Polikarbonat (PC) adalah rantai molekul yang mengandungi kumpulan karbonat, mengikut struktur molekul dengan kumpulan ester yang berbeza, boleh dibahagikan kepada alifatik, alisiklik, aromatik, yang mana nilai paling praktikal kumpulan aromatik, dan polikarbonat jenis bisphenol A yang paling penting, berat molekul purata berat umum (Mw) dalam 20-100,000.

Formula struktur PC bergambar

Polikarbonat mempunyai kekuatan yang baik, keliatan, ketelusan, rintangan haba dan sejuk, pemprosesan mudah, kalis api dan prestasi komprehensif yang lain, aplikasi hiliran utama adalah peralatan elektronik, lembaran dan automotif, ketiga-tiga industri ini menyumbang kira-kira 80% daripada penggunaan polikarbonat, lain-lain dalam bahagian jentera perindustrian, CD-ROM, pembungkusan, peralatan pejabat, penjagaan perubatan dan kesihatan, filem, aplikasi riadah dan peralatan perlindungan yang luas dan juga mempunyai pelbagai aplikasi dan peralatan perlindungan yang luas. lima plastik kejuruteraan dalam kategori yang paling pesat berkembang.

Pada tahun 2020, kapasiti pengeluaran PC global kira-kira 5.88 juta tan, kapasiti pengeluaran PC China sebanyak 1.94 juta tan / tahun, pengeluaran kira-kira 960,000 tan, manakala penggunaan jelas polikarbonat di China pada tahun 2020 mencapai 2.34 juta tan, terdapat jurang hampir 1.38 juta tan, perlu kepada import negara asing. Permintaan pasaran yang besar telah menarik banyak pelaburan untuk meningkatkan pengeluaran, dianggarkan terdapat banyak projek PC dalam pembinaan dan dicadangkan di China pada masa yang sama, dan kapasiti pengeluaran domestik akan melebihi 3 juta tan/tahun dalam tempoh tiga tahun akan datang, dan industri PC menunjukkan trend pemindahan yang dipercepatkan ke China.

Jadi, apakah proses pengeluaran PC? Apakah sejarah pembangunan PC di dalam dan luar negara? Apakah pengeluar PC utama di China? Seterusnya, kami membuat sikat secara ringkas.

PC tiga kaedah proses pengeluaran arus perdana

Kaedah photogas polikondensasi antara muka, kaedah pertukaran ester lebur tradisional dan kaedah pertukaran ester lebur bukan fotogas adalah tiga proses pengeluaran utama dalam industri PC.
Gambar Gambar
1. Kaedah fosgen polikondensasi antara muka

Ia adalah tindak balas fosgen ke dalam pelarut lengai dan larutan natrium hidroksida akueus bisphenol A untuk menghasilkan polikarbonat berat molekul kecil, dan kemudian terpeluwap menjadi polikarbonat molekul tinggi. Pada satu masa, kira-kira 90% produk polikarbonat perindustrian telah disintesis dengan kaedah ini.

Kelebihan kaedah phosgene polikondensasi antara muka PC adalah berat molekul relatif tinggi, yang boleh mencapai 1.5 ~ 2 * 105, dan produk tulen, sifat optik yang baik, rintangan hidrolisis yang lebih baik, dan pemprosesan yang mudah. Kelemahannya ialah proses pempolimeran memerlukan penggunaan fosgen yang sangat toksik dan pelarut organik toksik dan meruap seperti metilena klorida, yang menyebabkan pencemaran alam sekitar yang serius.

Kaedah pertukaran ester cair, juga dikenali sebagai pempolimeran ontogenik, pertama kali dibangunkan oleh Bayer, menggunakan bisfenol A cair dan difenil karbonat ( Difenil Karbonat, DPC), pada suhu tinggi, vakum tinggi, keadaan kehadiran pemangkin untuk pertukaran ester, pra-kondensasi, tindak balas pemeluwapan.

Mengikut bahan mentah yang digunakan dalam proses DPC, ia boleh dibahagikan kepada kaedah pertukaran ester lebur tradisional (juga dikenali sebagai kaedah fotogas tidak langsung) dan kaedah pertukaran ester lebur bukan fotogas.

2. Kaedah pertukaran ester cair tradisional

Ia dibahagikan kepada 2 langkah: (1) fosgen + fenol → DPC; (2) DPC + BPA → PC, yang merupakan proses fosgen tidak langsung.

Prosesnya pendek, bebas pelarut, dan kos pengeluaran lebih rendah sedikit daripada kaedah fosgen pemeluwapan antara muka, tetapi proses pengeluaran DPC masih menggunakan fosgen, dan produk DPC mengandungi jumlah surih kumpulan kloroformat, yang akan menjejaskan kualiti produk akhir PC, yang pada tahap tertentu mengehadkan promosi proses.

3. Kaedah pertukaran ester cair bukan fosgen

Kaedah ini dibahagikan kepada 2 langkah: (1) DMC + fenol → DPC; (2) DPC + BPA → PC, yang menggunakan DMC dimetil karbonat sebagai bahan mentah dan fenol untuk mensintesis DPC.

Fenol hasil sampingan yang diperoleh daripada pertukaran ester dan pemeluwapan boleh dikitar semula kepada sintesis proses DPC, sekali gus merealisasikan penggunaan semula bahan dan ekonomi yang baik; kerana ketulenan bahan mentah yang tinggi, produk juga tidak perlu dikeringkan dan dibasuh, dan kualiti produk adalah baik. Proses ini tidak menggunakan phosgene, mesra alam, dan merupakan laluan proses hijau.

Dengan keperluan negara untuk tiga sisa perusahaan petrokimia Dengan peningkatan keperluan negara mengenai keselamatan dan perlindungan alam sekitar perusahaan petrokimia dan sekatan ke atas penggunaan fosgen, teknologi pertukaran ester cair bukan fosgen akan secara beransur-ansur menggantikan kaedah polikondensasi antara muka pada masa hadapan sebagai hala tuju pembangunan teknologi pengeluaran PC di dunia.