O policarbonato (PC) é unha cadea molecular que contén un grupo carbonato. Segundo a súa estrutura molecular, con diferentes grupos éster, pódese dividir en alifáticos, alicíclicos e aromáticos, dos cales o grupo aromático é o máis importante, e o policarbonato de tipo bisfenol A é o máis importante. O seu peso molecular medio (Mw) é xeralmente pesado e está entre 20 e 100.000.

Fórmula estrutural de PC de imaxe

O policarbonato ten boa resistencia, tenacidade, transparencia, resistencia á calor e ao frío, fácil procesamento, retardante de chama e outras características integrais. As principais aplicacións posteriores son os electrodomésticos, as chapas e a automoción. Estas tres industrias representan aproximadamente o 80 % do consumo de policarbonato. Tamén se empregan pezas de maquinaria industrial, CD-ROM, envases, equipos de oficina, medicina e saúde, películas, equipos de lecer e protección, entre outros campos, que tamén acadaron unha ampla gama de aplicacións, converténdose nun dos cinco plásticos de enxeñaría da categoría de máis rápido crecemento.

En 2020, a capacidade de produción mundial de PC era duns 5,88 millóns de toneladas, a capacidade de produción de PC de China era de 1,94 millóns de toneladas/ano, cunha produción duns 960.000 toneladas. Mentres que o consumo aparente de policarbonato en China en 2020 alcanzou os 2,34 millóns de toneladas, existe unha diferenza de case 1,38 millóns de toneladas, que require importación de países estranxeiros. A enorme demanda do mercado atraeu numerosos investimentos para aumentar a produción. Estímase que hai moitos proxectos de PC en construción e propostos en China ao mesmo tempo, e a capacidade de produción nacional superará os 3 millóns de toneladas/ano nos próximos tres anos, e a industria dos PC mostra unha tendencia acelerada de transferencia a China.

Entón, cales son os procesos de produción dos PC? Cal é o historial de desenvolvemento dos PC no país e no estranxeiro? Cales son os principais fabricantes de PC na China? A continuación, faremos un breve peiteado.

PC tres métodos principais do proceso de produción

O método de fotogás de policondensación interfacial, o método tradicional de intercambio de ésteres fundidos e o método de intercambio de ésteres fundidos sen fotogás son os tres principais procesos de produción na industria dos PC.
Imaxe Imaxe
1. Método de fosxeno de policondensación interfacial

É a reacción do fosxeno nun solvente inerte e nunha solución acuosa de hidróxido de sodio de bisfenol A para producir policarbonato de baixo peso molecular, que logo se condensa en policarbonato de alto peso molecular. Nalgún momento, arredor do 90 % dos produtos industriais de policarbonato sintetizáronse con este método.

As vantaxes do método de policondensación interfacial de fosxeno (PC) son o alto peso molecular relativo, que pode alcanzar 1,5~2*105, e os produtos puros, as boas propiedades ópticas, a mellor resistencia á hidrólise e o procesamento sinxelo. A desvantaxe é que o proceso de polimerización require o uso de fosxeno altamente tóxico e solventes orgánicos tóxicos e volátiles como o cloruro de metileno, que causan unha grave contaminación ambiental.

O método de intercambio de ésteres fundidos, tamén coñecido como polimerización ontoxénica, foi desenvolvido por primeira vez por Bayer, empregando bisfenol A fundido e carbonato de difenilo (carbonato de difenilo, DPC), a alta temperatura, alto baleiro e en presenza de catalizador para o intercambio de ésteres, a precondensación e a reacción de condensación.

Segundo as materias primas empregadas no proceso DPC, este pódese dividir en método tradicional de intercambio de ésteres fundidos (tamén coñecido como método indirecto de fotogás) e método de intercambio de ésteres fundidos sen fotogás.

2. Método tradicional de intercambio de ésteres fundidos

Divídese en 2 pasos: (1) fosxeno + fenol → DPC; (2) DPC + BPA → PC, que é un proceso de fosxeno indirecto.

O proceso é curto, sen solventes e o custo de produción é lixeiramente inferior ao método de condensación interfacial de fosxeno, pero o proceso de produción de DPC aínda usa fosxeno e o produto DPC contén trazas de grupos cloroformiato, o que afectará á calidade do produto final de PC, o que ata certo punto limita a promoción do proceso.

3. Método de intercambio de ésteres fundidos sen fosxeno

Este método divídese en 2 pasos: (1) DMC + fenol → DPC; (2) DPC + BPA → PC, que usa DMC carbonato de dimetilo como materia prima e fenol para sintetizar DPC.

O fenol subproduto obtido da intercambia e condensación de ésteres pódese reciclar para a síntese do proceso DPC, o que permite a reutilización do material e unha boa economía; debido á alta pureza das materias primas, o produto tampouco precisa ser secado nin lavado, e a súa calidade é boa. O proceso non usa fosxeno, é respectuoso co medio ambiente e é unha ruta de proceso ecolóxica.

Cos requisitos nacionais para os tres residuos das empresas petroquímicas Co aumento dos requisitos nacionais sobre seguridade e protección ambiental das empresas petroquímicas e a restrición do uso de fosxeno, a tecnoloxía de intercambio de ésteres fundidos sen fosxeno substituirá gradualmente o método de policondensación interfacial no futuro como a dirección do desenvolvemento da tecnoloxía de produción de PC no mundo.