Polykarbonat (PC) er en molekylkjede som inneholder karbonatgruppe, i henhold til molekylstrukturen med forskjellige estergrupper, kan deles inn i alifatiske, alicykliske, aromatiske, hvorav den mest praktiske verdien av den aromatiske gruppen, og den viktigste bisfenol A-typen polykarbonat, den generelle tunge gjennomsnittlige molekylvekten (Mw) i 20-100.000.

Bilde PC strukturformel

Polykarbonat har god styrke, seighet, gjennomsiktighet, varme- og kuldebestandighet, enkel behandling, flammehemmende og annen omfattende ytelse, de viktigste nedstrømsapplikasjonene er elektroniske apparater, ark og bilindustri, disse tre industriene står for omtrent 80% av polykarbonatforbruket, andre i industrielle maskindeler, CD-ROM, emballasje, kontorutstyr, medisinsk og helsevesen, film, fritids- og verneutstyr og mange andre felt har også oppnådd et bredt spekter av bruksområder, og har blitt en av de fem ingeniørplastene i den raskest voksende kategorien.

I 2020, den globale PC-produksjonskapasiteten på rundt 5,88 millioner tonn, Kinas PC-produksjonskapasitet på 1,94 millioner tonn / år, produksjon på rundt 960 000 tonn, mens det tilsynelatende forbruket av polykarbonat i Kina i 2020 nådde 2,34 millioner tonn, er det et gap på nesten 1,38 millioner tonn, må importeres fra utlandet.Den enorme markedsetterspørselen har tiltrukket seg en rekke investeringer for å øke produksjonen, det anslås at det er mange PC-prosjekter under bygging og foreslått i Kina på samme tid, og den innenlandske produksjonskapasiteten vil overstige 3 millioner tonn/år i løpet av de neste tre årene, og PC-industrien viser en akselerert trend med overføring til Kina.

Så, hva er produksjonsprosessene til PC?Hva er utviklingshistorien til PC i inn- og utland?Hva er de viktigste PC-produsentene i Kina?Deretter gjør vi kort en kam.

PC tre mainstream produksjonsprosessen metoder

Grensesnitts polykondensasjonsfotogassmetode, tradisjonell smeltet esterutvekslingsmetode og ikke-fotogasssmeltet esterutvekslingsmetode er de tre viktigste produksjonsprosessene i PC-industrien.
Bilde Bilde
1. Grensesnitts polykondensasjonsfosgenmetode

Det er reaksjonen av fosgen til inert løsningsmiddel og vandig natriumhydroksidløsning av bisfenol A for å produsere polykarbonat med liten molekylvekt, og deretter kondensert til høymolekylært polykarbonat.På en gang ble omtrent 90 % av industrielle polykarbonatprodukter syntetisert ved denne metoden.

Fordelene med grensesnitt polykondensasjonsfosgenmetoden PC er høy relativ molekylvekt, som kan nå 1,5 ~ 2 * 105, og rene produkter, gode optiske egenskaper, bedre hydrolysemotstand og enkel behandling.Ulempen er at polymeriseringsprosessen krever bruk av svært giftig fosgen og giftige og flyktige organiske løsningsmidler som metylenklorid, som forårsaker alvorlig miljøforurensning.

Smelteesterutvekslingsmetode, også kjent som ontogen polymerisasjon, ble først utviklet av Bayer, ved bruk av smeltet bisfenol A og difenylkarbonat (Diphenyl Carbonate, DPC), ved høy temperatur, høyt vakuum, katalysatortilstedeværelse for esterutveksling, forkondensering, kondensasjon reaksjon.

I henhold til råvarene som brukes i DPC-prosessen, kan den deles inn i tradisjonell smeltet esterutvekslingsmetode (også kjent som indirekte fotogassmetode) og ikke-fotogasssmeltet esterutvekslingsmetode.

2. Tradisjonell utvekslingsmetode for smeltet ester

Det er delt inn i 2 trinn: (1) fosgen + fenol → DPC;(2) DPC + BPA → PC, som er en indirekte fosgenprosess.

Prosessen er kort, løsemiddelfri, og produksjonskostnaden er litt lavere enn grenseflatekondensasjonsfosgenmetoden, men produksjonsprosessen til DPC bruker fortsatt fosgen, og DPC-produktet inneholder spormengder av klorformiatgrupper, som vil påvirke sluttproduktet kvalitet på PC, noe som til en viss grad begrenser promoteringen av prosessen.

3. Utvekslingsmetode for ikke-fosgen smeltet ester

Denne metoden er delt inn i 2 trinn: (1) DMC + fenol → DPC;(2) DPC + BPA → PC, som bruker dimetylkarbonat DMC som råmateriale og fenol for å syntetisere DPC.

Biproduktet fenol oppnådd fra esterutveksling og kondensering kan resirkuleres til syntese av DPC-prosessen, og dermed realisere materialgjenbruk og god økonomi;på grunn av den høye renheten på råvarene trenger heller ikke produktet tørkes og vaskes, og produktkvaliteten er god.Prosessen bruker ikke fosgen, er miljøvennlig og er en grønn prosessvei.

Med de nasjonale kravene til petrokjemiske virksomheters tre avfall Med økningen av nasjonale krav til sikkerhet og miljøvern for petrokjemiske virksomheter og begrensningen på bruk av fosgen, vil den ikke-fosgensmeltede esterutvekslingsteknologien gradvis erstatte grensesnittpolykondenseringsmetoden i fremtiden som retningen for PC-produksjon teknologiutvikling i verden.