聚碳酸酯生产工艺流程

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光气法聚碳酸酯的生产工艺与设备

光气法聚碳酸酯的生产工艺与设备

光气法聚碳酸酯的生产工艺与设备化学与材料科学系 08级高分子材料与工程08150119 康颖指导老师:张少华教授摘要:本文主要是介绍利用光气法来生产聚碳酸酯。

关键词:光气法聚碳酸酯双酚A 通用工程塑料一、前言聚碳酸酯结构式:常用缩写PC(Polycarbonate)化学名:2,2-双(4- 羟基苯基)丙烷聚碳酸酯,它是一种无味、无毒、透明的无定性热塑性材料,是分子链中含有碳酸酯链一类高分子化合物的总称。

聚碳酸酯可分为脂肪族、脂环族、芳香族等几大类[1]。

双酚A 型聚碳酸酯是目前产量最大、用途最广的一种聚碳酸酯,也是发展最快的工程塑料之一[2]。

本文所述聚碳酸酯即为双酚A 型聚碳酸酯。

PC(Polycarbonate)与PA(尼龙,Polyamide,聚酰胺)、POM(Polyacetal, Polyoxy Methylene,聚甲醛)、PBT(Polybutylece Terephthalate,聚对苯二甲酸丁二醇酯)及改性PPO(Poly Phenylene Oxide,聚苯醚)一起被称为五大通用工程塑料。

聚碳酸酯由于具有优异的综合性能,尤其以耐冲击强度高而被誉为塑料之“冠”,是使用范围十分广泛、性能优异、备受欢迎的主要热塑性工程塑料品种之一。

聚碳酸酯是五十年代末开始发展的合成材料。

聚碳酸酯树脂的可见光透过率在90﹪以上,具有突出的抗冲击能力,耐蠕变,尺寸稳定性好及耐化学腐蚀性,耐热、吸水率低、无毒、介电性能优良,还有自熄、易增强阻燃性等优良性能。

被广泛用于电子电气、电动工具、交通运输、汽车、机械、仪表、建筑、信息存储、光学材料、医疗器械、体育用品、民用制品、保安、航空航天及国防军工等领域,是五大工程塑料中唯一具有良好透明性的产品,也是近年来增长速度最快的通用工程塑料。

预测我国聚碳酸酯市场的年均增长率将达到10.2%,至2010 年工程塑料需求量将接近400 万t。

聚碳酸酯产量年增长可能达到9%,销售量年增长将达10%[3~6]。

刘也-酯交换法聚碳酸酯生产工艺与制备

刘也-酯交换法聚碳酸酯生产工艺与制备

酯交换法聚碳酸酯生产原理与工艺化学与材料科学系09级高分子班刘也摘要:本文介绍了酯交换法的生产原理及目前工业生产中采用的普通熔融及非光气熔融酯交换法的生产工艺,并介绍了最新的改进工艺。

对我国聚碳酸酯工业的发展提出了建议。

关键字:聚碳酸酯;酯交换法;生产工艺1引言聚碳酸酯(Polycarbonate)一般简称PC。

其中因R基团的不同,可分为脂肪族、脂环族、芳香族以及脂肪-芳香族等几大类。

作为当今五大工程塑料之一的聚碳酸酯,主要是指双酚A型聚碳酸酯,其结构式如图1。

图1聚碳酸酯是一种性能优良的热塑性工程塑料,具有突出的抗冲击能力,耐蠕变,尺寸稳定性好,耐热、吸水率低、无毒、介电性能优良,被广泛用于电子电气、电动工具、交通运输、汽车、机械、仪表、建筑、信息存储、光学材料、医疗器械、体育用品、民用制品、保安、航空航天及国防军工等领域,是五大工程塑料中唯一具有良好透明性的产品,也是近年来增长速度最快的通用工程塑料。

预测我国聚碳酸酯市场的年均增长率将达到10.2%,至2010年工程塑料需求量将接近400万t。

聚碳酸酯产量年增长可能达到9%,销售量年增长将达10%[1]。

2 酯交换法生产聚碳酸酯的原理酯交换法生成聚碳酸酯参与反应的两种单体分别为双酚A和碳酸二苯酯,其反应过程可分为酯交换阶段和缩聚阶段。

如反应式(1)~(2)。

(1)(2)在上述酯交换反应和缩聚反应中,其反应过程均为可逆平衡反应。

为获得预期分子量的聚碳酸酯,必须不间断并尽可能多地从反应物系中移出反应生成的低分子产物苯酚或碳酸二苯酯。

酯交换阶段主要生成聚合度为3~6的齐聚物。

在缩聚阶段,随着反应体系温度的升高和压力的降低,酯交换形成的齐聚物发生反应生成更高聚合度的聚碳酸酯[2]。

传统酯交换法与非光气酯交换法在树脂聚合上是完全一样的,即由双酚A和碳酸二苯酯经酯交换和缩聚反应得到聚碳酸酯,区别是传统酯交换法的碳酸二苯酯是以光气为合成原料,而非光气酯交换法的碳酸二苯酯不以光气为合成原料,采用碳酸二甲酯经酯交换反应制得的。

聚碳酸酯的合成技术

聚碳酸酯的合成技术

聚碳酸酯的合成工艺摘要:本文综述了聚碳酸酯(PC )已经实现工业化的4 种合成聚合工艺:直接光气法、间接光气法、酯交换法和甲醇羰基氧化法, 按照各生产工艺的流程和特点对其进行了阐述。

关键词:聚碳酸酯聚合工艺流程特点1 引言聚碳酸酯是分子链中含有碳酸酯基的聚合物的总称,缩写PC。

聚碳酸酯可以看作是二羟基化合物与碳酸的缩聚产物,按其中二羟基化合物R基的不同,可以分为脂肪族、脂环族、芳香族以及脂肪-芳香族几种类型。

但因制品、加工性能及经济等因素的制约,目前得到工业化规模生产和应用的聚碳酸酯只有双酚A 型芳香族聚碳酸酯,通常所说的聚碳酸酯指的就是双酚 A 型聚碳酸酯。

文章中提到的聚碳酸酯在没有特指的情况下,表示双酚A型聚碳酸酯[1]。

双酚A型聚碳酸酯是以双酚A作为二羟基化合物的聚碳酸酯。

其结构式为:因为有刚性基团苯环和柔性基团醚健的同时存在,双酚A型聚碳酸酯的分子链刚性较强,同时又具有一定的柔顺性,使其成为一种既刚又韧的材料。

其结晶能力较差,属于无定形聚合物,具有优良的透明性,其透光率可以达到90 %,其力学性能也十分优良,且受温度的影响较小,另外还有很好的抗冲击及抗蠕变性能,使其在较高温度下能承受较高的载荷并能保证尺寸的稳定性。

除了优异的透光性和力学性能外,双酚 A 型聚碳酸酯还具有很好的耐高低温性能、电性能等,其玻璃化转变温度高(150℃),脆性温度较低(-100℃),长期使用温度范围较宽,并且具有自熄性,电绝缘性较好,吸湿性小,可在很宽的温度和潮湿的条件下保持良好的电性能,耐候和耐热老化的能力也很好,是综合性能优异用途非常广泛的重要的热塑性工程塑料,广泛应用于汽车、电子电气、建筑材料、机械零件、医疗、包装、日用品等各个领域。

其用量仅次于聚酰胺,是用量第二大的工程塑料[2]。

由于碳酸不能稳定存在,所以聚碳酸酯不能通过二羟基化合物和碳酸直接缩聚。

目前,可用于工业规模生产的合成方法有光气法(界面缩聚)和酯交换法(熔融缩聚),其中光气法是生产聚碳酸酯的主要方法。

聚碳酸酯的合成及性能表征

聚碳酸酯的合成及性能表征
❖ DPC与双酚A酯交换熔融缩聚法制备聚碳酸酯,其反应 过程可分为酯交换阶段和缩聚阶段,先制成液状低分 子PC预聚体后再聚合制成高分子PC。
优点
❖ (1)可以充分利用环氧乙烷装置排放的CO:资源; ❖ (2)碳酸乙烯酯作为一种低毒的多用途化学品,具、不易 贮运的特点;
LG化学公司的非光气技术
❖ 韩国LG化学工艺采用DMC和苯酚反应蒸馏生成 DPC.然后用专用催化剂在单一反应器中。使DPC 与BPA熔融缩聚并结晶。该法与其他替代方法相比, 只需少几个步骤和很少的设备。该工艺使用新催 化剂以及聚合和结晶组合工艺,估计可减少投资 费用70%。LG化学公司已经在其2 kg/h微型中型 装置中验证了新工艺,生产了无色PC.其透明度 为98%.并且与其他方法制造的PC有近似的加工 性能。
熔融酯交换缩聚法
❖ 熔融酯交换缩聚法的两种反应单体分别是双酚A 和碳酸二苯酯。碳酸二苯酯和双酚A在催化剂的 作用下,先进行酯交换反应,由于酯交换反应过程 为可逆平衡反应,在反应过程中不断除去小分子 苯酚,以使反应向酯交换反应的正反应方向进行。 在缩聚反应过程中,在高温、高真空、催化剂存 在的情况下,不断除去碳酸二苯酯,使聚合物粘度 逐渐升高,当搅拌功率达到一定值时,熔体聚合物 直接从缩聚反应器中挤压成条,经切粒机切粒后 形成聚碳酸酯树酯。
❖ 1.测量材料的光吸收谱
❖ 使用 UV-3600 紫外光谱仪,以干净的载波片作为参比,测定 了其制得的聚碳酸酯薄膜的光吸收谱。
❖ 2.折射率与膜厚的测量
❖ 测量波导的折射率和厚度使用的是 SPA-4000 棱镜耦合仪。在 TE 模式下测量了波长在632.8 nm 和1 550 nm(即通信波段) 下的折射率和膜厚。
气相氧化羰化法
❖ 该方法由拜尔公司开发成功。它是从甲醇出发, 甲醇气相氧化羰化制得DMC,DMC再与苯酚酯交换 合成DPC,DPC再与BPA熔融聚合得到PC。该方法技 术路线成熟,原料消耗定额低,投资低,吨产品 工厂成本低.但能耗较液相氧化羰化法略高。

聚碳酸酯

聚碳酸酯

高聚物合成工艺学论文题目:光气法生产聚碳酸酯的工艺流程*名:***专业:08高分子材料与工程学号:************摘要:聚碳酸酯是一种工程塑料。

20世纪30年代已制得脂肪族聚碳酸酯,但只有双酚A型的芳香族聚碳酸酯最有使用价值。

在1958年首先获得工业生产,60代发展成为一种新型的热塑性工程塑料。

他的产量在工程塑料已跃居为第二位,仅次于尼龙。

本文主要是介绍利用光气法来生产双酚A型的聚碳酸酯。

关键词:光气法聚碳酸酯双酚A 通用工程塑料一、聚碳酸酯简介聚碳酸酯结构式:常用缩写PC(Polycarbonate)化学名:2,2-双(4- 羟基苯基)丙烷聚碳酸酯,它是一种无味、无毒、透明的无定性热塑性材料,是分子链中含有碳酸酯链一类高分子化合物的总称。

聚碳酸酯可分为脂肪族、脂环族、芳香族等几大类[1]。

双酚A 型聚碳酸酯是目前产量最大、用途最广的一种聚碳酸酯,也是发展最快的工程塑料之一[2]。

因为在所有聚碳酸酯中只有双酚A型聚碳酸酯最有使用价值,因此本文所述聚碳酸酯即为双酚A型聚碳酸酯。

PC(Polycarbonate)与PA(尼龙,Polyamide,聚酰胺)、POM(Polyacetal, Polyoxy Methylene,聚甲醛)、PBT(Polybutylece Terephthalate,聚对苯二甲酸丁二醇酯)及改性PPO(Poly Phenylene Oxide,聚苯醚)一起被称为五大通用工程塑料。

聚碳酸酯由于具有优异的综合性能,尤其以耐冲击强度高而被誉为塑料之“冠”,是使用范围十分广泛、性能优异、备受欢迎的主要热塑性工程塑料品种之一。

聚碳酸酯是五十年代末开始发展的合成材料。

聚碳酸酯树脂的可见光透过率在90﹪以上,具有突出的抗冲击能力,耐蠕变,尺寸稳定性好及耐化学腐蚀性,耐热、吸水率低、无毒、介电性能优良,还有自熄、易增强阻燃性等优良性能。

被广泛用于电子电气、电动工具、交通运输、汽车、机械、仪表、建筑、信息存储、光学材料、医疗器械、体育用品、民用制品、保安、航空航天及国防军工等领域,是五大工程塑料中唯一具有良好透明性的产品,也是近年来增长速度最快的通用工程塑料。

年产10万吨聚碳酸酯化工厂初步设计

年产10万吨聚碳酸酯化工厂初步设计

年产10万吨聚碳酸酯化工厂初步设计聚碳酸酯是一种广泛应用于塑料制造的高性能合成材料,具有优异的物理和化学性质,广泛应用于汽车零部件、电子产品、建筑材料等领域。

以下是一个年产10万吨聚碳酸酯化工厂的初步设计。

1. 生产工艺该聚碳酸酯化工厂使用新颖且高效的连续反应聚合工艺进行生产。

主要步骤包括原料预处理、聚合反应、固化、粉碎和包装等。

2. 原料主要原料包括二酸(比如对苯二甲酸)、二醇(比如乙二醇)和催化剂。

这些原料通过储罐系统输送至聚合反应器。

3. 反应系统该工厂将采用多组并联的连续反应器,以提高产能和降低生产成本。

聚合反应器由不锈钢制成,并配备搅拌装置、加热和冷却系统以控制反应温度。

4. 衰减系统聚合反应完成后,聚合物流经衰减系统,将残留的催化剂和不纯物质去除,以确保最终产品的质量。

5. 固化和整形聚碳酸酯生产完成后,进入固化室进行固化处理。

然后通过挤出机将固化的聚碳酸酯加工成片材、颗粒或产品形状。

6. 粉碎和包装最后,产生的聚碳酸酯产品经过粉碎机处理成所需颗粒大小,并进行包装和标记,以便出售和运输。

7. 能源和环保为减少对环境的影响,工厂将采用先进的能源管理系统,并考虑废水处理和废气排放的问题。

成本效益和环境责任将作为工厂运营的核心原则。

8. 安全措施工厂将遵守安全生产标准,并配备火灾报警系统、泄漏控制设施和应急处理方案,以确保工作人员和设备的安全。

总之,这个年产10万吨聚碳酸酯化工厂的初步设计涉及多个方面,包括生产工艺、原料处理、反应系统、固化和整形、粉碎和包装、能源和环保以及安全措施。

这个初步设计将为实施该工厂提供一个基本的蓝图,但在实施之前还需要进一步详细设计和评估。

为了进一步完善初步设计,需要对以下关键方面进行详细设计和评估:1. 原料供应链设计需要考虑原料的稳定供应和可持续性。

确定原料供应商并与之建立合作关系,以保证供应链的可靠性。

此外,还需制定储存和运输原料的方案,确保原料的安全和质量。

聚碳酸酯生产工艺流程

聚碳酸酯生产工艺流程

聚碳酸酯生产工艺流程
《聚碳酸酯生产工艺流程》
聚碳酸酯是一种重要的工程塑料,广泛用于制造汽车零部件、光盘、眼镜镜片等产品。

其生产工艺流程一般包括原料准备、聚合反应、挤出和成型等环节。

首先,原料准备阶段需要将二酚类化合物和二酸类化合物进行预处理,并将它们按一定比例混合。

这些原料经过精细加工后,质量稳定,可以保证产品的质量。

接下来是聚合反应阶段,将预处理好的原料加入反应釜中,进行聚合反应。

在合适的温度和压力下,原料发生聚合反应,形成聚碳酸酯树脂。

其中,聚合催化剂的选择和反应条件的控制对产品的性能有重要影响。

随后是挤出阶段,将聚碳酸酯树脂通过挤出机进行成型。

挤出机能够将熔融的聚碳酸酯树脂挤压成带状或者管状的成型物料。

这一步骤需要精确的温度和压力控制,确保产品的成型质量。

最后是成型阶段,将挤出的成型物料进行切割、冷却、表面处理等工序,最终得到符合要求的聚碳酸酯制品。

这一步骤需要精细的操作和质量检验,以确保产品的质量和工艺的稳定性。

总的来说,聚碳酸酯生产工艺流程包括原料准备、聚合反应、挤出和成型等环节,需要精密的工艺控制和质量管理,以确保产品的质量和稳定性。

光气法生产聚碳酸酯的工艺流程

光气法生产聚碳酸酯的工艺流程

光气法生产聚碳酸酯的工艺流程陈兰辉;白帆【摘要】综述了光气法生产聚碳酸酯的工艺流程,主要包括溶液缩聚法和界面缩聚法;详细介绍了光气界面缩聚法制备聚碳酸酯的原料配制、聚合反应过程及后处理过程;最后概括了光气化法界面缩合成聚碳酸酯反应过程的影响因素,主要有原料物质的量比、有机相惰性溶剂的选择及回收、反应过程的pH值、胶液萃取精制工艺的操作及分子量控制剂的选择等.%In this paper, the technological process of polycarbonate ( PC) producing by phosgene method has been reviewed. The PC producing by phosgene method includes solution polycondensation and interfacial polycon-densation. And, the process of producing PC by interfacial polycondensation was presented in detail, including raw materials preparation, polymerization reaction and downstream process. Finally, the factors affecting reaction process of interfacial polycondensation were discussed, including molar ratio of raw materials, selection and recovery of organic inert solvent, pH value of reaction process, operation of glue extraction and selection of molecular weight control agent.【期刊名称】《合成材料老化与应用》【年(卷),期】2013(042)001【总页数】6页(P28-33)【关键词】光气法;聚碳酸酯;双酚A;通用工程塑料【作者】陈兰辉;白帆【作者单位】广州合成材料研究院有限公司,广东广州510665;广州合成材料研究院有限公司,广东广州510665【正文语种】中文【中图分类】TQ323.8聚碳酸酯的化学名为2,2-双(4-羟基苯基)丙烷聚碳酸酯,常缩写为PC(Polycarbonate),它是一种无味、无毒、透明的无定形热塑性材料,是分子链中含有碳酸酯链一类高分子化合物的总称,结构式为:聚碳酸酯可分为脂肪族、脂环族、芳香族等几大类[1]。

聚碳酸酯生产工艺流程

聚碳酸酯生产工艺流程

聚碳酸酯生产工艺流程聚碳酸酯是一种重要的合成塑料,在医疗、电子、汽车、建筑等多个领域得到广泛应用。

下面将介绍聚碳酸酯的生产工艺流程。

首先,聚碳酸酯的生产以二元酸和二元醇为原料。

常用的二元酸有对苯二甲酸、间苯二甲酸等;二元醇有乙二醇、丙二醇等。

首先将二元酸和二元醇加入反应釜中,在适当的温度下进行酯交换反应。

酯交换反应是指二元酸中的羧基与二元醇中的羟基发生酯化反应,生成聚酯。

在酯交换反应中,通常使用催化剂加速反应速度。

常用的催化剂有钛酸酯、锡酯等。

催化剂的数量和种类会影响反应速度和聚合度。

反应过程中还需要控制温度和压力,使反应达到最佳条件。

完成酯交换反应后,得到的聚酯是无色透明的液体。

接下来需要将聚酯转化为固态的聚碳酸酯。

这一步骤被称为缩聚反应。

在缩聚反应中,通过升高反应温度和减小环境气压,使聚酯分子之间的交联变得更牢固,形成固态的聚碳酸酯。

缩聚反应的条件需要根据具体的聚碳酸酯种类和应用领域来确定。

最后,将固态的聚碳酸酯颗粒进行分散和干燥处理,得到聚碳酸酯颗粒料。

聚碳酸酯颗粒料可进一步用于注塑、挤出、吹塑等工艺,生产成为各种聚碳酸酯制品。

在聚碳酸酯生产过程中,需要注意以下几点。

首先,原料的质量对最终产品的性能具有重要影响,因此需要确保原料的纯度和质量稳定性。

其次,反应条件的控制是生产过程中的关键环节,温度、压力等参数需要根据具体的聚碳酸酯种类进行合理调节。

此外,催化剂的选择和使用量也需要仔细考虑,以提高反应效率和产品质量。

以上是聚碳酸酯生产的基本工艺流程。

随着科技的不断进步,聚碳酸酯材料的生产工艺也在不断创新和改进,以满足市场的需求和产品的不断升级。

聚碳酸酯作为一种新型的合成塑料,在未来的发展中将继续发挥重要作用。

PC-聚碳酸酯

PC-聚碳酸酯

力学性能
PC的冲击强度特别突出,是热塑性塑料中冲击强度最好的品种之一, 其数值比聚酰胺、聚甲醛等高3~10倍,接近酚醛树脂和聚酯玻璃钢
。PC的弹性模量高,受温度影响小,蠕变小,尺寸稳定性好。PC的
主要缺点是皮料强度低,易产生应力开裂、耐磨性较差、缺口冲击敏 感性高等。PC的力学性能见表。
项目 拉伸强度/MPa 弯曲强度/MPa 压缩强度/MPa 100~120 数值 项目 断裂伸长率(%) 弯曲弹性模量/MPa 布氏强度 数值 60~130 2000~2500 150~160
疲劳强度/MPa
106 周 10.5 期
107 周 7.5 期
Izod缺口冲击强度
低温时的缺口冲击强度
60~75
640~910
大多数PC在低温时的缺口冲击强度在 640~910J/m,具有较高的缺口敏 感性。因而在制品设计时做些改进,就会获得比标准试验所得的数据高 得多的实际缺口冲击强度。另外,冲击缺口敏感性与PC的相对分子质量 大小有一定关系,相对分子质量越低,冲击缺口半径的影响程度就越大 ,这在实际应用中必须引起足够的重视。 PC的冲击韧性受相对分子质量影响很大。相对分子质量增高可以使冲击 韧性提高,这与链缠结增多有密切关系。相对分子质量增高使缠结点增 多,在瞬间破坏时需要做更大的功。 PC分子中的酯基,决定了它对水分的敏感性,虽然PC数值以及制品的 吸湿性较小,室温下的平衡吸水率仅为0.3%,但少量的水分会引起成型 过程中PC的分子的降解,使相对分子质量下降,熔体粘度降低,制品的 力学性能特别是冲击强度明显下降。吸水率越高,PC制品的内应力越大 ,特别是对厚壁制品,由于冷却时间长,有些甚至外部已经完全冷却, 而内部物料仍然处于熔融状态,微量的水分仍然继续影响制品的性能。 此外,由于PC分子链的刚性较大,因此在成型过程中易造成应力集中, 导致制品在长期使用过程中应力开裂。

PC生产工艺

PC生产工艺

4.产品纯度高,相对分子量高,光学性能好
界面缩聚光气法
以双酚A和光气为原料,二氯甲烷为溶剂,苯酚为分 子量调节剂,在氢氧化钠存在下进行缩聚而得。首 先双酚A与氢氧化钠溶液反应生成双酚A钠盐:后加 人二氯甲烷,通入光气,使物料在界面上聚合,生 成低相对分子质量PC,然后经缩聚分离得到高相对 分子质量PC产品。 界面缩合
PC:又称聚碳酸酯,是一种无色透明的无定
性热塑性材料,化学名为2,2‘-双(4-羟基苯基) 丙烷聚碳酸酯。
PC是一种重要的热塑性工程塑料,其生产方法
主要有:

溶液光气法
酯交换熔融缩聚法
界面缩聚光气法 非光气酯交换熔融缩聚法

……
溶液光气法

溶液光气法是以光气和双酚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.得到的PC胶液经洗涤、沉淀、干燥、挤 出造粒等工序制得PC产品。
非光气酯交换熔融缩聚法

该方法PC由碳酸二苯酯(DPC)和双酚A(BPA)经熔 融缩聚制得,其中的DPC由碳酸二甲酯(DMC)制得。

技术的主要区别在于制备DPC和DPC前身物的不同.
设计方案的确定
界面缩聚光气法
工艺优势如下:
1.此工艺路线技术成熟 2.反应在常温常压下进行 3.成本较低,适合大规模和连续生产
特点:此工艺经济性较差,且存在环保问题,
已完全淘汰。
酯交换熔融缩聚法
酯交换熔融缩聚法简称酯交换法,又称 本体聚合法.是一种间接光气法工艺。以苯 酚为原料,经光气法反应生成碳酸二苯酯 (DPC);然后在微量卤化锂或氢氧化锂等催化 剂和添加剂存在下与双酚A在高温、高真空下 进行酯交换反应,生成低聚物;再进一步缩 聚制得PC产品。

聚碳酸酯工艺

聚碳酸酯工艺

聚碳酸酯甲:溶液光气法(德国拜尔公司)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,所得的PC胶液经过洗涤,沉淀,干燥,挤出造粒等工序制得PC产品.此工艺经济性差,且存在环保问题,已完全淘汰.乙:酯交换熔融缩聚法(德国拜尔(上海)公司)双酚A(双酚基丙烷\BPA)和CPD(碳酸二苯酯)在一定的条件下发生反应生成聚碳酸酯材料.一.双酚A的合成苯酚和丙酮合成二.C PD合成—a苯酚中加入16-20%的氢氧化钠,生成苯酚钠;b在10℃左右通入光气,控制在20-30℃进行反应,尾气含光气和氯化氢,导入吸收塔用稀碱破坏后从高空排放;反应后期测PH至中性,停止通入光气;去除锅内光气和盐酸气,过滤,用水洗涤,减压熔融脱水得到粗品.粗品减压蒸馏,收集窄馏分,冷凝后液态品经结片机结片后得到精制品.聚合品级对纯度要求很高,熔点大于等于78摄氏度.苯酚和光气合成定额消耗:苯酚963Kg/T氢氧化钠(30%)577Kg/T光气(98%)592Kg/T三.聚碳酸酯的合成1.DPC在微量卤化锂或氢氧化锂等催化剂和添加剂存在下与BPA 在高温,高真空的条件下(熔融)进行酯交换反应生成低聚物;再进一步缩聚制得PC产品.该工艺流程短,无溶剂,全封闭,无污染,生产成本略低于光气法;不过反应条件为高温,高真空,聚合体系粘度较大,传热传质困难,易生成支化结构,产品色泽偏黄;但产品光学性能较差,催化剂易污染,副产品酚难以去除,产品分子量低,应用范围有限;再加上搅拌,传热等问题的限制,难以实现大吨位工业化生产.需要不同反应搅拌器,加速水分子脱除,提高PC的相对分子质量,提高和稳定产品质量.丙: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,双酚A首先与氢氧化钠溶液反应生成双酚A的钠盐;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,不用脱出溶剂,成本较低,适合大规模和连续化生产,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;但由于生产中使用剧毒光气,而且要用到二氯甲烷溶液并副产氯化钠,对环境有影响,目前也属于限制发展状态.近年来,对该法的主要改进体现在环状齐聚物的开环聚合和后处理工艺方面.丁:非光气酯交换熔融缩聚法甲醇羰基化法或碳酸乙烯酯(或碳酸丙烯酯)与甲醇酯交换生成碳酸二甲酯(DMC);再与醋酸苯酯交换生成碳酸二苯酯(DPC);DPC 在熔融的状态下与双酚A进行酯交换反应,缩聚后得到PC产品.该法的副产物醋酸甲酯经热裂化转化为甲醇和乙烯酮,甲醇回收后用于合成碳酸二甲酯,乙烯酮与苯酚反应生成醋酸苯酯,从而有效的降低生产成本.该工艺为绿色工艺,具有全封闭,无副产品,基本无污染等特点,从根本上摆脱了有毒原料光气,且碳酸二苯酯的纯度进一步提高,对聚合物更有利,是PC工艺发展的方向.。

聚碳酸酯的合成与制备

聚碳酸酯的合成与制备

聚碳酸酯的合成与制备摘要:主要介绍了聚碳酸酯在工业生产中常用的几种工艺合成路线和新的合成方法,并在其发展趋势中总结了各种制备方法的优点和缺点,对当前国际国内形势作出相应的展望关键词:聚碳酸酯;合成;光气法;酯交换法;开环聚合法;固相缩聚法1 引言聚碳酸酯(PC)是一种无味、无毒、透明的无定形热塑性材料,是分子链中含有碳酸酯链一类高分子化合物的总称,可分为脂肪族、脂环族、芳香族等几大类, 目前仅有双酚A型的芳香族聚碳酸酯投入工业化规模生产和应用。

聚碳酸酯是一种性能优良的热塑性工程塑料,具有突出的抗冲击能力,耐蠕变,尺寸稳定性好,耐热、吸水率低、无毒、介电性能优良,被广泛用于电子电气、电动工具、交通运输、汽车、机械、仪表、建筑、信息存储、光学材料、医疗器械、体育用品、民用制品、保安、航空航天及国防军工等领域,是五大工程塑料中唯一具有良好透明性的产品,也是近年来增长速度最快的通用工程塑料。

2 聚碳酸酯的合成与制备在聚碳酸酯的合成工艺发展历程中,出现的合成方法颇多,如低温溶液缩聚法、高温溶液缩聚法、吡啶法和部分吡啶法等等,至今仍不断有新的合成方法报道,但已工业化、形成大规模生产的工艺路线并不多,这些方法或者不成熟,或者因成本较高而制约了实际应用m。

目前世界上大部分生产厂家普遍采用界面缩聚法或熔融酯交换法,其中80%的生产厂家采用界面缩聚法[1]。

聚碳酸酯工业化生产工艺按照是否使用光气作原料可主要分为两大类。

第一类是使用光气的生产工艺。

第二类是完全不使用光气的生产工艺。

2.1 光气法2.1.1 溶液光气法[2]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,得到的聚碳酸酯胶液经洗涤、沉淀、干燥、挤出造粒等工序制得聚碳酸酯产品。

此工艺经济性较差,且存在环保问题,缺乏竞争力,已完全淘汰。

2.1.2 界面缩聚法界面缩聚法合成PC反应式如下:2.1.2.1 二步界面缩聚法界面缩聚法合成聚碳酸酯化学原理:参与界面缩聚反应的两种单体是双酚A 钠盐和光气,其化学反应式如上所示。

聚碳酸酯的性质和聚合方法

聚碳酸酯的性质和聚合方法

聚碳酸酯一.聚碳酸酯的概述聚碳酸酯(PC)是一种无味、无毒、透明的无定形热塑性材料,是分子链中含有碳酸酯链一类高分子化合物的总称。

聚碳酸酯可分为脂肪族、脂环族、芳香族等几大类。

但因制品、加工性能及经济等因素的制约,目前仅有双酚 A 型的芳香族聚碳酸酯投入工业化规模生产和应用。

自从 1958 年聚碳酸酯商业化生产以来,其种类和用途两方面的研发均获得了巨大进展,因此其作为一种主要的热塑性工程塑料而广泛进入了国民经济的各个领域。

聚碳酸酯是一种性能优良的热塑性工程塑料,具有突出的抗冲击能力,耐蠕变,尺寸稳定性好,耐热、吸水率低、无毒、介电性能优良,被广泛用于电子电气、电动工具、交通运输、汽车、机械、仪表、建筑、信息存储、光学材料、医疗器械、体育用品、民用制品、保安、航空航天及国防军工等领域,是五大工程塑料中唯一具有良好透明性的产品,也是近年来增长速度最快的通用工程塑料。

预测我国聚碳酸酯市场的年均增长率将达到 10.2%,至2010 年工程塑料需求量将接近 400 万 t。

聚碳酸酯产量年增长能达到 9%,销售量年增长将达10%。

1.聚碳酸酯的化学性质聚碳酸酯(PC)是碳酸的聚酯类,碳酸本身并不稳定,但其衍生物(如光气,尿素,碳酸盐,碳酸酯)都有一定稳定性。

按醇结构的不同,可将聚碳酸酯分成脂族和芳族两类。

脂族聚碳酸酯。

如聚亚乙基碳酸酯,聚三亚甲基碳酸酯及其共聚物,熔点和玻璃化温度低,强度差,不能用作结构材料;但利用其生物相容性和生物可降解的特性,可在药物缓释放载体,手术缝合线,骨骼支撑材料等方面获得应用。

聚碳酸酯耐弱酸,耐弱碱,耐中性油。

聚碳酸酯不耐紫外光,不耐强碱。

PC是一种线型碳酸聚酯,分子中碳酸基团与另一些基团交替排列,这些基团可以是芳香族,可以是脂肪族,也可两者皆有。

双酚A型PC是最重要的工业产品。

PC是几乎无色的玻璃态的无定形聚合物,有很好的光学性。

PC高分子量树脂有很高的韧性,悬臂梁缺口冲击强度为600~900J/m,未填充牌号的热变形温度大约为130°C ,玻璃纤维增强后可使这个数值增加10°C。

聚碳酸酯板材生产工艺流程

聚碳酸酯板材生产工艺流程

聚碳酸酯板材生产工艺流程1. 原料准备聚碳酸酯板材的制造需要准备以下原料: - 聚碳酸酯树脂 - 催化剂 - 阻燃剂 - 填料(如玻璃纤维) - 颜料2. 树脂预处理聚碳酸酯树脂是聚合过程的关键原料,需要进行预处理以确保其质量稳定。

预处理步骤包括: - 检查树脂质量,确保没有杂质、水分等。

- 根据需要将树脂切割成适当大小的颗粒。

3. 原料混合将预处理好的聚碳酸酯树脂与催化剂、阻燃剂、填料和颜料等原料按照一定的配方比例混合。

混合可以通过手工搅拌或机械搅拌设备进行。

4. 熔融将混合好的原料放入熔融设备中进行熔融。

熔融设备通常是一台带有加热元件的混炼机。

加热元件可以提供足够的热量将原料熔化,并将其混合均匀。

5. 挤出熔融好的原料通过挤出机进行挤出。

挤出机是一种将熔融原料从机筒中挤出的设备。

在挤出过程中,原料会通过一个模具,形成所需的板材形状。

6. 冷却挤出的聚碳酸酯板材需要经过冷却以固化。

通常,板材会通过一个冷却装置,如水浴或冷风机,进行快速冷却。

冷却的过程中,板材会逐渐变硬。

7. 切割和修整冷却固化后的板材需要进行切割和修整,以得到所需的尺寸和平整度。

切割可以使用切割机或锯等设备进行。

修整可以通过刮刀、打磨等工具进行。

8. 检验和质量控制生产出的聚碳酸酯板材需要进行检验和质量控制,以确保其符合相关标准和要求。

检验和质量控制的步骤包括: - 外观检查:检查板材的表面光滑度、颜色均匀度等。

- 尺寸检查:测量板材的长度、宽度和厚度等尺寸。

- 物理性能测试:测试板材的强度、硬度、耐热性等物理性能。

9. 包装和存储通过包装将合格的聚碳酸酯板材进行包装,并进行标识和记录。

包装通常使用塑料薄膜或纸箱等材料。

包装后的板材需要存放在干燥通风的仓库中,避免受潮和受热。

10. 销售和交付制造好的聚碳酸酯板材可以进行销售和交付给客户。

根据客户的需求,板材可以按照一定的规格和数量进行包装和交付。

以上是聚碳酸酯板材的生产工艺流程的主要步骤。

聚碳酸酯的工艺

聚碳酸酯的工艺

08级应用化学王芹37号聚碳酸酯的工艺1 引言聚碳酸酯(Polycarbonate,简称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。

PC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,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,但所占比例已有所下降,PC在建材、汽车等领域的应用正在增加。

目前,聚碳酸酯的生产高度集中。

世界最大的4家聚碳酸酯生产公司是通用电气、拜耳、陶氏化学和日本帝人,其装置能力分别占2003年世界总生产能力的34%、31%、9%和8%,4家公司产能占世界总产能的82%。

除日本帝人外,亚洲企业生产能力均在6.5万吨以下。

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。

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,年总产能力约5000吨,且品级牌号少,难以满足市场需求,每年要从日本、韩国、美国等国进口大量产品,2005年国内进口PC及PC合金共63.48万吨,供需矛盾十分突出。

PC生产工艺

PC生产工艺

• 界面缩聚光气法是目前工业上生产聚碳酸 酯应用较为广泛的工艺,双酚A首先与氢氧 酯应用较为广泛的工艺,双酚 首先与氢氧 化钠溶液反应生成双酚A钠盐 钠盐: 化钠溶液反应生成双酚 钠盐:后加人二氯 甲烷.通入光气,使物料在界面上聚合, 甲烷.通入光气,使物料在界面上聚合, 生成低相对分子质量PC, 生成低相对分子质量 ,然后经缩聚分离 得到高相对分子质量PC产品 产品。 得到高相对分子质量 产品。
• a,
溶液光气法
• 溶液光气法是以光气和双酚 为原料,在碱 溶液光气法是以光气和双酚A为原料, 为原料 性水溶液和二氯甲烷(或二氯乙烷)溶剂中 性水溶液和二氯甲烷(或二氯乙烷 溶剂中 进行界面缩聚.得到的PC胶液经洗涤 胶液经洗涤、 进行界面缩聚.得到的 胶液经洗涤、沉 干燥、挤出造粒等工序制得PC产品 产品。 淀、干燥、挤出造粒等工序制得 产品。 特点:此工艺经济性较差,且存在环保问 特点 此工艺经济性较差, 此工艺经济性较差 已完全淘汰。 题,已完全淘汰。
• 优点 此工艺路线技术成熟,产品质量 优点:此工艺路线技术成熟, 此工艺路线技术成熟 不用脱除溶剂,成本较低, 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、 模和连续生产,而且产品纯净、易加工、 相对分子质量高、 相对分子质量高、能满足各种性能要求的 用途, 生产工艺中占绝对优势。 用途,在PC生产工艺中占绝对优势。目前 生产工艺中占绝对优势 世界上约有90% 生产采用该工艺。 世界上约有 %的PC生产采用该工艺。 生产采用该工艺 • 缺点 生产中使用剧毒光气.且要用到二 缺点:生产中使用剧毒光气 生产中使用剧毒光气. 氯甲烷溶液和副产品氯化钠,对环境有影 氯甲烷溶液和副产品氯化钠, 目前也处于限制发展状态。 响,目前也处于限制发展状态。
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聚碳酸酯生产工艺流程
聚碳酸酯是一种合成聚合物,由碳酸二酯单体经过聚合反应合成而成。

以下是聚碳酸酯的生产工艺流程:
1. 原料配制:首先需要准备碳酸二酯单体和反应助剂,如催化剂和稳定剂。

碳酸二酯单体可以通过酯交换反应或氯化碳和二氧化碳的催化反应得到。

2. 聚合反应:将碳酸二酯单体和反应助剂加入反应釜中,控制温度和压力,在一定的时间内进行聚合反应。

聚合反应的条件可以根据不同的聚碳酸酯种类和要求进行调整。

3. 雄蜂阶段:聚合反应进行一段时间后,会出现高分子链之间的交联,形成高分子量的聚合物。

这个阶段称为雄蜂阶段。

在这个过程中,需要控制反应温度和压力,以获得所需的聚合物品质。

4. 催化剂中和:雄蜂阶段结束后,需要添加中和剂来中和残留的催化剂。

中和剂的选择可以根据具体的需要来确定。

5. 精炼和干燥:对反应得到的聚碳酸酯进行精炼和干燥处理,以去除杂质和水分。

这可以通过真空提取或热风干燥等方式进行。

6. 制备成型料:聚碳酸酯可以通过将其溶解在溶剂中,然后挤出、注射或压制成型,制备成各种形状和尺寸的成型料。

7. 成型加工:将聚碳酸酯成型料进行各种加工,如挤出成型、注塑成型、吹塑成型等,以制备所需要的最终产品。

8. 检验和包装:对成型后的产品进行检验和包装,确保产品符合质量标准和要求。

以上是聚碳酸酯的生产工艺流程的基本步骤。

根据不同的聚碳酸酯种类和要求,还可能需要进行其他的加工和处理步骤。

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