Polikarbonati (PC) është një zinxhir molekular që përmban një grup karbonat, sipas strukturës molekulare me grupe të ndryshme esteri, mund të ndahet në alifatik, aliciklik, aromatik, nga të cilët vlera më praktike e grupit aromatik, dhe më i rëndësishmi polikarbonat i tipit bisfenol A, pesha mesatare molekulare (Mw) e përgjithshme e rëndë është 20-100,000.

Formulë strukturore e figurës PC

Polikarbonati ka forcë të mirë, fortësi, transparencë, rezistencë ndaj nxehtësisë dhe të ftohtit, përpunim të lehtë, rezistencë ndaj flakës dhe performancë të tjera gjithëpërfshirëse, aplikimet kryesore në rrjedhën e poshtme janë pajisjet elektronike, fletët dhe automobilat, këto tre industri përbëjnë rreth 80% të konsumit të polikarbonatit, të tjera në pjesët e makinerive industriale, CD-ROM, paketimin, pajisjet e zyrës, kujdesin mjekësor dhe shëndetësor, filmin, pajisjet e kohës së lirë dhe mbrojtëse dhe shumë fusha të tjera kanë arritur gjithashtu një gamë të gjerë aplikimesh, duke u bërë një nga pesë plastikat inxhinierike në kategorinë me rritjen më të shpejtë.

Në vitin 2020, kapaciteti global i prodhimit të PC-ve ishte rreth 5.88 milion ton, kapaciteti i prodhimit të PC-ve në Kinë ishte 1.94 milion ton/vit, prodhimi ishte rreth 960,000 ton, ndërsa konsumi i dukshëm i polikarbonatit në Kinë në vitin 2020 arriti në 2.34 milion ton, ekziston një hendek prej gati 1.38 milion ton, nevoja për import nga vendet e huaja. Kërkesa e madhe e tregut ka tërhequr investime të shumta për të rritur prodhimin, vlerësohet se ka shumë projekte PC-sh në ndërtim e sipër dhe të propozuara në Kinë në të njëjtën kohë, dhe kapaciteti vendas i prodhimit do të kalojë 3 milion ton/vit në tre vitet e ardhshme, dhe industria e PC-ve tregon një trend të përshpejtuar të transferimit në Kinë.

Pra, cilat janë proceset e prodhimit të PC-ve? Cila është historia e zhvillimit të PC-ve brenda dhe jashtë vendit? Cilët janë prodhuesit kryesorë të PC-ve në Kinë? Më pas, bëjmë një krehje të shkurtër.

PC tre metoda kryesore të procesit të prodhimit

Metoda e fotogazit me polikondensim ndërfaqësor, metoda tradicionale e shkëmbimit të esterit të shkrirë dhe metoda e shkëmbimit të esterit të shkrirë jo me fotogaz janë tre proceset kryesore të prodhimit në industrinë e kompjuterëve personalë.
Foto Foto
1. Metoda e fosgenit të polikondensimit ndërfaqësor

Është reagimi i fosgenit në tretës inert dhe tretësirë ​​ujore të hidroksidit të natriumit të bisfenolit A për të prodhuar polikarbonat me peshë të vogël molekulare, i cili më pas kondensohet në polikarbonat me peshë të lartë molekulare. Dikur, rreth 90% e produkteve industriale të polikarbonatit sintetizoheshin me këtë metodë.

Avantazhet e metodës PC të fosgenit me polikondensacion ndërfaqësor janë pesha e lartë molekulare relative, e cila mund të arrijë 1.5~2*105, dhe produktet e pastra, vetitë e mira optike, rezistenca më e mirë ndaj hidrolizës dhe përpunimi i lehtë. Disavantazhi është se procesi i polimerizimit kërkon përdorimin e fosgenit shumë toksik dhe tretësve organikë toksikë dhe të paqëndrueshëm si kloruri i metilenit, të cilët shkaktojnë ndotje serioze të mjedisit.

Metoda e shkëmbimit të esterit të shkrirë, e njohur edhe si polimerizim ontogjenik, u zhvillua për herë të parë nga Bayer, duke përdorur bisfenol A të shkrirë dhe karbonat difenili (Difenil Karbonat, DPC), në temperaturë të lartë, vakum të lartë, gjendje të pranisë së katalizatorit për shkëmbimin e esterit, para-kondensim, reaksion kondensimi.

Sipas lëndëve të para të përdorura në procesin DPC, ai mund të ndahet në metodën tradicionale të shkëmbimit të esterit të shkrirë (e njohur edhe si metodë indirekte e fotogazit) dhe metodën e shkëmbimit të esterit të shkrirë pa fotogaz.

2. Metoda tradicionale e shkëmbimit të esterit të shkrirë

Ndahet në 2 hapa: (1) fosgjen + fenol → DPC; (2) DPC + BPA → PC, i cili është një proces indirekt i fosgjenit.

Procesi është i shkurtër, pa tretës dhe kostoja e prodhimit është pak më e ulët se metoda e fosgjenit të kondensimit ndërfaqësor, por procesi i prodhimit të DPC ende përdor fosgjen, dhe produkti DPC përmban sasi gjurmë të grupeve të kloroformatit, të cilat do të ndikojnë në cilësinë e produktit përfundimtar të PC, gjë që në një farë mase kufizon promovimin e procesit.

3. Metoda e shkëmbimit të esterit të shkrirë jo-fosgjen

Kjo metodë ndahet në 2 hapa: (1) DMC + fenol → DPC; (2) DPC + BPA → PC, e cila përdor karbonat dimetili DMC si lëndë të parë dhe fenolin për të sintetizuar DPC.

Fenoli, nënprodukt i përftuar nga shkëmbimi i esterit dhe kondensimi, mund të riciklohet në sintezën e procesit DPC, duke realizuar kështu ripërdorimin e materialit dhe ekonomi të mirë; për shkak të pastërtisë së lartë të lëndëve të para, produkti gjithashtu nuk ka nevojë të thahet dhe të lahet, dhe cilësia e produktit është e mirë. Procesi nuk përdor fosgjen, është miqësor me mjedisin dhe është një rrugë procesi e gjelbër.

Me kërkesat kombëtare për ndërmarrjet petrokimike të mbetjeve të trefishta. Me rritjen e kërkesave kombëtare për sigurinë dhe mbrojtjen e mjedisit të ndërmarrjeve petrokimike dhe kufizimin e përdorimit të fosgjenit, teknologjia e shkëmbimit të esterit të shkrirë pa fosgjen do të zëvendësojë gradualisht metodën e polikondensimit ndërfaqësor në të ardhmen si drejtimi i zhvillimit të teknologjisë së prodhimit të PC-ve në botë.