Polycarbonat (PC) er en molekylær kæde indeholdende carbonatgruppe, i henhold til molekylstrukturen med forskellige estergrupper, kan opdeles i alifatiske, alicykliske, aromatiske, hvoraf den mest praktiske værdi af den aromatiske gruppe, og den vigtigste bisphenol A-type polycarbonat, den generelle tunge gennemsnitlige molekylvægt (Mw) i 20-100.000.

Billede PC strukturformel

Polycarbonat har god styrke, sejhed, gennemsigtighed, varme- og kuldebestandighed, nem behandling, flammehæmmende og anden omfattende ydeevne, de vigtigste downstream-applikationer er elektroniske apparater, plader og bilindustrien, disse tre industrier tegner sig for omkring 80% af polycarbonatforbruget, andre i industrielle maskindele, cd-rom, emballage, kontorudstyr, medicinsk og sundhedspleje, film, fritids- og beskyttelsesudstyr og mange andre områder har også opnået en bred vifte af anvendelser og er blevet en af ​​de fem ingeniørplast i den hurtigst voksende kategori.

I 2020, den globale PC-produktionskapacitet på omkring 5,88 millioner tons, Kinas PC-produktionskapacitet på 1,94 millioner tons/år, produktion på omkring 960.000 tons, mens det tilsyneladende forbrug af polycarbonat i Kina i 2020 nåede 2,34 millioner tons, er der et hul på næsten 1,38 millioner tons, skal importeres fra udlandet.Den enorme markedsefterspørgsel har tiltrukket adskillige investeringer for at øge produktionen, det anslås, at der er mange pc-projekter under opførelse og foreslået i Kina på samme tid, og den indenlandske produktionskapacitet vil overstige 3 millioner tons/år i de næste tre år, og pc-industrien viser en accelereret tendens til overførsel til Kina.

Så hvad er produktionsprocesserne for pc?Hvad er udviklingshistorien for pc i ind- og udland?Hvad er de vigtigste pc-producenter i Kina?Dernæst laver vi kort en kam.

PC tre mainstream produktionsprocessen metoder

Grænsefladepolykondensationsfotogasmetode, traditionel smeltet ester-udvekslingsmetode og ikke-fotogas-smeltet ester-udvekslingsmetode er de tre vigtigste produktionsprocesser i pc-industrien.
Billede Billede
1. Grænsefladepolykondensationsfosgenmetode

Det er reaktionen af ​​phosgen til inert opløsningsmiddel og vandig natriumhydroxidopløsning af bisphenol A for at producere polycarbonat med lille molekylvægt og derefter kondenseret til højmolekylært polycarbonat.På et tidspunkt blev omkring 90% af industrielle polycarbonatprodukter syntetiseret ved denne metode.

Fordelene ved grænsefladepolykondensationsfosgenmetoden PC er høj relativ molekylvægt, som kan nå 1,5 ~ 2*105, og rene produkter, gode optiske egenskaber, bedre hydrolyseresistens og nem behandling.Ulempen er, at polymerisationsprocessen kræver brug af meget giftigt fosgen og giftige og flygtige organiske opløsningsmidler såsom methylenchlorid, som forårsager alvorlig miljøforurening.

Smelteesterudvekslingsmetode, også kendt som ontogen polymerisation, blev først udviklet af Bayer, ved brug af smeltet bisphenol A og diphenylcarbonat (Diphenyl Carbonate, DPC), ved høj temperatur, højvakuum, katalysatortilstedeværelsestilstand til esterudveksling, prækondensation, kondensation reaktion.

Ifølge de råmaterialer, der anvendes i DPC-processen, kan den opdeles i traditionel smeltet ester-udvekslingsmetode (også kendt som indirekte fotogasmetode) og ikke-fotogas-smeltet ester-udvekslingsmetode.

2. Traditionel metode til udveksling af smeltet ester

Det er opdelt i 2 trin: (1) phosgen + phenol → DPC;(2) DPC + BPA → PC, som er en indirekte fosgenproces.

Processen er kort, opløsningsmiddelfri, og produktionsomkostningerne er lidt lavere end grænsefladekondensationsfosgenmetoden, men produktionsprocessen for DPC bruger stadig fosgen, og DPC-produktet indeholder spormængder af chlorformiatgrupper, hvilket vil påvirke slutproduktet kvalitet af pc, hvilket til en vis grad begrænser promoveringen af ​​processen.

3. Ikke-phosgen smeltet ester udvekslingsmetode

Denne metode er opdelt i 2 trin: (1) DMC + phenol → DPC;(2) DPC + BPA → PC, som bruger dimethylcarbonat DMC som råmateriale og phenol til at syntetisere DPC.

Biproduktet phenol opnået fra esterudveksling og kondensation kan genbruges til syntesen af ​​DPC-processen, hvorved der opnås materialegenbrug og god økonomi;på grund af den høje renhed af råvarer skal produktet heller ikke tørres og vaskes, og produktkvaliteten er god.Processen bruger ikke fosgen, er miljøvenlig og er en grøn procesvej.

Med de nationale krav til petrokemiske virksomheders tre affald Med de øgede nationale krav til sikkerhed og miljøbeskyttelse af petrokemiske virksomheder og begrænsningen af ​​anvendelsen af ​​fosgen vil den ikke-phosgensmeltede esterudvekslingsteknologi gradvist erstatte grænsefladepolykondensationsmetoden i fremtiden som retning for PC-produktion teknologiudvikling i verden.