外覆盖件与车身结合：车身采用玻纤增强热塑性聚酯注塑成型，其设备为8800t注塑机，设备费用昂贵。(3)部分采用塑料外覆盖件：一些高级轿车，骨架结构采用金属件，外覆盖件则部分采用塑料件。
8、开发塑料功能件。用玻璃纤维增强热塑性塑料(GMT)制造支架、托架和多功能制件等；应用塑料制造进气歧管可减轻重量40％～60％，且表面光滑，流动阻力小，可提高发动机性能，并在提高燃烧效率、降低油耗及减振降噪方面有一定作用。开发在基体聚合物中掺入电导性填料的“复合型电导性塑料”，和塑料本身具有电导性的“电导性高分子化合物”，以其高功能性能供汽车生产选用。
9、仪表板、内饰系统。国外许多汽车厂用泡沫聚氨酯制造门板，不仅减轻重量，强度、吸声性和安全性能也好。聚丙烯由于价格低廉，在美国汽车市场上得到广泛应用，不仅用聚丙烯替代ABS，而且有些车型内饰全部使用聚丙烯。目前国内使用的仪表板可分为硬质仪表板和软质仪表板两种。硬质仪表板一般为改性聚丙烯采用注塑成型，在经济型车上使用。软质仪表板为聚氨酯反应发泡成型，通常用于中高档轿车。
国际汽车塑料应用发展趋势
国际汽车塑料应用正在向着——技术含量高、电子化、模块化、舒适、安全、环保性方向发展。
1、模块化供货趋势：美国李尔公司已将车厢内饰件全部实现了模块化供货，车厢内被简化为前座、后座、仪表板、车门衬、车门和行李箱衬等六大件，率先在车身件上实行了模块化。这些部件及所有电气、机械设备都已预先装配好，可在整车装配线上直接安装。
德尔福公司也推出了包括座舱模块、车门模块、前端模块、制动模块、空气/燃油合成模块等在内的系统化集成模块，将模块化的领域进行了扩展。
2、电子化：例如，豪华轿车的座椅总成具备电动调整、预热等功能，还有的具备腰部按摩功能，并逐步向经济型轿车扩散。
3、准时化供货：由于内饰产品可供选装的配置在各总成中种类最多，所以内饰行业基本上都要与主机厂实行同步生产，准时化供货，避免发生大量的库存。
4、安全、环保性：在欧洲和美国对汽车塑料环保的定义是严格的，涉及一个产品的整个生命周期，既：使用环保的原材料、在环保的条件下制造生产、在使用和回收过程中不会对人的健康和环境有任何危害的的产品。汽车塑料部件在选材时，要选择塑料品种趋于集中统一，便于分类回收和整体回收，这是塑料回收、再生和利用的基础。例如：用回收的废旧保险杠造粒生产仪表板、护板等，用回收的座椅泡沫材料再生后作汽车内衬；仪表板表皮用热塑性聚烯烃，骨架用聚丙烯注塑件，填充用聚丙烯泡沫，这样便于将来仪表板整体回收。国外各大汽车公司都成立了专门的汽车回收试验中心。
5、扩大塑料在汽车上的应用范围和技术水平：开发塑料在功能件上的应用，如：多功能支架、仪表板托架、发动机护板等，塑料进气歧管等在国外汽车上得到广泛应用；应用玻纤增强热塑性塑料制作汽车部件，减轻汽车自重；采用先进的成型技术和设备(如气辅注塑、低压注塑)生产汽车塑料部件，提高产品质量。
我国汽车塑化发展的特点和建议
近几年来，我国汽车塑料制品生产企业一方面积极引进外资、引进先进的技术和加工设备，并对企业进行全面技术改造，保证了轿车塑料制品本地化生产的顺利进行；另一方面为降低成本，根据我国的国情优化设计，合理地选择材料；同时密切跟踪国外汽车塑料材料应用的发展趋势，进行材料、工艺、设备等方面技术研究，进行技术储备，以适应将来汽车工业高速发展的需要。
这些企业利用引进车型的技术，扩大塑料材料在汽车上的应用水平，不仅满足了汽车工业的需要，也形成了一批规模化、专业化的汽车塑料制品供应商，如上海延锋伟世通、长春富奥-江森公司等。这些企业不仅是国内技术最完备、生产规模最大的汽车饰件专业生产企业，而且部分生产工艺水平达到了国内领先和国际同步水平。
但由于我国在汽车上塑料的应用量还相对较少且起步较晚，汽车塑料专用树脂牌号少、生产工艺落后、产量低，因而在工程塑料、高性能工程塑料的使用落后于发展潮流，主要依靠进口专用树脂生产；产品设计、模具设计和模具制造水平有限，制造周期长，生产准备周期长，试制费用高；开发力量薄弱，开发投入有限，开发手段落后，缺乏开发人才。
另外，汽车塑料零部件厂家规模不大，水平低，缺少统一的汽车塑料零部件规范与标准；不少企业生产、试验与检测设备尚属落后，不能保证和准确反应产品的最终性能；在CAD/CAM/CAE技术的应用上与国外先进行业相比存在很大差距；国内企业的环保意识与重视程度与国外尚有一定差距，对材料利用的统合，材料的回收、再生和利用方面的研究缺乏考虑。
针对我国汽车塑化发展存在的问题，提出以下几点建议
1、国内汽车零部件、汽车塑料行业企业要在汽车行业中占有一席之地，必须提高国际竞争力，把企业开发能力和产品水平提到更高的层次上参与汽车工业的发展与竞争。
2、高度重视环保工作。从设计开发阶段就要进行汽车用塑料材料回收、再生利用的研究，以满足环保的需要。这项研究不仅是汽车行业的事情，也是整个社会的事情，应借鉴汽车发达国家对环保的经验，作为重要课题研究。
3、塑料原材料生产企业、汽车塑料制品生产企业、与汽车主机厂应加强合作，建立新材料开发研究联合体，协调新材料及新产品的开发工作。开发适合我国国情的汽车专用树脂、专用料、工程塑料系列产品，以提高我国汽车塑料的应用水平。
4、在汽车塑料制品设计及生产中利用计算机辅助分析技术，加强对新工艺的研究，保证制品设计质量，缩短产品开发周期。重视低压注塑成型、气辅注塑成型等先进工艺在汽车上的应用。
5、推动汽车塑料材料、制品向专业化、标准化、高品质化、环保化方向加速发展，提高质量，降低成本。
受到能源危机的威胁，世界各国的汽车工业都在为汽车轻量化做各种努力。此外，消费者在需求层次、需求结构、需求品位的提高，以及轿车的乘坐舒适性、安全性、环保性、美观性等性能指标都已成为决定汽车产品市场成败的重要砝码。包括塑料在内的非金属材料在汽车上的应用正能满足这一需求。
为了满足汽车工业发展的需求，汽车塑料的品种和应用范围不断扩大。20世纪90年代，发达国家汽车平均用塑料量是：100～130kg/辆，占整车整备质量的7%～10%；到2002年，发达国家汽车平均用塑料量达到300kg/辆以上，占整车整备质量的20%。预计到2020年，发达国家汽车平均用塑料量将达到500kg/辆以上。
我国经济型轿车每辆车塑料用量为50～60kg；轻、中型载货车的塑料用量仅为40～50kg；重型载货车可达80kg左右。我国中、高级轿车基本为发达国家引进车型，汽车塑料的应用量基本与发达国家上世纪90年代水平相当，为100～130kg/辆。
塑料在汽车上的应用十分广泛，按功能应用主要分为三类：内饰件、外装件、功能结构件。
外装件：以塑代钢，增加塑料制品的应用量，减轻汽车重量，达到节能的目的。如保险杠等。
内饰件：以安全、环保、舒适为应用特征，用可吸收冲击能量和振动能量的弹性体和发泡塑料制造仪表板、座椅、头枕等制品，以减轻碰撞时对人体的伤害，提高汽车的安全系数。
功能结构件：多采用高强度工程塑料，减轻重量，降低成本，简化工艺。如用塑料燃油箱，发动机和底盘上的一些零件等。
汽车塑料新材料及其应用
塑料的特性表现在质量轻、不会锈蚀、耐冲击性好、透明度高和耐磨耗性、绝缘性好、导热性低，一般成型性着色性好、加工成本低等等，在汽车设计中采用大量的塑料，可以综合地反映对汽车设计性能的要求，即轻量化、安全、防腐、造型和舒适性等，而且有利于降低成本，节约材料资源。但由于普通塑料尺寸稳定性差、热膨胀率大、易燃烧、易老化等，许多特性不能与金属材料相比。因此，汽车所用塑料不是纯的(单一)的某一种品种，而是经过改性的，又称“改性塑料”。
塑料以合成树脂为主要成分，加入适量的添加剂，以增加其工艺性能与使用性能。添加剂有：填料和增强材料、填充剂、增塑剂、固化剂、稳定剂、润滑剂、抗静电剂、阻燃剂等。
按照使用特性，塑料分为通用塑料、工程塑料和特种塑料。通用塑料是指产量大、用途广、成型好、价格便宜的塑料，如聚乙烯、聚丙烯、酚醛等。工程塑料指能承受一定外力作用、具有良好的机械性能和耐高、低温性能，尺寸稳定性较好，可以用作工程结构的塑料，如聚酰胺、聚砜等。特种塑料具有特种功能，如氟塑料和有机硅等。
按照理化特性，又可分为热固性塑料和热塑性塑料两种。热固性塑料是指在受热或其他条件下能固化或具有不溶(熔)特性的塑料，热固性塑料优点是强度、耐热性好，受压不宜变形；缺点是：成型工艺复杂，生产效率低。热塑性塑料是指在特定温度范围内能反复加热软化和冷却硬化的塑料，其优点是成型工艺简单，生产率高，具有一定的机械性能，可重复回收使用。缺点是：耐热性差，刚度较低。
随着塑料新材料的不断开发，塑料在汽车应用的领域不断扩大：
1、纳米复合材料的应用。热塑性聚烯烃(TPO基)纳米复合材料，应用于汽车内、外装饰件，优点是质轻、尺寸稳定性提高、强度更高、低温抗冲击性能更好。TPO系纳米复合材料汽车踏脚板，已用于通用汽车公司轿车，其具有较高的硬度、质量轻、低温下不发脆，而且容易回收。
丰田公司将纳米聚丙烯复合材料用于汽车前后保险杠，使原保险杠厚度由4mm减至3mm，重量减轻约1/3。丰田公司又相继推出了用于汽车内饰件的聚丙烯纳米复合材料。
纳米粒子的介入，不仅改善了聚合物的强度、刚性、韧性，而且还有利于提高聚合物的透光性、阻隔性、耐热性及防紫外性等，由于加工简便，效果明显，业内对聚合物纳米复合材料的市场前景，持乐观态度。
2、可喷涂和免喷涂塑料。美国GE公司开发的可导电的聚苯醚/聚酰胺材料使车身塑料件能与金属冲压件一起进行阴极电泳(即可实现全在线喷涂)，从而消除汽车车身非金属件与金属件的色差问题。
此外，用于制造汽车车身板的PC/PBT材料与SLX膜通过模内装饰注塑成型工艺制造塑料车身外板、前后翼子板及后车厢门等，可以达到油漆的效果，降低生产成本。该技术在国外轿车车身板的生产中开始使用，国内应引起关注。
3、塑件配光镜和塑料玻璃。由美国GE公司生产的特殊聚碳酸酯做成的前照灯配光镜涂有防刮伤涂层，比玻璃镜片更亮，更抗破碎，更具光学加工的准确性。
美国在风窗玻璃的三层安全玻璃里面又贴附了20μm厚的聚氨酯膜。美国绝大部分客车采用丙烯酸树脂板，风窗玻璃塑料化可以达到节能和保护乘员安全的目的。
4、纤维增强热塑性塑料。长纤维增强热塑性塑料(LFRT)是新型轻质高强度工程结构材料，因其重量轻、价廉、易于回收重复利用，在汽车上的应用发展很快。
用天然纤维如亚麻、剑麻增强塑料制造车身零件，在汽车行业已经得到认可。用亚麻增强聚丙烯制作车身底板，材料的拉伸强度比钢要高，刚度不低于玻纤增强材料，制件更易于回收。对操作工人，可免除因玻纤引起的皮疹和呼吸性疾病。我国江阴一些企业已经开始生产这类材料。
5、在动力传动系统中的应用。发动机气门室罩和机油盘采用聚酰胺、反应注塑聚氨酯、环氧树脂等玻璃纤维增强塑料模制或压制而成；发动机的气缸衬垫和密封垫用高性能的或用特殊工艺生产的传统合成橡胶，其中包括CR和FRM；耐磨聚丙烯成型材料应用于齿轮、轴等耐磨成型制品。厢式车和货车中，用复合材料(玻璃和碳纤维)传动轴代替的金属轴，减轻了重量，降低了噪声和振动，并使工作更为平顺。英国GKN技术公司用纤维增强塑料制造的传动轴，重量减轻50％～60％，抗扭性比钢大1.0倍，弯曲刚度大1.5倍。杜邦公司开发一种复合玻纤增强尼龙66用于V6发动机的有源集合塑料通风系统。
6、悬架系统。用碳纤维增强塑料(CFRP)制造的板簧为14kg，减轻重量76％。在美国、日本、欧洲都已使板簧、圆柱形螺旋弹簧实现了纤维增强塑料化，除具有明显的防振和降噪效果外，还达到轻量化的目的。
7、车身。塑料在汽车车身上的应用主要有三种模式：(1)外覆盖件与结构件全部采用塑料：主要用于高档跑车，其骨架结构件采用碳纤增强塑料，外覆盖件采用玻纤增强塑料，成本很高。(2)金属骨架与全塑外覆盖件与车身结合：车身采用玻纤增强热塑性聚酯注塑成型，其设备为8800t注塑机，设备费用昂贵。(3)部分采用塑料外覆盖件：一些高级轿车，骨架结构采用金属件，外覆盖件则部分采用塑料件。
8、开发塑料功能件。用玻璃纤维增强热塑性塑料(GMT)制造支架、托架和多功能制件等；应用塑料制造进气歧管可减轻重量40％～60％，且表面光滑，流动阻力小，可提高发动机性能，并在提高燃烧效率、降低油耗及减振降噪方面有一定作用。开发在基体聚合物中掺入电导性填料的“复合型电导性塑料”，和塑料本身具有电导性的“电导性高分子化合物”，以其高功能性能供汽车生产选用。
9、仪表板、内饰系统。国外许多汽车厂用泡沫聚氨酯制造门板，不仅减轻重量，强度、吸声性和安全性能也好。聚丙烯由于价格低廉，在美国汽车市场上得到广泛应用，不仅用聚丙烯替代ABS，而且有些车型内饰全部使用聚丙烯。目前国内使用的仪表板可分为硬质仪表板和软质仪表板两种。硬质仪表板一般为改性聚丙烯采用注塑成型，在经济型车上使用。软质仪表板为聚氨酯反应发泡成型，通常用于中高档轿车。
国际汽车塑料应用发展趋势
国际汽车塑料应用正在向着——技术含量高、电子化、模块化、舒适、安全、环保性方向发展。
1、模块化供货趋势：美国李尔公司已将车厢内饰件全部实现了模块化供货，车厢内被简化为前座、后座、仪表板、车门衬、车门和行李箱衬等六大件，率先在车身件上实行了模块化。这些部件及所有电气、机械设备都已预先装配好，可在整车装配线上直接安装。
德尔福公司也推出了包括座舱模块、车门模块、前端模块、制动模块、空气/燃油合成模块等在内的系统化集成模块，将模块化的领域进行了扩展。
2、电子化：例如，豪华轿车的座椅总成具备电动调整、预热等功能，还有的具备腰部按摩功能，并逐步向经济型轿车扩散。
3、准时化供货：由于内饰产品可供选装的配置在各总成中种类最多，所以内饰行业基本上都要与主机厂实行同步生产，准时化供货，避免发生大量的库存。
4、安全、环保性：在欧洲和美国对汽车塑料环保的定义是严格的，涉及一个产品的整个生命周期，既：使用环保的原材料、在环保的条件下制造生产、在使用和回收过程中不会对人的健康和环境有任何危害的的产品。汽车塑料部件在选材时，要选择塑料品种趋于集中统一，便于分类回收和整体回收，这是塑料回收、再生和利用的基础。例如：用回收的废旧保险杠造粒生产仪表板、护板等，用回收的座椅泡沫材料再生后作汽车内衬；仪表板表皮用热塑性聚烯烃，骨架用聚丙烯注塑件，填充用聚丙烯泡沫，这样便于将来仪表板整体回收。国外各大汽车公司都成立了专门的汽车回收试验中心。
5、扩大塑料在汽车上的应用范围和技术水平：开发塑料在功能件上的应用，如：多功能支架、仪表板托架、发动机护板等，塑料进气歧管等在国外汽车上得到广泛应用；应用玻纤增强热塑性塑料制作汽车部件，减轻汽车自重；采用先进的成型技术和设备(如气辅注塑、低压注塑)生产汽车塑料部件，提高产品质量。
我国汽车塑化发展的特点和建议
近几年来，我国汽车塑料制品生产企业一方面积极引进外资、引进先进的技术和加工设备，并对企业进行全面技术改造，保证了轿车塑料制品本地化生产的顺利进行；另一方面为降低成本，根据我国的国情优化设计，合理地选择材料；同时密切跟踪国外汽车塑料材料应用的发展趋势，进行材料、工艺、设备等方面技术研究，进行技术储备，以适应将来汽车工业高速发展的需要。
这些企业利用引进车型的技术，扩大塑料材料在汽车上的应用水平，不仅满足了汽车工业的需要，也形成了一批规模化、专业化的汽车塑料制品供应商，如上海延锋伟世通、长春富奥-江森公司等。这些企业不仅是国内技术最完备、生产规模最大的汽车饰件专业生产企业，而且部分生产工艺水平达到了国内领先和国际同步水平。
但由于我国在汽车上塑料的应用量还相对较少且起步较晚，汽车塑料专用树脂牌号少、生产工艺落后、产量低，因而在工程塑料、高性能工程塑料的使用落后于发展潮流，主要依靠进口专用树脂生产；产品设计、模具设计和模具制造水平有限，制造周期长，生产准备周期长，试制费用高；开发力量薄弱，开发投入有限，开发手段落后，缺乏开发人才。
另外，汽车塑料零部件厂家规模不大，水平低，缺少统一的汽车塑料零部件规范与标准；不少企业生产、试验与检测设备尚属落后，不能保证和准确反应产品的最终性能；在CAD/CAM/CAE技术的应用上与国外先进行业相比存在很大差距；国内企业的环保意识与重视程度与国外尚有一定差距，对材料利用的统合，材料的回收、再生和利用方面的研究缺乏考虑。
针对我国汽车塑化发展存在的问题，提出以下几点建议
1、国内汽车零部件、汽车塑料行业企业要在汽车行业中占有一席之地，必须提高国际竞争力，把企业开发能力和产品水平提到更高的层次上参与汽车工业的发展与竞争。
2、高度重视环保工作。从设计开发阶段就要进行汽车用塑料材料回收、再生利用的研究，以满足环保的需要。这项研究不仅是汽车行业的事情，也是整个社会的事情，应借鉴汽车发达国家对环保的经验，作为重要课题研究。
3、塑料原材料生产企业、汽车塑料制品生产企业、与汽车主机厂应加强合作，建立新材料开发研究联合体，协调新材料及新产品的开发工作。开发适合我国国情的汽车专用树脂、专用料、工程塑料系列产品，以提高我国汽车塑料的应用水平。
4、在汽车塑料制品设计及生产中利用计算机辅助分析技术，加强对新工艺的研究，保证制品设计质量，缩短产品开发周期。重视低压注塑成型、气辅注塑成型等先进工艺在汽车上的应用。
5、推动汽车塑料材料、制品向专业化、标准化、高品质化、环保化方向加速发展，提高质量，降低成本。
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“塑料的应用”的论文好写!!
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唐甜甜
唐玉明
唐明浩
唐明达
唐振宇
唐玉明
唐明浩
唐明达
唐振宇
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我想自己写是比叫好的只有着样才是自己的文化
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