隨著現代聚合物制品的不斷增加，聚合物廢棄物也成為污染環境的重要源頭。歐盟環保指令RoHS即將實施，中國相應的管理辦法也即將出臺。對聚合物加工業而言，如何應對出口貿易壁壘與滿足環保要求，已經成為要務之一。這就要求在評價和使用聚合物材料時，不僅要考慮性能、成本等指標，還要考慮到環境影響因素。
隨著產量的增加，聚合物已經成為主要的廢棄物源之一，對環境產生了巨大的影響。目前很多國家陸續制定了產品的環境指令和法規，要求生產者負責實現廢棄產品的3R（再利用，回收及減少廢棄：reuse, recycle and reduce）處理，其中聚合物占據了相當大的比重。日本在2001年實施了家用電器回收法（HARL），歐盟在2005年4月實施了WEEE指令，并將在2006年7月實施RoHS指令。中國的類似指令也正在制定中，預計很快即將實施。
所有這些指令法規都要求生產者實現產品較高的循環再利用比率，并降低產品最終的廢棄量。圖1顯示了歐洲目前常用電器產品所實現的不同材料的回收重利用比率。從中可以很明顯地看出，聚合物材料的回收，已經成為制約產品整體環境指令匹配度的瓶頸。這就要求在聚合物的開發和生產過程中，除了考慮材料本身的性能和成本外，還要充分考慮到材料的可回收性及環境影響。本文把材料的可回收性和環境影響統稱為綠色度，但很多時候材料的可回收性和環境影響并不完全一致，這在金屬材料中尤其明顯。金屬材料具有很好的可回收性，但在加工和回收過程中卻會產生很大的環境污染影響。
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圖1 歐洲電器產品中不同材料的回收現狀
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由于聚合物材料對環境的重要影響，聚合物材料的綠色評價體系也成為近年來產品生命周期研究領域的重點之一。K.G. Snowdon建立了基于聚碳酸酯材料環境影響的聚碳酸酯/ABS的含鋁面板制品生命周期評價體系。H. Terho對PBT/LDPE材料的Nokia電纜進行了LCA (Life Cycle Assessment)分析，并對比了選用LDPE、LLDPE和HDPE等材料對環境的不同影響。G. Lewis等對United Solar Systems Corporation 的UPM-880產品中的光電感應組件，其中主要材料是Tefzel (一種聚四氟乙烯基樹脂)和EVA，進行生命周期分析和模擬。 D. Pollock等人對噴墨印刷墨盒產品中的PE、PP和聚酯等材料進行了LCA研究。H. Tomita等人對緊湊型錄音帶和袖珍磁盤（主要材料是PS、聚碳酸酯和PC）的材料回收和循環利用進行了LCA研究。J. A. Stuart對產品生命周期設計中的材料選擇模型進行了分析和總結。R.Kulkarni建立基于環境評價(Environmental Assessment：EIA)軟件系統的電子組件環境影響的評價體系。這些研究都是針對某一類具體的產品及聚合物材料，主要是對產品中的材料進行環境影響分析。而在產品的環境指令實施后，便需要以聚合物本身作為研究分析的對象。通過對聚合物材料的生命周期分析，預測模擬聚合物材料的3R狀況，建立反映聚合物特點的綠色評價體系。
基于3R的聚合物生命周期
3R表示為增加重利用（Reuse）和回收（Recycle）的比例，減少（Reduce）最終廢棄。對于產品來說，重利用表示產品部件直接投入新產品的生產或舊產品的維護；回收表示材料的循環再利用；而廢棄表示不能進入下一階段生產的部分材料。而從聚合物材料的角度說，這個概念則需要重新設定：重利用是指材料可以不需要增加其它組分直接投入下一階段生產；回收是指材料增加了其它組分進行改性后投入下一階段生產；而廢棄是指回收聚合物的性能已經不能滿足再生產的需要。在此一階段，如何減少最終的固體廢棄物是減少（Reduce）的關鍵。聚合物的生命周期過程如圖2（a）所示，圖2（b）顯示了聚合物在生命周期過程中的性能變化。其中時間點Tm表示聚合物進入回收（Recycle）階段的時間，時間點Tn表示聚合物進入廢棄階段的時間。
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圖2 聚合物的生命周期過程
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