PC生产工艺81959

• 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。
PC生产工艺81959
12
• 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。
16
• 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。
PC生产工艺81959
17
• 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。
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。
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。
PC生产工艺81959
15
• d、非光气酯交换熔融缩聚法
PC生产工艺81959
PC生产工艺81959
18
• 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。
PC生产工艺81959
19
• 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。
PC生产工艺81959
7
• 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。
PC生产工艺81959
8
Βιβλιοθήκη Baidu
• c,界面缩聚光气法
PC生产工艺81959
PC生产工艺81959
10
• 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。
PC生产工艺81959
11
• 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。
PC生产工艺81959
3
• a,溶液光气法
PC生产工艺81959
4
• 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。
PC生产工艺81959
PC生产工艺流程
PC生产工艺81959
1
• 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生产工艺81959
2
• 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。
• 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。
PC生产工艺81959
20
• 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。
PC生产工艺81959
21
• 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。
PC生产工艺81959
22
• 优点：效率高，节省原材料，节约能源和 资源，成本低。
PC生产工艺81959
23
• 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。
PC生产工艺81959
24
PC生产工艺81959
13
• 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 聚物 （闭环生成）
PC生产工艺81959
14
3、环状碳酸酯齐聚物 +（阴离子催化剂） 线型PC （开环聚合生成）
5
• b,酯交换熔融缩聚法
PC生产工艺81959
6
• 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。
9
• 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 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。