劉也-酯交換法聚碳酸酯生產(chǎn)工藝與制備

1、1酯交換法聚碳酸酯生產(chǎn)原理與工藝酯交換法聚碳酸酯生產(chǎn)原理與工藝化學(xué)與材料科學(xué)系化學(xué)與材料科學(xué)系09級(jí)高分子班級(jí)高分子班劉也劉也摘要：摘要：本文介紹了酯交換法的生產(chǎn)原理及目前工業(yè)生產(chǎn)中采用的普通熔融及非光氣熔融酯交換法的生產(chǎn)工藝，并介紹了最新的改進(jìn)工藝。對(duì)我國(guó)聚碳酸酯工業(yè)的發(fā)展提出了建議。關(guān)鍵字：關(guān)鍵字：聚碳酸酯；酯交換法；生產(chǎn)工藝1引言引言聚碳酸酯(Polycarbonate)一般簡(jiǎn)稱PC。其中因R基團(tuán)的不同，可分為脂肪族、脂環(huán)族、芳香

2、族以及脂肪芳香族等幾大類。作為當(dāng)今五大工程塑料之一的聚碳酸酯，主要是指雙酚A型聚碳酸酯，其結(jié)構(gòu)式如圖1。圖1聚碳酸酯是一種性能優(yōu)良的熱塑性工程塑料，具有突出的抗沖擊能力，耐蠕變，尺寸穩(wěn)定性好，耐熱、吸水率低、無(wú)毒、介電性能優(yōu)良，被廣泛用于電子電氣、電動(dòng)工具、交通運(yùn)輸、汽車、機(jī)械、儀表、建筑、信息存儲(chǔ)、光學(xué)材料、醫(yī)療器械、體育用品、民用制品、保安、航空航天及國(guó)防軍工等領(lǐng)域，是五大工程塑料中唯一具有良好透明性的產(chǎn)品，也是近年來(lái)增長(zhǎng)速度最快的

3、通用工程塑料。預(yù)測(cè)我國(guó)聚碳酸酯市場(chǎng)的年均增長(zhǎng)率將達(dá)到10.2%，至2010年工程塑料需求量將接近400萬(wàn)t。聚碳酸酯產(chǎn)量年增長(zhǎng)可能達(dá)到9%，銷售量年增長(zhǎng)將達(dá)10%[1]。2酯交換法生產(chǎn)聚碳酸酯的原理酯交換法生產(chǎn)聚碳酸酯的原理酯交換法生成聚碳酸酯參與反應(yīng)的兩種單體分別為雙酚A和碳酸二苯酯其反應(yīng)過(guò)程可分為酯交換階段和縮聚階段。如反應(yīng)式（1）～（2）。（1）3氧化羰化法由于催化劑較為昂貴、收率較低等原因目前尚未見(jiàn)工業(yè)化報(bào)道。2.32.3酯交換

4、法酯交換法酯交換法由于避免了劇毒光氣的應(yīng)用符合綠色化工的發(fā)展趨勢(shì)被認(rèn)為是合成DPC的適宜方法。該法以DMC和苯酚為原料，其反應(yīng)通常認(rèn)為是通過(guò)兩步反應(yīng)進(jìn)行的[4]見(jiàn)式(1)～(3)。第一步：DMC與苯酚進(jìn)行酯交換反應(yīng)制得中間體甲基苯基碳酸酯(MPC)(式(1))；第二步：MPC與苯酚進(jìn)一步反應(yīng)生成DPC或者兩分子的MPC進(jìn)行岐化反應(yīng)生成DPC和DMC，生成的DMC可以作為原料繼續(xù)反應(yīng)(式(2)、式(3))。兩步反應(yīng)中都生成了副產(chǎn)物甲醇。苯

5、酚與DMC還會(huì)發(fā)生副反應(yīng)生成苯甲醚因此，嚴(yán)格控制苯甲醚的生成是提高DPC選擇性和收率的關(guān)鍵之一。3酯交換法生產(chǎn)聚碳酸酯的工藝酯交換法生產(chǎn)聚碳酸酯的工藝3.13.1國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)現(xiàn)狀3.1.13.1.1國(guó)外生產(chǎn)情況國(guó)外生產(chǎn)情況2009年全球PC總生產(chǎn)能力約為408.0萬(wàn)ta。世界前五位PC生產(chǎn)商及其產(chǎn)能分別為：拜耳公司(Bayer)120萬(wàn)ta；薩比克(SABIC)公司，105.5萬(wàn)ta；帝人公司(Teijin)42萬(wàn)ta；陶氏