改革开放以来,我国的社会发展建设进程逐步加快,对于化工产品的应用需求也不断提升,化工行业得到飞速发展。然而在化工产业不断发展的过程中,其生产环节产生的环境污染问题逐渐凸显,生态社会发展理念的逐步确立,使绿色化学成为其行业发展的必然选择。只有迎合时代的发展要求,解决传统化工生产方式中存在的生产资源浪费、废弃物排放超标等现实问题,才能实现化学工业的科学发展。防腐蚀技术在现代化工领域的化工产品生产中得到广泛应用,针对绿色化学与防腐蚀技术的发展问题进行探究,对于促进防腐蚀技术的不断发展和成熟具有现实意义。
1 绿色化学的概念
绿色化学是指应用化学原理对化工领域的产品设计、方案开发以及生产制造过程中产生对人类健康或者自然环境具有破坏作用的物质进行减少或者消除的科学。由于传统化学工业生产模式对环境造成了巨大的破坏作用,而现代人类社会可持续发展意识的逐渐提升,需要在关注社会经济发展的过程中,还能够关注生态环境保护问题。传统化学产品生产方式在科学技术方面具有一定的局限性,无法满足绿色化学概念的条件和要求,而现代科学技术的发展进步则为绿色化学的发展提供了巨大的发展空间。
2 绿色化学实践的意义
绿色化学在化工领域的实践,不仅使其发展理念和生产技术得以革新,同时也是保证社会经济实现可持续发展的基本保证。进行绿色化学实践的意义主要体现在以下几个方面:
2.1 实现化工产业结构的优化
在传统化学工业生产模式中,一些不具备高品质产品生产能力的小型企业占据中低端产品市场,同时也是造成环境污染问题和原材料资源浪费问题的主导力量。其不规范的生产经营模式,不仅会对环境造成严重的污染危害,有些不良生产企业还会以次充好,存在产品欺诈行为。绿色化学理念的践行,使没有环评资质的小企业相继倒闭,并促进中大型企业不断实现技术和产品创新,实现行业内部产业结构的调整和优化,提升化工产品的优质生产力。
2.2 提升产品化工产品品质
传统的化工产品生产不仅在生产过程中会对环境造成污染和破坏,在技术或者产品应用过程中也会产生危害环境的诸多因素。通过绿色化学发展理念的实践,使产品在其生命周期以及技术应用周期之内的环境属性都进行全面的考量,需要满足可拆卸性或者可回收性特征,应用绿色化学设计理念,在化学反应、化学原料、催化剂溶剂应用以及产品绿色化方面进行理念实践,进而实现产品综合品质的提升。
3 防腐蚀技术的绿色化
基于绿色化学的应用概念,防腐蚀技术的绿色化可以减少产品生产环节中对于环境的危害作用,同时还能够实现经济适用性。传统防腐蚀技术应用环节中会进行污染治理的成本投入和计算,而在实际的工作中,污染治理并不能够完全实现理想的治理效果,有些对于生态的破坏作用是不可逆的,同时也是无法用金钱衡量的,因而进行防腐蚀技术的绿色化,预防污染的成本投入超过污染治理的成本投入将是未来的必然发展趋势。企业进行防腐蚀产品生产或者防腐蚀技术应用,为避免产生过多的排污费用,也只能够通过尽量减少排污得以实现,应用绿色化学发展理念,实现防腐蚀材料产生原材料的绿色化、生产转化试剂的绿色化、生产反应方式的绿色化以及反应条件的绿色化,从而从根本上杜绝污染问题的产生,进而实现企业控制排污费用的企业管理目的。防腐蚀化学工业所涉及的材料学、精细化工、应用化学以及环境化学等针对学科应当以绿色化学为基本工作理念,通过新型技术的研发和应用,实现防腐蚀技术绿色化发展目标。
3.1 大力推进适应环保理念的防腐蚀技术
新型防腐蚀技术的应用以及防腐蚀材料的开发,需要以应用性能、应用性价比两方面的基础,同时将环境影响因素也纳入考量范围,对环境保护和生产资源节约问题加以关注,并对其技术应用的寿命周期进行全程性评价。为持续深化生态发展和以人为本的发展理念,还需要在推进防腐蚀技术的过程中考量其对于人身健康的危害作用,绿色化学发展理念需要能够尽量避免或者缓解这类危害,从长远发展角度而言,防腐蚀技术绿色化具有广阔的市场发展空间。
3.2 利用计算机技术辅助进行防腐蚀技术绿色化发展
网络信息技术的发展进步不断推动计算机技术应用范畴的不断拓展,进行防腐蚀技术的绿色化发展,不仅需要考虑化学反应过程中能够尽量减少废物的产生,同时还需要能够合理控制生产以及技术应用成本,因而给其技术发展带来巨大的挑战。利用计算机技术能够进行化学反应的资料库建设,将各种化学原料分子的特性记录集中,进而实现其应用效率的提升。还可以应用计算机技术进行分子反应适配性的数据计算,大幅提升技术创新的工作效率。
4 绿色化学与防腐蚀技术的发展方向
4.1 腐蚀设计的绿色化
绿色化学发展理念正在逐步拓展防腐蚀技术的未来发展方向,防腐蚀技术需要在传统常规的观念、理论和技术之上进行创新和发展。进行防腐技术应用以及防腐蚀方案设计,需要将生态环境保护和保护人身安全作为首要关注问题,进而从根本上解决化学工业发展所产生的环境污染问题。同时,在自然环境中进行防腐蚀技术应用还应当重视自然环境中的各种生物,实现友好环境的发展目标,当前在航海领域针对远洋船舶应用的防腐蚀技术,容易导致海藻、藤壶等生物的附着,进行防腐蚀技术研发以及方案设计,也需要针对这类人类与环境生物共同发展的问题给予关注。
4.2 防腐蚀材料生产原材料的绿色化
防腐蚀材料也是由各种化工原材料经过化学工艺流程而产生的物质,并使其具有防腐蚀性质的应用特征,因而落实防腐蚀材料绿色化发展理念,也需要关注生产原材料的绿色化。防腐蚀材料生产原材料的绿色化需要尽量应用五毒无害、且不具有危险性的化工原料进行转化反应,未来防腐蚀技术的持续发展需要以原材料为发展基础。当前美国、日本等化学工业较为发达的国家已经尝试各种防腐原材料的研发,我国也应当重视此类技术的科研和突破,在实现我国化学工业持续发展的同时,还能够以技术革新为发展优势,推动我国走向世界化学工业发达国家的行列。
4.3 无毒无害化学溶剂的应用
在目前的防腐蚀技术和方法应用中,应用涂料作为防腐蚀途径的方法最为普遍,其应用范围也最为广泛,同时伴随防腐蚀技术应用需求的不断提升,防腐蚀涂料的使用量更是惊人。基于绿色化学理念的考量,水性涂料、高分子涂料已经得到广泛的应用,粉末涂料、辐射固化涂料也成为当前技术研发的新方向。以水性涂料为例,水性涂料主要以水为溶剂,能够避免其他化学溶剂应用过程中产生的毒害作用,同时其性价比也相对较高,因而在防腐蚀领域得到世界各国的广泛重视。虽然水性涂料的应用价值已经得到认可,但是在其应用环节中仍然存在诸多技术问题,需要行业工作者继续加大技术研发力度,取得更大的突破和发展,以促进无毒无害溶剂应用范围的拓展。
4.4 无溶剂化反应
无溶剂反应主要是指化学反应在固态或者液态物质中进行,没有废弃物产生,能够有效避免VOC污染问题的产生。无溶剂反应是最为理想的绿色化学技术应用方法,需要增强其技术研发程度,使其得到大范围的推广和发展。
4.5 发泡剂、缓蚀剂的绿色化
防腐蚀油漆或者涂料在使用过程中需要应用喷雾剂和发泡剂实现其应用性能,目前国外已经有应用二氧化碳作为发泡剂的相关报道。缓蚀剂同样是防腐蚀领域应用较为广泛的化学品,传统的缓蚀剂都具有一定程度的毒害作用,因而需要关注有毒缓蚀剂的替代品研发,并逐渐形成无毒无公害的发展目标,从缓蚀剂的分子设计出发,对于化学制剂合成路线、复配效果以及性能性价比等方面的因素进行综合分析,客观评价其对于环境的负荷作用,实现缓蚀剂的绿色发展方向。
4.6 电化学的绿色化发展
电化学是进行防腐蚀以及腐蚀问题处理的常用技术,由于其技术应用优势,在未来的社会发展领域也必将具有广阔的发展空间。电化学的有效应用,还能够实现对于工作环境的净化作用。同时,电化学也是金属腐蚀处理和防护需要关注的重点问题,电化学处理过程中也会产生一定程度的环境污染问题,欧洲发达国家已经尝试应用植酸以及其他盐类物质逐渐替代传统电化学领域应用的氰化物和铬酸盐等有害物质。大量的实践经验证明,植酸在金属腐蚀处理以及防护领域具有广阔的市场应用价值。为实现我国化学工业的发展,相关工作人员可以以此为基础,积极寻找电化学领域有害物质的绿色替代品,在实现其防腐蚀功能的同时,减少处理过程中产生的毒害作用。
5 结语
绿色化学是化学工业探寻可持续发展的必然路径,防腐蚀技术应用范围的不断拓展,需要其能够将绿色化学理念融合到其技术应用和研发的过程中。在当前的防腐蚀技术应用过程中还存在诸多问题没有将绿色化学理念全面落实,需要从业人员强化社会责任意识,积极进行新技术的研发和应用,通过技术的不断革新和突破,实现防腐蚀技术的无害化应用方式,促进绿色化学发展目标的实现。
参考文献
[1]殷馨,王海文.探索绿色化学之路改革化学实验教学[J].化工高等教育,2014,31(1).
[2]陈祎平,张岐,李嘉诚,等.以绿色化学理念贯穿精细化工专业课教学[J].大学化学,2014,29(1).
[3]肖佳薇,朱团,潘亮,等.绿色化学的应用研究[J].科技创新与应用,2014,(6).
[4]吴桐.钢结构海水浪花飞溅区的防腐蚀技术[J].建材发展导向(下),2015,(1).
[5]邓付国,龚兴厚,罗锋,等.有机硅改性环氧树脂防腐蚀涂层的研究进展[J].高分子通报,2017,(4).
(作者供职于西南石油大学材料科学与工程学院)