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.