PC生产工艺64614
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精品课件
• 优点：效率高，节省原材料，节约能源和 资源，成本低。
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• 4、尿素一甲醇法 该方法由日本三菱瓦斯 化学公司开发成功。由尿素醇解合成碳酸 二正丁酯或碳酸二异戊酯，再与苯酚酯交 换合成DPC．DPC再与BPA反应得到PC。
精品课件
• 特点：与DMC相比，碳酸二正丁酯的沸点更 接近合成DPC的反应温度．且反应体系中不 形成共沸物。产物易于分离，有较强竞争 力。如果能提高总的转化率和选择性，做 好氨气的回收再利用工作，该法将很有前 途。
• 缺点：生产中使用剧毒光气．且要用到二 氯甲烷溶液和副产品氯化钠，对环境有影 响，目前也处于限制发展状态。
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• 改观：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。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，其关键步骤是制备环状低聚 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，再进一步缩合即可得 到产品聚碳酸酯。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 相对分子质量高10倍的PC产品。
PC生产工艺流程
精品课件
• 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。
精品课件
• 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 缩聚法等，其中非光气法是今后的发展方 向。
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• 缺点：在反应条件下聚合物倾向于重排， 并生成支链的芳基酮类。这种支链物质在 PC内的浓度高达(2．5～3．o)x10。3，这 致使产品延度降低，流变性变差。 另外，在非光气生产过程中，由于高熔融 粘度引起聚合物分子量分布范围较宽，在 某些范围内限制了其最终用途。
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• 2、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。
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• 优点：技术路线成熟，原料消耗定额低， 投资低，吨产品工厂成本低．
• 缺点：能耗较液相氧化羰化法略高。
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• 3、二氧化碳一甲醇法 该方法由日本旭化 成公司开发成功。它是以二氧化碳(CO：) 和环氧乙烷(EO)反应得到碳酸乙烯酯(EC)， 催化剂为四元氨盐(四乙基氨溴化物等)， 再与甲醇酯交换制备出DMC，DMC再与苯酚 反应生成DPC。DPC最后再与BPA聚合反应得 到PC产品。
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• 5、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 后采用专用催化剂在单一反应器中。使DPC 与BPA熔融缩聚并结晶。
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• 优点：该法与其他替代方法相比，只需很少几个 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％。 非光气工艺的最大优点是甲醇和苯酚可循环使用， 降低了原料成本，且不需要洗涤和干燥工序，减 少了投资；操作比界面工艺简单，无副产物，不 使用光气和二氯甲烷等有毒原料，有利于环保； 产品纯度较高、光学性能好、透明度高，更适合 于高附加值的光盘等产品的应用．
光气化界面缩聚法中的后处理工艺繁杂， 始终是闲扰该行业的难题。尽管做过很多 工作，但大多数无法摆脱洗涤、相分离、 蒸发、沉析、离心、干煤等复杂的操作过 程。
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• d、非光气酯交换熔融缩聚法
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• 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。各大公司技术的主要区别在于 制备DPC和DPC前身物的不同。
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• 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 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。
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• 优点：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、 相对分子质量高、能满足各种性能要求的 用途，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。
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• a,溶液光气法
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• 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。
特点：此工艺经济性较差，且存在环保问 题，已完全淘汰。
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•b,酯交换熔融缩聚法
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• 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。
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• 环状齐聚物的开环聚合可按以下步骤合成： 1、双酚A+光气二氯甲酸酯的单、二、
三、四聚体混合物 2、二氯甲酸酯+（叔胺催化剂和溶剂二
氯甲烷 ）低相对分子质量的环状碳酸酯 齐Βιβλιοθήκη Baidu物 （闭环生成）
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3、环状碳酸酯齐聚物 +（阴离子催化剂） 线型PC （开环聚合生成）
开环聚合是指环状化合物单体经过开环 加成转变为线型聚合物的反应。
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• 制备DPC和DPC前身物的具体方法主要有以 下几种 ： 1、液相氧化羰化法 该方法由GE公司于 1993年开发成功．它是从甲醇出发．甲醇 氧化羰化制得碳酸二甲酯(DMC)，DMC再与 苯酚反应制得碳酸二苯酯(DPC)，DPC再与 双酚A熔融缩聚得到PC。
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• 优点：技术路线成熟，原料消耗定额少， 能耗低． 缺点：由于催化剂 CuCl（氯化亚铜）的 强腐蚀性导致其设备投资大，装置投资高， 吨产品工厂成本相对其它工艺要高一些。
剂中，在常温常压下，在水和有机溶剂的界面进 行缩聚反应的方法。它可使许多在高温下不稳定 因而不能采用熔融缩聚方法的单体顺利地进行缩 聚反应，由此扩大了缩聚单体的范围。界面缩聚 的设备比较简单，反应进行迅速，又比较容易得 到高分子量的聚合物。它适用于合成聚酰胺、聚 芳酯、聚碳酸酯、聚亚胺酯等，工业产品聚碳酸 酯和Nomex纤维就是用此法生产的。
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• 优点：流程短，无溶剂，全封闭，无污染， 生产成本略低于光气法 。
• 缺点：产品光学性能较差．催化剂易污染。 副产品酚难以去除，产品相对分子质量低， 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。
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•c,界面缩聚光气法
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• 何为界面缩聚 两种单体分别溶解在水及与水不相混溶的有机溶
• 优点：效率高，节省原材料，节约能源和 资源，成本低。
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• 4、尿素一甲醇法 该方法由日本三菱瓦斯 化学公司开发成功。由尿素醇解合成碳酸 二正丁酯或碳酸二异戊酯，再与苯酚酯交 换合成DPC．DPC再与BPA反应得到PC。
精品课件
• 特点：与DMC相比，碳酸二正丁酯的沸点更 接近合成DPC的反应温度．且反应体系中不 形成共沸物。产物易于分离，有较强竞争 力。如果能提高总的转化率和选择性，做 好氨气的回收再利用工作，该法将很有前 途。
• 缺点：生产中使用剧毒光气．且要用到二 氯甲烷溶液和副产品氯化钠，对环境有影 响，目前也处于限制发展状态。
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• 改观：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。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，其关键步骤是制备环状低聚 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，再进一步缩合即可得 到产品聚碳酸酯。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 相对分子质量高10倍的PC产品。
PC生产工艺流程
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• 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。
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• 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 缩聚法等，其中非光气法是今后的发展方 向。
精品课件
• 缺点：在反应条件下聚合物倾向于重排， 并生成支链的芳基酮类。这种支链物质在 PC内的浓度高达(2．5～3．o)x10。3，这 致使产品延度降低，流变性变差。 另外，在非光气生产过程中，由于高熔融 粘度引起聚合物分子量分布范围较宽，在 某些范围内限制了其最终用途。
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• 2、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。
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• 优点：技术路线成熟，原料消耗定额低， 投资低，吨产品工厂成本低．
• 缺点：能耗较液相氧化羰化法略高。
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• 3、二氧化碳一甲醇法 该方法由日本旭化 成公司开发成功。它是以二氧化碳(CO：) 和环氧乙烷(EO)反应得到碳酸乙烯酯(EC)， 催化剂为四元氨盐(四乙基氨溴化物等)， 再与甲醇酯交换制备出DMC，DMC再与苯酚 反应生成DPC。DPC最后再与BPA聚合反应得 到PC产品。
精品课件
• 5、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 后采用专用催化剂在单一反应器中。使DPC 与BPA熔融缩聚并结晶。
精品课件
• 优点：该法与其他替代方法相比，只需很少几个 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％。 非光气工艺的最大优点是甲醇和苯酚可循环使用， 降低了原料成本，且不需要洗涤和干燥工序，减 少了投资；操作比界面工艺简单，无副产物，不 使用光气和二氯甲烷等有毒原料，有利于环保； 产品纯度较高、光学性能好、透明度高，更适合 于高附加值的光盘等产品的应用．
光气化界面缩聚法中的后处理工艺繁杂， 始终是闲扰该行业的难题。尽管做过很多 工作，但大多数无法摆脱洗涤、相分离、 蒸发、沉析、离心、干煤等复杂的操作过 程。
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• d、非光气酯交换熔融缩聚法
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• 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。各大公司技术的主要区别在于 制备DPC和DPC前身物的不同。
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• 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 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。
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• 优点：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、 相对分子质量高、能满足各种性能要求的 用途，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。
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• a,溶液光气法
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• 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。
特点：此工艺经济性较差，且存在环保问 题，已完全淘汰。
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•b,酯交换熔融缩聚法
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• 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。
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• 环状齐聚物的开环聚合可按以下步骤合成： 1、双酚A+光气二氯甲酸酯的单、二、
三、四聚体混合物 2、二氯甲酸酯+（叔胺催化剂和溶剂二
氯甲烷 ）低相对分子质量的环状碳酸酯 齐Βιβλιοθήκη Baidu物 （闭环生成）
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3、环状碳酸酯齐聚物 +（阴离子催化剂） 线型PC （开环聚合生成）
开环聚合是指环状化合物单体经过开环 加成转变为线型聚合物的反应。
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• 制备DPC和DPC前身物的具体方法主要有以 下几种 ： 1、液相氧化羰化法 该方法由GE公司于 1993年开发成功．它是从甲醇出发．甲醇 氧化羰化制得碳酸二甲酯(DMC)，DMC再与 苯酚反应制得碳酸二苯酯(DPC)，DPC再与 双酚A熔融缩聚得到PC。
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• 优点：技术路线成熟，原料消耗定额少， 能耗低． 缺点：由于催化剂 CuCl（氯化亚铜）的 强腐蚀性导致其设备投资大，装置投资高， 吨产品工厂成本相对其它工艺要高一些。
剂中，在常温常压下，在水和有机溶剂的界面进 行缩聚反应的方法。它可使许多在高温下不稳定 因而不能采用熔融缩聚方法的单体顺利地进行缩 聚反应，由此扩大了缩聚单体的范围。界面缩聚 的设备比较简单，反应进行迅速，又比较容易得 到高分子量的聚合物。它适用于合成聚酰胺、聚 芳酯、聚碳酸酯、聚亚胺酯等，工业产品聚碳酸 酯和Nomex纤维就是用此法生产的。
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• 优点：流程短，无溶剂，全封闭，无污染， 生产成本略低于光气法 。
• 缺点：产品光学性能较差．催化剂易污染。 副产品酚难以去除，产品相对分子质量低， 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。
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•c,界面缩聚光气法
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• 何为界面缩聚 两种单体分别溶解在水及与水不相混溶的有机溶