PC板的技术开发进展

发布日期：2020-11-03 03:20:36 浏览：288

PC板的技术开发进展

PC板早期工业化生产方法有熔融酯交换缩聚法和溶液光气化界面缩聚法。1958年光气化界面缩聚法首先由GE公司和拜耳公司实现T.业化。溶液光气化缩聚法是将光气通入含双酚A、封端剂对叔丁基酚和酸接受体的二氯甲烷溶液之中进行缩聚反应，然后将PC板从溶液中分出。GE公司曾在其美国的第一套装置中使用这种方法。这种方法经济效益差，与在室温下数分钟内能生成高分子量PC板的光气化界面缩聚法相比，缺乏竞争性，所以不久就被淘汰。现在所说的光气化法，通常指的是光气化界面缩聚法, 图1-1示出PC板的工业生产方法。

在20世纪60年代，PC板主要采用光气化界面缩聚法（简

溶液光气化缩聚法（已淘汰）

[GE公司采用意大利Enichem公司甲醇液相氧化撲化法制碳酸二甲酯 —-〈旭化成公司用二氧化碳-甲醇法由环氧乙烷制碳酸二甲酯

'三菱瓦斯化学公司用尿素■丁醇法制碳酸二正丁酯 *碳酸二苯酯-双鬱•PC板

图M PC板的工业生产方法

称光气法）和传统的熔融酯交换缩聚法,（简称酯交换法）生产。由于当时的酯交换法在生产过程中尚有一些关键技术未能解决，产品微黄，且在扩大装置的生产规模上还存在技术困难•而光气法聚碳酸酯无色透明，分子量也可调方，较易制得高分子量PC板，使用范围宽广，生产装置规模容易放大，所以世界各公司，将重点转向用光气法生产PC板。20世纪70年代后，世界各地兴建的聚碳酸酯装置儿乎全部采用光气法。

传统的熔融酯交换缩聚法.其基本原料碳酸二苯酯是以苯酚为原料，经光气化界面缩合反应制取的。传统的熔融酯交换缩聚法和光气化界面缩聚法均离不开剧毒的光气作初始原料。

20世纪80年代末期，科学家发现南极上空的臭氧层出现大片空洞。二氧化碳过度排放引起的温室效益造成全球气候变暖.污染物的排放影响人类的生存环境和生活质量，世界各国加大r对环境污染治理的力度。随着人们环保意识的日趋增强和各国环保机构对光穴越来越严格的限制，此外，光气界而缩聚法还需使用溶剂二気甲烷，使水相中含有反应生成的氯化钠及低分子物，这些物质对环境污染严直，所以原来釆用光气法的生产厂家都相继开发让光气熔融酯交换缩聚法。

开发非光气熔融酯交换缩聚法（以卩简称非光气法）要完成两方面的工作：一是不用光气合成碳酸二苯酯；二是解决熔融酯交换缩聚过程中的关键技术问题。

意大利Enichem公司适时地开发了甲酬液相氣化成化法合成碳酸二甲酷的技术，碳酸二甲酯再与苯酚酯交换生成碳酸二苯酯。 GE公司采用Enichem公司的技术，生产碳酸二苯酯，解决了熔融酯交换缩聚过程中的一些关键技术问题，成功地开发了非光气酯交换缩聚法制造PC板的生产技术。1993年首先在日本千叶县建成2.5万吨/年PC板生产装置，后又扩大到4.5万吨/年，大缺生产光盘级PC板。北光气法的成功给世界各国PC板生产厂商产生强烈影响.1997年GE公司乂在西班牙建成13万吨/年非光气法PC板生产装置，近年来又将该装置扩大到30万吨/年，并能生产共聚PC板。

日本旭化成公司采用二氧化碳-甲醇法利用环氧乙烷生产碳酸二甲酯，联产乙二醇。2002年旭化公司在中国台湾省台南建成5 万吨/年非光气法PC板生产装置，该装置建设投资为1亿美元，不包括专利费，是一种具有成本竞争力的绿色环保新工艺。旭化成公司开发的二氧化碳-甲醇法，环氧乙烷以极向的选择性和转化率转化为乙二醇，乙二醇可用于生产聚对苯二甲酸乙二醇酯或单独作为产品外卖。世界上迫切需要减排的二氧化碳，巧妙地转化为碳酸二甲酯，这种非气光法壻融酯交换缩聚工艺，仅消耗了环氧乙烷、二氧化碳和双酚A,中间产品甲醇和苯酚可循环使用，环氧乙烷、碳酸二苯酯、甲醇、碳酸二苯酯和苯酚的选择性和收率均口J达到 99%以上，将需要减排的二氧化碳转变为PC板，节省了能源和资源，在酯交换缩聚过程中，不使用机械搅拌仅利用重力达到表面更新，可以生产色泽、物性优良的PC板。旭化成制取聚碳酸酯的非光气法获得METI可持续性绿色化学奖。

光气法工艺流程长，需要使用剧毒的光气和大量的二氯甲烷，反应产物水相中含有大量氯化钠和低分子有机物质，PC板胶液要经过一系列水洗、分离、沉淀或浓缩和干燥等繁杂的后处理过程，中间过程中很难不被外界杂质污染，这对生产过程的无尘化和制取对杂质含量有严格要求的光盘级树脂都极为不利。光气法的优点是反应可在室温下快速完成，反应过程中不会产生由于高温引起的副反应，容易生成高分子量的PC板，通过封端剂的加入，容易调节分子量。由于反应过程中不经历高温，副反应少，容易获得无色透明的高分子材料，即使使用高熔点的特种双酚，也容易进行缩聚反应，因此适用于生产特种耐高温PC板。

非光气法的优点是工艺流程短、无光气、无溶剂、全封闭、无污染.甲醇和苯酚可循环使用，产物的分子量和流动性可以满足光盘级PC板的要求。

非光气法存在的不足之处是：高温下进行的酯交换缩聚过程, 容易引起少量PC板发生重排反应，生成芳基酮支链，其浓度高达0.25%?0.3%,这引起产品延伸性降低，流变性变差。用亚硫酸盐作缩聚催化剂，可以降低支链聚合物含量。此外，高熔融黏度引起PC板分子量分布范围变宽，限制了其某些用途。因此，各大公司十分重视研究非光气法分子量偏低及羟端基含量过高等技术问题。GE公司已能将PC板的相对分子质量从1万? 3.5万增加到5万?8万，LG公司能达到4.5万?6万，基本上使非光气法PC板产品的应用范围扩展到需要较高分子量的板材等。

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