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1、浅谈聚碳酸酯生产工艺及发展方向摘要介绍了聚碳酸酯（PC）的用途及合成工艺路线，对光气法、酯交换法及全非光法各自的优缺点作了比较，指出了全非光法是绿色环保工艺路线，代表PC生产技术发展的方向。作者呼吁加大我国全非光法聚碳酸酯工艺开发力度，此举对发展我国民族工业有着十分重要的意义。关键词聚碳酸酯碳酸二苯酯绿色工艺全非光法1性能及用途介绍聚碳酸酯，英文名Polycarbonate,简称PC。聚碳酸酯是分子主链中含有—[O-R-O-CO]—链节的热塑性树脂，按分子结构中所带酯基不同可分为脂肪族、脂环族、脂肪一芳香族型，其中具有实用价值的是芳香族聚碳酸酯，并以双酚A型聚碳酸酯为最重要，分子量
2、通常为3-10万。PC是一种无定型、无臭、无毒、高度透明的无色或微黄色热塑性工程塑料，具有优良的物理机械性能。1.1主要特性PC是一种无色透明热塑性聚合体，它不仅具有很高的抗冲击强度，优良的热稳定性、耐蠕变性和耐寒性以及良好的电绝缘性、阻燃性，而且可抗紫外线、耐老化。目前使用的工程塑料中，PC的透明性能是最好的，可见光透过率高达90%以上。此外，PC密度低、容易加工成型，是一种性能优良、应用广泛的工程塑料。1.2主要用途PC是一种性能优良、应用广泛的工程塑料，是五大工程塑料中唯一具有良好透明度的品种，近几年来得到迅猛发展,在国民经济的各个领域中有着广泛的用途。主要应用领域如下：1、
3、用作光盘材料。聚碳酸酯是光盘基材的首选材料，目前市场上90%以上的CD、VCD、DVD光盘采用聚碳酸酯作为基材。2、用作建筑行业的透光板材及交通工具的车窗玻璃。如制作成PC中空阳光板、高层建筑幕墙、候车室及机场体育馆透明顶棚等。3、用作电子及电器外壳等。4、用作食物包装。由于PC质量轻、抗冲击、透明、耐热洗耐高温杀毒消毒，PC对多种食物都有良好的耐腐蚀性。如制作成饮水桶、茶杯及婴幼儿奶瓶等。5、用作眼镜镜片及照明灯具等。此外还有很多应用领域尚待开发，尤其在汽车和建筑板材等领域存在巨大的市场潜力。近两年国内PC消费市场已有了较大变化，电子电器及光盘虽仍为PC的最大用户，但所占比例已有
4、所下降，PC5在建材、汽车等领域的应用正在增加。2国内现状聚碳酸酯(PC)的消费总量在工程塑料中仅次于聚酰胺(PA)居第二位。2005年全球总消费量已超过450万吨。今后PC的消费量将超过PA。我国PC消费市场的火热状况也不亚于国际市场,然而,与PC消费市场火热现象呈不协调发展的是国内PC技术开发却始终处于低迷状态，目前只有上海中联化工厂、重庆长风化工厂等8家工厂建有生产装置,总年产能力约5000吨,且品级牌号少,难以满足市场需求。国内产能难以满足需求,供需矛盾十分突出,每年要从日本、韩国、美国等国进口大量产品，我国成为世界聚碳酸酯进口大国。据海关统计，2005年国内进口PC及PC
5、合金共63.48万吨,可见供需矛盾十分突出。目前主要有两大因素制约国内ＰＣ产业的发展，一是拥有生产技术的外国公司不转让技术，实行技术垄断；目前聚碳酸酯生产和市场主要掌握在美国GE公司、德国拜耳公司、日本帝人。这三大跨国公司占领市场份额的90%。二是国内科研单位没有强强联合，靠单枪匹马，很难在技术上有所突破。3国外生产技术概况目前,聚碳酸酯(PC)生产技术主要有溶液光气法、界面缩聚光气法、酯交换熔融缩聚法和全非光气法。前两者统称为光气法。3.1溶液光气法光气化法的工艺路线为：光气＋双酚A(BPA)→PC。以光气和双酚A为原料,在碱性水溶液和二氯甲烷(或二氯乙烷)溶剂中进行界面缩聚,得
6、到的PC胶液经洗涤、沉淀、干燥、挤出造粒等工序制得PC产品。此工艺经济性较差,且存在环保问题,缺乏竞争力。3.2界面缩聚光气法界面缩聚光气法是目前工业上应用较为广泛的工艺,其与上述生产方法的主要不同在于:双酚A首先与氢氧化钠溶液反应生成双酚A钠盐;后加入二氯甲烷,通入光气,使物料在界面上聚合,生成低分子量PC,然后经缩聚分离得到高分子量PC产品。此工艺路线技术成熟,产品质量高,不用脱除溶剂,成本较低,适合大规模和连续生产,而且产品纯净、易加工、分子量高，能满足各种用途性能要求,在PC生产工艺中占绝对优势,目前世界上约有90%的PC生产采用该工艺。5近年来,对该法的主要改进体现在环状
7、齐聚物的开环聚合和后处理工艺方面。美国GE公司推出了环状低聚物开环聚合新工艺,不仅改善了产品的加工性能,而且成本有所降低,其关键步骤是制各环状低聚物。双酚A与光气反应生成双酚A-双氯甲酸酯,经水解缩合生成环状低聚物,再进一步缩合即得产品PC。此工艺比熔融缩聚更为实用,且为活性聚合,在较短时间内可制得比传统产品分子量高10倍的PC产品。后处理工艺的主要改进是开发出将蒸发与沉析相结合,并配之以排气式挤出机的工艺路线,即将溶有PC的二氯甲烷溶液与甲苯蒸气以逆流方式在汽提塔去
