光气法聚碳酸酯的生产工艺与设备 化学与材料科学系 08级高分子材料与工程 08150119 康颖指导老师：张少华教授 摘要：本文主要是介绍利用光气法来生产聚碳酸酯。 关键词：光气法聚碳酸酯双酚A 通用工程塑料 一、前言 聚碳酸酯结构式： 常用缩写PC（Polycarbonate）化学名：2，2-双（4- 羟基苯基）丙烷聚碳酸酯，它是一种无味、无毒、透明的无定性热塑性材料，是分子链中含有碳酸酯链一类高分子化合物的总称。聚碳酸酯可分为脂肪族、脂环族、芳香族等几大类[1]。双酚A 型聚碳酸酯是目前产量最大、用途最广的一种聚碳酸酯，也是发展最快的工程塑料之一[2]。本文所述聚碳酸酯即为双酚A 型聚碳酸酯。 PC（Polycarbonate）与PA（尼龙，Polyamide，聚酰胺）、POM（Polyacetal, Polyoxy Methylene,聚甲醛）、PBT（Polybutylece Terephthalate，聚对苯二甲酸丁二醇酯）及改性PPO（Poly Phenylene Oxide，聚苯醚）一起被称为五大通用工程塑料。聚碳酸酯由于具有优异的综合性能，尤其以耐冲击强度高而被誉为塑料之“冠”，是使用范围十分广泛、性能优异、备受欢迎的主要热塑性工程塑料品种之一。聚碳酸酯是五十年代末开始发展的合成材料。聚碳酸酯树脂的可见光透过率在90﹪以上，具有突出的抗冲击能力，耐蠕变，尺寸稳定性好及耐化学腐蚀性，耐热、吸水率低、无毒、介电性能优良，还有自熄、易增强阻燃性等优良性能。被广泛用于电
子电气、电动工具、交通运输、汽车、机械、仪表、建筑、信息存储、光学材料、 医疗器械、体育用品、民用制品、保安、航空航天及国防军工等领域，是五大工程塑料中唯一具有良好透明性的产品，也是近年来增长速度最快的通用工程塑料。预测我国聚碳酸酯市场的年均增长率将达到10.2%，至2010 年工程塑料需求 量将接近400 万t。聚碳酸酯产量年增长可能达到9%，销售量年增长将达10%[3~6]。物理性质： 密度：1.20－1.22 g/cm 线膨胀率：3.8×10 cm/cm°C；热变形温度：135°C。 化学性质： 聚碳酸酯耐弱酸，耐中性油；聚碳酸酯不耐紫外光，不耐强碱。 二、生产工艺 [7~10] 聚碳酸酯（PC）树脂生产工艺分为有溶液光气法、酯交换熔融缩聚法、界面缩聚光气法以及非光气酯交换熔融缩聚法四种。 2.1溶液光气法 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．得到的聚碳酸酯胶液经洗涤、沉淀、干燥、挤出造粒等工序制得聚碳酸酯产品。此工艺经济性较差，且存在环保问题，已完全淘汰。 2.2酯交换熔融缩聚法 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；再进一步缩聚制得聚碳酸酯产品。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；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。 2.3界面缩聚光气法
国内外聚碳酸酯市场发展情况 高利平，中国化工信息中心咨询事业部 聚碳酸酯（PC）是一种线型聚合物，可分为脂肪族、脂肪-芳香族、芳香族 3种类型。在实验室里虽已合成出了许多种类的PC，但是到目前为止，大规模工业化生产的PC品种仍以双酚A型为主，因此，我们一般所说的PC为双酚A型PC。PC无味、无臭、无毒，是一种综合性能优良的热塑性工程塑料。PC具有一定的耐化学腐蚀性，室温下耐无机和有机稀酸溶液、食盐溶液和饱和的溴化钾溶液，耐脂肪烃、环烷烃及大多数醇类和油类；PC溶于二氯甲烷、间甲酚、环己酮、吡啶和二甲基甲酰胺；在乙酸乙酯、四氢呋喃和苯中只能溶胀；可与其他树脂共混形成PC共混物或PC合金，改善其抗溶剂性和耐磨性；PC具有突出的抗冲击、耐蠕变性能，较高的拉伸强度、弯曲强度、断裂伸长率和刚性，并具有较高的耐热性和耐寒性，可在-100～140℃温度范围内使用。PC的电性能优良，吸水率低，透光性好，可见光的透过率可达90%，是五大通用工程塑料中唯一具有良好透明性的品种，广泛应用于电子电器、数据载体、汽车部件、医疗设备、建筑、纺织和包装等领域。 1. 生产工艺 PC工业化生产方法有溶液光气法、界面缩聚光气法、酯交换熔融缩聚法、非光气酯交换熔融缩聚法4种。前3种为光气法，第4种为非光气法。目前，世界上约80%左右的PC采用界面缩聚光气法生产；其次是非光气法；传统酯交换熔融缩聚法工业化装置较少；溶液光气法基本被淘汰。 （1）界面缩聚光气法 界面缩聚光气法是目前工业上应用最为广泛的工艺。双酚A首先与氢氧化钠溶液反应生成双酚A钠盐；然后加入二氯甲烷，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。主要的专利商有SABIC、拜耳、日本三菱化学、日本帝人、斯泰隆公司（Styron，原为Dow 化学的合成树脂子公司，2010以16.3亿美元出售给Bain Capital Partners公司）。 （2）非光气酯交换熔融缩聚法 该法是在酯交换熔融缩聚法工艺的基础上开发成功的，因工艺过程中彻底不使用光气，又称“全非光法”。该工艺分为两步：首先，以甲醇羰基化法或碳酸乙烯酯（或碳酸丙烯酯）与甲醇酯交换生产碳酸二甲酯（DMC）；其次，苯酚和DMC反应生成甲基苯基碳酸酯（MPC），MPC和苯酚进一步反应生成碳酸二苯酯（DPC），同时MPC发生歧化反应也生成DPC；然后DPC在熔融状态下与
聚乙烯市场分析及预测 第一节概述 聚乙烯通常分为低密度聚乙烯（LDPE）、线性低密度聚乙烯（LLDPE ）和高密度聚乙烯（HDPE）。 高密度聚乙烯是以乙烯为主要原料，丙烯、1- 丁烯、己烯为共聚体，在催化剂的作用下，经聚合所得的聚合物。HDPE 具有良好的耐热性、耐寒性、化学稳定性，还具有较高的刚性和韧性，且机械强度好。可采用注射、挤出、吹塑和旋转成型等方法成型塑料制品。 第二节产品供需分析及预测一、世界供需分析及预测 1、市场供应状况分析及预测 2018年世界HDPE产能5113.3万吨/年，产量4527.5万吨，开工率为88.5%。世界HDPE 生产主要集中在东北亚、中东、北美等国家和地区，2018 年以上三地区HDPE 总产能3443.1万吨/年，占世界总能力的67.3%。Lyondellbasell 产能319.2 万吨/年，位居全球首位；中国石化（产能222.1万吨/年）和中国石油（产能209.5万吨/年）分别位居第六和第八位。2018年世界HDPE 装置主要生产企业情况见表。
数据来源：IHS 未来几年世界新建HDPE 装置主要集中在中国、北美、中东和独联体。北美新增产能主要是乙烷裂解装置，中东则主要以石脑油、轻烃装置配套。2019～2023年世界部分HDPE 新建项目见表。 2019～2023年世界部分HDPE 新建项目（万吨/年）
2018年世界HDPE 消费量约4527.5万吨，东北亚、北美和西欧地区是HDPE 的主要消费地区，这三大地区HDPE 的消费量约占世界总消费量的63.7%。中东是世界最大的HDPE 净出口地区，其次是北美、独联体和波罗的海。其它地区 是HDPE 净进口地区。2018年世界各主要地区HDPE 供需状况见表2.1-3 表2.1-3 2018 年世界各主要地区HDPE 供需状况（万吨/ 年，万吨） 数据来源：IHS 2018年世界HDPE 消费量为4527.5万吨，主要用于生产薄膜片材、吹塑制品、注塑制品、编织制品、纤维等领域。2018年世界HDPE 消费构成及2023年需求预测见表2.1-4。 表2.1-4 2018年世界HDPE消费构成及2023年需求预测（万吨，%）
聚碳酸酯的合成工艺对比及进展分析 聚碳酸酯(PC)是一种无味、无毒、透明的无定形热塑性材料，是分子链中含有碳酸酯链一类高分子化合物的总称。 聚碳酸酯可分为脂肪族、脂环族、芳香族等几大类田。但因制品、加工性能及经济等因素的制约，目前仅有双酚A型的芳香族聚碳酸酯投入工业化规模生产和应用。自从1958年聚碳酸酯商业化生产以来，其种类和用途两方面的研发均获得了巨大进展，因此其作为一种主要的热塑性工程塑料而广泛进入了国民经济的各个领域。双酚A型聚碳酸酯是目前产量最大、用途最广的一种聚碳酸酯，也是发展最快的工程塑料之一。本文所述聚碳酸酯即为双酚A型聚碳酸酯。 聚碳酸酯是一种性能优良的热塑性工程塑料，具有突出的抗冲击能力，耐蠕变，尺寸稳定性好，耐热、吸水率低、无毒、介电性能优良，被广泛用于电子电气、电动工具、交通运输、汽车、机械、仪表、建筑、信息存储、光学材料、医疗器械、体育用品、民用制品、保安、航空航天及国防军工等领域，是五大工程塑料中唯一具有良好透明性的产品，也是近年来增长速度最快的通用工程塑料。预测我国聚碳酸酯市场的年均增长率将达到10.2%，至2010年工程塑料需求量将接近400万t。聚碳酸酯产量年增长可能达到9%，销售量年增长将达10%。 在聚碳酸酯的合成工艺发展历程中，出现的合成方法颇多，如低温溶液缩聚法、高温溶液缩聚法、吡啶法和部分吡啶法等等，至今仍不断有新的合成方法报道，但已工业化、形成大规模生产的工艺路线并不多，这些方法或者不成熟，或者因成本较高而制约了实际应用m。目前世界上大部分生产厂家普遍采用界面缩聚法或熔融酯交换法，其中80%的生产厂家采用界面缩聚法。 聚碳酸酯工业化生产工艺按照是否使用光气作原料可主要分为两大类。第一类是使用光气的生产工艺。第二类是完全不使用光气的生产工艺。 1光气法 1.1溶液光气法 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，得到的聚碳酸酯胶液经洗涤、沉淀、干燥、挤出造粒等工序制得聚碳酸酯产品。此工艺经济性较差，且存在环保问题，缺乏竞争力，已完全淘汰。1.2界面缩聚法 1.2.1二步界面缩聚法 界面缩聚法合成聚碳酸酯化学原理：参与界面缩聚反应的两种单体是双酚A 钠盐和光气，其化学反应式如上所示。按传统的方法，在实施上述反应时，一般分为两步，即光气化阶段和缩聚阶段，这便是通常所说的“二步界面缩聚法”。 1.2.2一步界面缩聚法 近年来，“二步界面缩聚法”正在向“一步界面缩聚法”发展。 在一步界面缩聚法反应过程中，在反应一开始就加入催化剂，由于催化剂显著地加速氯甲酸酯基团与酚盐酯化的反应速度，故当双酚A钠盐光气化的同时，就伴随着缩聚反应的进行，而且几乎在光气化反应结束的同时，缩聚反应也随之结束。 “一步法”光气界面聚合生产聚碳酸酯，反应速度快，双酚A、光气等原料消耗大大降低。工艺成熟、生产稳定、易于操控，是目前世界上比较成熟的合成聚碳酸酯方法之一。 1.3酯交换法
加工工艺: 1、加工特性 PC是无定形材料，它的熔体粘度对温度敏感。由于PC在高温下易发生水解，制品质量对原料的含湿量很敏感，在成型前必须将原料须干燥至小于0.02％。PC 可采用注塑、挤出、吹塑、流延等分法加工，也可进行粘合、焊接和冷加工。2、注塑工艺 (1)塑料的处理 PC的吸水率较大，加工前一定要预热干燥，纯PC干燥120℃，改性PC一般用110℃温度干燥4小时以上。干燥时间不能超过10小时。一般可用对空挤出法判断干燥是否足够。再生料的使用比例可达20%。在某些情况下，可100%的使用再生料，实际份量要视制品的品质要求而定。再生料不能同时混合不同的色母粒，否则会严重损坏成品的性质。 (2)注塑机的选用 现在的PC制品由于成本及其它方面的原因，多用改性材料，特别是电工产品，还须增加防火性能，在阻燃的PC和其它塑料合金产品成型时，对注塑机塑化系统的要求是混合好、耐腐蚀，常规的塑化螺杆难以做到，在选购时，一定要预先说明。 (3)模具及浇口设计 常见模具温度为80~100℃，加玻纤为100~130℃，小型制品可用针形浇口，浇口深度应有最厚部位的70%，其它浇口有环形及长方形。浇口越大越好，以减低塑料被过度剪切而造成缺陷。排气孔的深度应小于0.03~0.06mm，流道尽量短而圆。脱模斜度一般为30′~1°左右。 (4)熔胶温度 可用对空注射法来确定加工温度高低。一般PC加工温度为270~320℃，有些改性或低分子量PC为230~270℃。 (5)注射速度 多见用偏快的注射速度成型，如打电器开关件。常见为慢速→快速成型。 (6)背压 10bar左右的背压，在没有气纹和混色情况下可适当降低。 (7)滞留时间 在高温下停留时间过长，物料会降质，放也CO2，变成黄色。勿用LDPE、POM、ABS或PA清理机筒。应用PS清理。 (8)注意事项 有的改性PC，由于回收次数太多(分子量降低)或各种成分混炼不均，易产生深褐色液体泡。 结构与性能： PC是一种无定形的热塑性塑料，由于主链由柔软的碳酸酯链与刚性的苯环相连接，使之具有许多优良的工程性能。 (1)力学性能 PC具有均衡的刚性和韧性，拉伸强度高达(6l~70)MPa。有突出的冲击强度，在一般工程塑料中居首位，抗蠕变性能优于聚酰胺和聚甲醛。 (2)热性能与聚酰胺和聚甲醛不同，PC是非结晶性塑料，但由于主链上存在苯环。使PC具有较高的耐热性，它的玻璃化转变温度和软化温度分别高达150℃
聚碳酸酯（ＰＣ）是五大通用工程塑料中惟一具 有良好透明性的热塑性工程塑料，具有突出的抗冲击、耐蠕变性能，较高的拉伸强度、弯曲强度、断裂伸长率和刚性，并具有较高的耐热性和耐寒性，很高的电绝缘性、阻燃性以及抗紫外线和耐老化性能。此外，聚碳酸酯密度低，容易加工成型。可与其他树脂共混形成共混物或合金，进而改善其抗溶剂性和耐磨性较差的缺点，使之性能更加完善，能够适应多种特性应用领域对成本和性能的要求。广泛应用于汽车部件、电子电气、数据载体、建筑材料、机械零件、纺织、办公自动化设备、包装业、运动器械、医疗保健、航空航天、电子计算机、光盘和家庭用品等领域。 １聚碳酸酯生产技术进展 １．１生产技术现状 １８９８年，Ｅｉｎｈｏｍ采用对苯二酚和间苯二酚在吡啶溶液中进行光气化反应，首次合成聚碳酸酯，１９５８年德国拜耳公司首先实现了工业化生产。在聚碳酸酯合成工艺的发展历程中，出现过很多合成方法，如低温溶液缩聚法、高温溶液缩聚法、吡啶法、部分吡啶法、界面缩聚光气法、熔融酯交换缩聚法、固相缩聚法等。目前，可用于工业规模生产的方法主要有界面缩聚法（又名光气法）和熔融酯交换缩聚法和非光气熔融酯交换缩聚法等３种合成工艺。１．１．１光气法 光气法因缩聚反应是在有机相和无机相的界面进行的，故又称界面缩聚法，它首先由ＧＥ和拜耳公司在１９５８年实现了工业化。光气法是以二氯甲烷和水的悬浊液作为聚合溶剂，用双酚Ａ、氢氧化钠和光气在催化剂存在下进行反应，最后经过分离出有机相进而得到聚碳酸酯。光气法合成聚碳酸酯的单体式双酚Ａ钠盐和光气。双酚Ａ的钠盐由双酚Ａ和氢氧化钠溶液反应制得。按照缩聚反应的发生阶段，光 气法可分为二步界面缩聚和一步界面缩聚两种方 法。 二步缩聚法是传统的界面缩聚法，该方法分光气化和缩聚两步进行。将双酚Ａ的钠盐溶液送入光气反应釜，以二氯甲烷为溶剂，通入光气，光气溶于二氯甲烷中形成有机相，和无机相双酚Ａ的钠盐溶液在两相界面进行反应生成低分子量的聚碳酸酯（光气化阶段），然后加入催化剂（一般为三乙胺）和氢氧化钠，低分子量聚碳酸酯再经过缩聚得到高分子量的聚碳酸酯（缩聚阶段）。反应在２５℃～４２℃和接近常压的条件下进行，产物为多相混合物。聚碳酸酯进入有机相被溶解，氢氧化钠、 双酚Ａ钠盐及副产物氯化钠溶解于无机相。有机相经洗涤、脱盐、脱溶剂、沉淀、干燥等纯化工序后得到聚碳酸酯粉末状，再经挤出造粒得到聚碳酸酯树脂。 针对原来生产工艺中存在的光气法阶段耗时较长，且缩聚过程反应速率慢等缺点，人们开发出 “一步界面缩聚”工艺。其特点是在反应开始时加入能加速氯甲酸酯基团与酚盐酯化反应速率的催化剂，使光气化与缩聚反应两个阶段几乎同时进行，同时结束。该方法的优点是在光气界面聚合制取聚碳酸酯时反应速度加快，而且减少了双酚Ａ和光气的消耗，同时也避免了双酚Ａ钠盐在碱性介质中的氧化分解现象，从而使产品质量得到提高。 界面缩聚工艺的优点是工艺成熟，反应在常温常压下进行，适合大规模连续生产；易制得高相对分子质量的聚碳酸酯，产品相对分子量可以达到１．５×１０５～２．０×１０５；产品光学性能较好，反应条件温和，对设备要求较低，因此长期占据聚碳酸酯生产的主导地位（目前世界上约９０％的聚碳酸酯采用此方法进行生产，而且部分新建装置仍然采用此工艺）。但该工艺路线也存在以下不足：（１）聚合反应过程使用大量剧毒的光气和大量有毒易挥发的有机溶剂二 化工市场 ◆李玉芳伍小明◆ 聚碳酸酯生产技术进展及国内外市场分析 第３８卷第４期２０１３年４月 上海化工 ＳｈａｎｇｈａｉＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙ ３１··
聚碳酸酯工艺设计 摘要 聚碳酸酯是由双酚A钠盐与光气进行反应，产物简聚体进行缩聚反应获得。本设计聚碳酸酯厂工艺设计，主要进行了工艺计算、设备选型，并绘制了全厂平面布置图、带控制点的工艺流程图、车间的立面图和平面图。关键词：聚碳酸酯，双酚A，工艺一、课题背景聚碳酸酯（简称ＰＣ）是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物，根据酯基的结构可分为脂肪族、芳香族、脂肪族－芳香族等多种类型。其中由于脂肪族和脂肪族－芳香族聚碳酸酯的机械性能较低，从而限制了其在工程塑料方面的应用。目前仅有芳香族聚碳酸酯获的了工业化生产。聚碳酸酯是一种性能优异的通用工程塑料，自问世以来迅速在发达国家形成产业化生产，且技术持续发展，装置规模不断扩大。由于聚碳酸酯光学透明性好、抗冲击强度高，并具有优良的热稳定性、耐蠕变性、抗寒性、电绝缘性和阻燃性等特点，使之在透明建筑板材、电子电器、光盘媒介、汽车工业等领域得到广泛应用。聚碳酸酯的应用开发是向高复合、高功能、专用化、系列化方向发展，目前已推出了光盘、汽车、办公设备、箱体、包装、医药、照明、薄膜等多种产品各自专用的品级牌号。我国在聚碳酸酯研发上虽起步较早，先后有不少企业进行研发生产，但由于工艺技术落后、生产装置规模较小、产能低、产品质量差，目前仅剩一家企业维持生产，国内市场所需的聚碳酸酯不得不大量依赖进口。因此，大力加强聚碳酸酯研发，加速实现其规模产业化，已成为国家的重要战略需求。我国聚碳酸酯长期依赖国外进口，2000年进口量为23万吨，到2008年增至101.7万吨，增长了近4倍，2008年国内聚碳酸酯的表观消费量接近80万吨，未来几年将保持10-15%的增长率。中国聚碳酸酯的产能仅为26万吨，而且绝大部分为合资或独资企业，对外依存度非常高。对我国聚碳酸酯生产企业来讲，加快技术进步已刻不容缓。 二、聚碳酸酯产业的现状由于世界金融市场处于混乱状态，2009年亚洲双酚A(BPA)市场，将继续面临困难时期的挑战，除非经济走势上行，来自下游环氧树脂和聚碳酸酯(PC)工业的需求才会稍有提升。一家亚洲贸易商于表示，要使双酚A(BPA)市场上扬，至少在今后6个月以后。随着双酚A(BPA)现货的急剧下滑，该工业处于不景气状态。截至2008年12月，双酚A(BPA)价格与当年7月相比、下降了近40%。由于全球金融市场恶化和经济衰退带来的影响，来自聚碳酸酯(PC)和环氧树脂工业需求的疲软，而导致双酚A(BPA)市场的不振，将可能会持续到年底。虽然新的环氧树脂和聚碳酸酯(PC)，生产装置已于2008年投运，但经济的下行趋势和竞争 3 的加剧，已大大挤压了一些公司的边际利润，迫使一些生产商降低开工率或延长装置停工期。双酚A(BPA)发展在2008年也受到一些负面的影响，来自与双酚A(BPA)接触的健康危害的争论，已促使一些国家如加拿大在食品容器应用中禁用这种化学品。鉴于终端用户减少购买量，亚洲地区一些双酚A(BPA)生产商纷纷降低开工率，以减少这种高成本材料不断增多的库存。中国大多数环氧树脂装置，目前开工率都在50～60%。中国石化集团公司-三井化学公司合资的，10万吨/年双酚A(BPA)装置于2008年12月投产后，又使该地区新增了供应量，预计双酚A(BPA)价格一度会下跌至底线。另外贸易商和终端用户的调查指出，如果需求继续疲软，则对双酚A(BPA)价格的支撑会很小。2009年也会出现一些新的贸易动向，中国与东南亚国家联盟(ASEAN)成员国之间的自由贸易协定(FTA)将实施，按照新的法则，双酚A(BPA)从ASEAN出口将执行零关税。东南亚国家联盟(ASEAN)有2家主要的双酚A(BPA)生产商：拜耳公司在泰国拥有16万吨/年装置，三井化学公司在新加坡拥有23万吨/年装置。 三、聚碳酸酯市场需求概况20世纪末，世界聚碳酸酯的产量约114万吨，聚碳酸酯按功能特性分为一系列品级，如通用级、透明级、医药食品级等。各品级又可进一步细分为更多的具体牌号。一些大的生产厂商可提供几十个品级、上百个牌号产品。聚碳酸酯的应用开发是向高复合、高功能、专业化、系列化方向发展。2004 年世界聚碳酸酯表观消费量278.2
08级应用化学王芹37号 聚碳酸酯的工艺 1 引言 聚碳酸酯(Polycarbonate，简称PC)是一种无色透明热塑性聚合体，它不仅具有很高的抗冲击强度、优良的热稳定性、耐蠕变性和耐寒性以及良好的电绝缘性、阻燃性，而且可抗紫外线、耐老化。目前使用的工程塑料中，PC的透明性能是最好的，可见光透过率高达90%以上。此外，PC密度低，容易加工成型，是一种性能优良，应用广泛的工程塑料。 PC在国民经济的各个领域中有着广泛的用途，主要应用领域如下：①用作光盘材料。聚碳酸酯是光盘基材的首选材料，目前市场上90%以上的CD、VCD、DVD光盘采用聚碳酸酯作为基材。②用作建筑行业的透光板材及交通工具的车窗玻璃。如制作成PC中空阳光板、高层建筑幕墙、候车室及机场体育馆透明顶棚等。③用作电子及电器外壳等。④用作食物包装。由于PC质量轻、抗冲击、透明、耐热洗、耐高温杀毒消毒，对多种食物都有良好的耐腐蚀性，如制作成饮水桶、茶杯及婴幼儿奶瓶等。⑤用作眼镜镜片及照明灯具等。此外在汽车和建筑板材等领域存在巨大的市场潜力。近两年国内PC消费市场已有了较大变化，电子电器及光盘虽仍为PC的最大用户，但所占比例已有所下降，PC在建材、汽车等领域的应用正在增加。 目前，聚碳酸酯的生产高度集中。世界最大的4家聚碳酸酯生产公司是通用电气、拜耳、陶氏化学和日本帝人，其装置能力分别占2003年世界总生产能力的34%、31%、9%和8%，4家公司产能占世界总产能的82%。除日本帝人外，亚洲企业生产能力均在6.5万吨以下。 PC的消费总量在工程塑料中仅次于聚酰胺(PA)居第二位。2005年全球总消费量已超过450万吨。今后PC的消费量将超过PA。然而，与PC消费市场火热现象呈不协调发展的是国内PC技术开发却始终处于低迷状态，目前只有上海中联化工厂、重庆长风化工厂等8家工厂建有生产装置，年总产能力约5000吨，且品级牌号少，难以满足市场需求，每年要从日本、韩国、美国等国进口大量产品，2005年国内进口PC及PC合金共63.48万吨，供需矛盾十分突出。 2 生产技术概况 自1898年Einhorn通过二羟基苯在吡啶溶液中进行光气化反应，首次合成出PC之后，在PC合成工艺的发展历程中，出现过很多合成方法，如低温溶液缩聚法、高温溶液缩聚法、吡啶法、部分吡啶法、光气界面缩聚法、熔融酯交换缩聚法、固相缩聚法等等，但迄今为止，实现工业规模生产的只有光气界面缩聚法和熔融酯交换缩聚法两种工艺。目前，PC生产技术主要有溶液光气法、界面缩聚光气法、酯交换熔融缩聚法和全非光气法，前两者统称为光气法。 2.1溶液光气法 溶液光气法的工艺路线为：光气+双酚A(BPA)→PC。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。此工艺经济性较差，且存在环保问题，缺乏竞争力。 2.2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，其与溶液光气法的主要不同在于：双酚A首
第27卷第8期高分子材料科学与工程 Vol.27,No.8 2011年8月 POLYMER MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING Aug 2011 聚碳酸酯的非光气合成法 荀红娣,王小梅,周宏勇,王家喜 (河北工业大学化工学院,天津300130) 摘要:以双酚A(BPA ),碳酸二丁酯(DBC)为原料,制备出双酚A 单丁基碳酸酯(I )和双酚A 二丁基碳酸酯(II),用核磁共振波谱表征其结构。通过I 、II 的熔融自缩聚及I I 与BPA 酯交换反应合成了双酚A 型聚碳酸酯(PC),用凝胶渗透色谱法(GPC)和热失重法(T GA)对PC 的分子量和热力学性质进行分析。研究发现,I I 自缩聚更易得到高分子量的PC,II 在230 自聚6h 后产物的 M w 可达3 1 104,其主链降解温度(50%)已达475 ,开拓了一种非光气合成聚碳酸酯PC 的途径。 关键词:双酚A;碳酸二丁酯;双酚A 聚碳酸酯;非光气法;环境友好过程 中图分类号:T Q 323.4+1 文献标识码:A 文章编号:1000 7555(2011)08 0013 04 收稿日期:2010 07 14 通讯联系人:王家喜,主要从事绿色催化及功能高分子研究,E mai ll:jw ang252004@https://www.doczj.com/doc/df8945533.html, 双酚A 型聚碳酸酯(PC)是一种无定型、高抗击、具有良好透明性能的热塑性工程塑料,工业上通常采用双酚A(BPA)和光气缩合聚合反应制备PC,由于这一过程存在着严重的环境问题,发展一种环境友好的聚碳酸酯合成方法,成为绿色化学的需要[1,2]。Desi moned [3] 等以BPA 和碳酸二苯酯(DPC)为原料制得PC 缩聚物,Su 等报道了碳酸二甲酯(DM C)和BPA 反应制备聚碳酸酯[4]。由于DPC 大多采用光气与苯酚反应制备,BPA 与DM C 反应活性较低,提高反应温度后很难保持合适的原料配比,制备的PC 分子量较低[5]。考虑到丁醇沸点相对较低及碳酸二丁酯沸点较高,有利于提高BPA 与碳酸酯的反应温度进而提高反应的转化率,本文以高沸点的碳酸二丁酯(DBC)代替DMC 和BPA 反应制备PC,研究了反应条件对形成高分子量的PC 的影响。1 实验部分 1.1 原料和试剂 双酚A:化学纯;碳酸二甲酯:分析纯;正丁醇:分析纯,天津市大茂化学试剂厂;碳酸钾:分析纯,天津大学科威公司;二丁基氧化锡:分析纯;单丁基氧化锡:分析纯,天津市化学试剂研究所。 1.2 仪器 GC:山东鲁南瑞虹化工仪器有限公司SP 6800A 型气相色谱仪,SE 30毛细管柱,内径0 25mm,长30m,数据处理采用N2000色谱数据工作站,浙江大学智能信息工程研究所;NM R:瑞士布鲁克公司A VANCE400型核磁共振谱仪;T GA:美国TA 公司SDT 2960热重分析仪,升温速率10 /min,氮气流速为40mL/min,20 ~600 温度范围内记录样品的失重曲线;FT IR:德国BRUCK 公司Vector 22型红外光谱仪;GPC:美国SSI H PLC 公司CS4000;GPC 柱为Agilent PLg el 10 m MZXED B,流动相为THF,温度为30 ,UV 监测器波长259nm 。1.3 DBC 的合成 按文献[6]方法制备DBC 。1H NMR (CDCl 3,400MH z, ):4 16(t,4H ,-OCOOCH 2),1 66(m,4H , -OCOOCH 2CH 2), 1 42 (m, 4H, -OCOOCH 2CH 2CH 2),0 94(t,6H,-CH 2CH 3)。1.4 双酚A 单丁基碳酸酯I 的合成 常压下,将BPA (11 4g,0 05mol),DBC (43 5g,0 25mol),催化剂二丁基氧化锡(0 55g)和三苯基膦(0 55g)置入到三口瓶中,油浴加热190 反应,用GC 跟踪馏分中丁醇的量来计算双酚A 与DBC 酯交换反应的反应程度。当馏分中的丁醇与双酚A 物质的量相等时(10h 后),降低温度,将过量的DBC 蒸出,得到淡黄色粘稠物(16 3g,91%)。1H
第二章文献综述第二章文献综述聚氨基甲酸酯（简称聚氨酯）是在高分子主链上含有许多重复—NHCOO—基团的高分子化合物。一般聚氨酯体系由二元或多元有机异氰酸酯与多元醇化合物（聚醚多元醇或聚酯多元醇）相互作用而得，因此根据选用原料的不同得到不同类型的聚氨酯，主要分为线型和体型两大类。由于性能优异，自20世纪30年[2]代Bayer公司合成了世界上第一个聚氨酯材料——Durethane U问世以来，聚氨酯产量一直增长很快，在国民经济许多领域获得了广泛应用。[3]聚氨酯作为生物材料的肇端是上世纪50年代被用作人工乳房，由此其在生物医用领域潜在的应用前景获得了广泛承认。此后，在心脏起搏器绝缘线、人工血管、介入导管、人工关节、人工软骨、神经导管、控制释放载体等等一系列材[4]料领域发挥了巨大作用。但使用效果最终表明：聚酯型聚氨酯易水解，聚醚型[3,5-9]聚氨酯易于氧化降解。因此，按照作为医疗材料必须做出严格的生物相容性评价的三个方面：（1）血液相容性（2）组织相容性（3）力学相容性。达到要求的聚氨酯才能广泛应用。针对
以上两种聚氨酯的缺点和医用要求，本文主要根据反应机理合成一种新型聚碳酸酯型聚氨酯，并通过实验来检验它的各项指标是否符合医用要求。 2.1 聚氨酯弹性体的基本结构 2.1.1 一般聚氨酯弹性体的基本结构由多异氰酸酯和多元醇或多元醚反应生成的聚氨酯的主要结构是－NHCOO－，其中氨基甲酸酯链段是重复的结构单元。根据其结构可以看出，类似酰胺基团及酯基团的存在，使聚氨酯的化学和物理性能介于聚酰胺和聚酯之[4]间。因此，聚氨酯在粘合剂、高档涂料、建筑材料、涂饰剂等领域得到了广泛应用;同时在生物医用领域也占有了一席之地，例如人造血管、人工心脏瓣膜等，这些无不得益于其优良的微相分离结构。1966年美国学者Cooper及其同事的“线[5]型聚氨酯的黏弹性”对聚氨酯的聚集态作了比较完整的阐释：(1)聚氨酯均是由柔性链段和刚性链段交替连接而成的（AB）n型嵌段聚合物;（2）分子中内聚能很大的刚性链段彼此缔合在一起形成微区的小单元，其玻璃化温度远高于室温，常温下呈现玻璃态,称之为塑料相;构成聚氨酯基质或基体的柔性链段玻璃化温度 2
聚碳酸酯的技术发展及国内外市场分析 摘要：介绍了聚碳酸酯（PC）技术进展现状，特别介绍了中国聚碳酸酯研发历程和研发现状，并对改性技术方向做了介绍。对世界聚碳酸酯市场进行了深度分析，对中国市场进行了展望，指出了存在的问题和解决方法。 关键词：聚碳酸酯技术进展 聚碳酸酯(PC)是具有高强度、高韧性、高抗热性、抗震及加工性能好、有极好的形状和颜色稳定性的透明树脂。它既可单独使用，也可以掺混物和合金方式使用，在六大工程塑料中消费量仅次于聚酰胺(P A)。 在50多年的发展历程中，PC的应用领域不断拓展。近年来由于生产工艺和技术的提高，PC材料在性能完善和个性化设计方面取得了更快的进展，PC制品的应用已渗透到建筑、医学、服装、光盘片、汽车材料、建筑材料、包装材料、宽波透光的光学器械等行业之中，正在迅速改善和提升着人们的生活质量。 关于PC新用途的研究报告也不断问世，如，原美国GE全球研究公司推出了一种新的基片技术，可用于柔性有机光发射二极管(OLED)；英国塑料电子产品开发商Plastic Logic公司开发了25.4cm的柔性有机基体显示器材；用于太阳能电池板的光伏发电是聚碳酸酯又一个增长中的应用领域；随着首支耐高压的PC针剂管的问世，PC的应用领域更加广阔了。PC可制成用于心脏搭桥手术的充氧器外壳，PC 还被用于做肾透析时的贮血池及过滤器外壳，其高透明度可以保证血液流通的快速检查，这使透析变得简单实用。 除此之外，游泳池底部的自照明系统、太阳能采集系统、高清晰大型电视屏幕、纺织品中可进行织物材料识别的芯片标记纤维等一些全新的领域都少不了PC材料的身影，PC制品正在为各行各业作出贡献，其应用潜力还将得到进一步的开发。 1 技术进展 目前，国际上聚碳酸酯工业化生产技术主要有三种：光气化界面缩聚法(简称光气法)、酯交换熔融
聚碳酸酯的合成与制备 摘要：主要介绍了聚碳酸酯在工业生产中常用的几种工艺合成路线和新的合成方法，并在其发展趋势中总结了各种制备方法的优点和缺点，对当前国际国内形势作出相应的展望 关键词：聚碳酸酯；合成；光气法；酯交换法；开环聚合法；固相缩聚法 1 引言 聚碳酸酯(PC)是一种无味、无毒、透明的无定形热塑性材料，是分子链中含有碳酸酯链一类高分子化合物的总称,可分为脂肪族、脂环族、芳香族等几大类, 目前仅有双酚A型的芳香族聚碳酸酯投入工业化规模生产和应用。 聚碳酸酯是一种性能优良的热塑性工程塑料，具有突出的抗冲击能力，耐蠕变，尺寸稳定性好，耐热、吸水率低、无毒、介电性能优良，被广泛用于电子电气、电动工具、交通运输、汽车、机械、仪表、建筑、信息存储、光学材料、医疗器械、体育用品、民用制品、保安、航空航天及国防军工等领域，是五大工程塑料中唯一具有良好透明性的产品，也是近年来增长速度最快的通用工程塑料。 2 聚碳酸酯的合成与制备 在聚碳酸酯的合成工艺发展历程中，出现的合成方法颇多，如低温溶液缩聚法、高温溶液缩聚法、吡啶法和部分吡啶法等等，至今仍不断有新的合成方法报道，但已工业化、形成大规模生产的工艺路线并不多，这些方法或者不成熟，或者因成本较高而制约了实际应用m。目前世界上大部分生产厂家普遍采用界面缩聚法或熔融酯交换法，其中80%的生产厂家采用界面缩聚法[1]。 聚碳酸酯工业化生产工艺按照是否使用光气作原料可主要分为两大类。第一类是使用光气的生产工艺。第二类是完全不使用光气的生产工艺。 2.1 光气法 2.1.1 溶液光气法[2] 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，得到的聚碳酸酯胶液经洗涤、沉淀、干燥、挤出造粒等工序制得聚碳酸酯产品。此工艺经济性较差，且存在环保问题，缺乏竞争力，已完全淘汰。
PC/ABS的原料市场分析 PC市场分析与预测 我国聚碳酸酯需求量巨大，达到80万吨，现有产能远远不能满足市场需求，国内企业多采用进口产品，即使采用国内生产的商品，也优先选择外商独资企业。 根据六鉴咨询的调研，目前我国聚碳酸酯生产企业有-家，总生产能力在-万吨/年。产能万吨以上的有-家，5万吨以上的有-家，停产的有-家，产能产量主要由合资或外资企业控制，除去停产产能，我国实际产能在-万吨/年。生产厂家见表。 表我国聚碳酸酯生产厂家及产能统计 单位：万吨/年
- 2008年聚碳酸酯进口量达到-万吨，国内聚碳酸酯的表观消费量接近-万吨，缺口巨大。 目前明确新建意向的企业有五家，…… 表我国目前聚碳酸酯在建设项目统计 由于我国内有成熟的PC生产技术，在国内技术没有重大突破的情况下，预计未来5年内国内聚碳酸酯依然不能满足国内市场需求。 ABS市场分析与预测 截止到2005年底，我国ABS的生产厂家有-家，总生产能力为-万吨/年，约占世界ABS总生产能力的-%，生产工艺主要采用乳液接枝-本体SAN掺混工艺和乳液接枝-悬浮SAN掺混法。其中浙江宁波LG甬兴化工有限公司的万吨/年ABS 生产装置是目前我国最大的ABS生产装置，生产能力约占国内ABS总生产能力的-%。 2009年我国ABS的产能达到-万吨，实际产量约为-万吨。2009年主要有镇江奇美10万吨/年投产。2010年国内总产能已达到-万吨/年。
表 2005、2010年我国ABS的主要生产厂家及生产能力统计表 未来三五年之内,中国ABS新增产能将会陆续释放,市场竞争预期也将会随之加深。2011年后中国新建、扩建的ABS装置情况统计见下表。 表 2011年后中国ABS新建、扩建装置情况统计 2009年我国的ABS市场需求增长%，消费量达到万吨，占据了全球ABS需求总量的%左右，其中的%依赖于进口。 2002-2010年我国ABS产量年平均增长率为%，进口量年平均增长率为%，表观消费量年平均增长率为%。 我国经济已从金融危机的泥泞中摆脱出来。预计未来几年我国ABS消费量仍能保持7%-8%以上的增速，到2011年，我国ABS树脂总需求量将达到450万吨，2015年总需求量将达到590万吨
聚碳酸酯材料简介 聚碳酸酯 3.1 简介聚碳酸酯是一种无味、无臭、无毒、透明的无定形热塑型材料，是分子链中含有碳酸酯的一类高分子化合物的总称，简称PC。一般结构式可表示，由于R基团的不同，它可分为脂肪族类和芳香族类两种。但因制品性能、加工性能及经济因素等的制约，目前仅有双酚A型的芳香族聚碳酸酯投入工业化规模生产和应用。双酚A型聚碳酸酯是目前产量最大、用途最广的一种聚碳酸酯，也是发展最快的工程塑料之一。双酚A型聚碳酸酯（Bisphenol A type Polycarbonate，简称PC）的结构式因其具有优良的冲击强度、耐蠕变性、耐热耐寒性、耐老化性、电绝缘性及透光性等，广泛应用于电气电子零部件、机械纺织工业零部件、建筑结构件、航空透明材料及零部件、泡沫结构材料等。随着汽车行业和电子行业的迅猛发展，近年来对PC的需求空前高涨，世界消费能力已达l100kt/a，其中国内PC消费也已达60kt／a。目前PC的生产厂主要分布在美国、西欧和日本，其中，GE塑料公司、Bayer公司和Dow化学公司的生产能力占世界总生产能力的80％以上。我国PC的研制开发工作始于1958年，由沈阳化工研究院首先开发成功；发展至今，所有工艺路线均以光气为起始原料，生产规模较小。PC作为一类综合性能优越的工程塑料，应用范围越来越广。但它也存在一些缺点：如加工流动性差，易于应力开裂、对缺口比较敏感以及耐磨性欠佳等。但随着PC的生产工艺和改性技术的进步，这些方面逐步得到了改进，因此PC在越来越多的领域中得以应用。3.2 聚碳酸酯的合成技术PC的早期工业化生产方法有酯交换法和溶液光气法两种，这两种工艺现在基本不再使用。目前在工业生产中采用的主要是接口光气法。由于光气毒性大，同时二氯甲烷和副产品氯化钠对环境污染严重，故20世纪90年代以来非光气法工艺发展迅速，1993年第一套非光气法装置在日本投产。 3.2.1 接口光气法接口光气法工艺先由双酚A和50％氢氧化钠溶液反应生成双酚A钠盐，送入光气化反应釜，以二氯甲烷为溶剂，通入光气，使其在接口上与双酚A钠盐反应生成低分子聚碳酸酯，然后缩聚为高分子聚碳酸酯。反应在常压下进行，一般采用三乙胺作催化剂。缩聚反应后分离的物料、离心母液、二氯甲烷及盐酸等均需回收利用。该法工艺成熟，产品质量较高。 3.2.2 溶液光气法溶液光气法工艺是将光气引入含双酚A和酸接受剂（加氢氧化钙、三乙胺及对叔丁基酚）的二氯甲烷溶剂中反应，然后将聚合物从溶液中分出。GE公司曾在其美国的第一套装置中使用此工艺。此工艺经济性较差，与接口光气法相比缺乏竞争力。 3.2.3 普通熔融酯交换法熔融酷交换法工艺是以苯酚为原料，经接口光气化反应制备碳酸二苯酯（DPC）碳酸二苯酯再在催化剂（如卤化锂、氢氧化锂、卤化铝锂及氢氧化硼等）、添加剂等存在下与双酸A进行酯交换反应得到低聚物，进一步缩聚得到PC产品。酯交换法生产成本比接口光气法低，但该工艺存在的一些缺陷，阻碍了其工业化应用。如产品光学性能差、分子量范围有限、催化剂存在污染等。目前Bayer公司仍在对该工艺继续进行研究，试图用电解法从副产物氯化钠中回收氯，并将氯循环用于制光气。 3.2.4 非光气熔融法工艺由于光气法毒性大、污染严重，近年来不用光气法生产聚碳酸酯的新工艺已研究成功，并实现了工业化，这是聚碳酸酯工业生产的一大突破。与普通熔融酯交换法的不同之处是，非光气熔融法工艺不使用剧毒的光气生产碳酸二苯酯，而是用碳酸二甲酯（DMC）和苯酚进行酯交换反应生产碳酸二苯酯碳酸二苯酯再和双酸A缩聚得到聚碳酸酯。此工艺中的原料碳酸二甲酯的生产方法一般采用意大利埃尼公司的专利，以甲醇、一氧
我国PC供需仍将快速增长 聚碳酸酯（PC）是一种线型聚合物，可分为脂肪族、脂肪-芳香族、芳香族3种类型。在实验室里虽已合成出了许多种类的PC，但是到目前为止，大规模工业化生产的PC品种仍以双酚A型为主。PC是五大通用工程塑料中唯一具有良好透明性的热塑性工程塑料，可见光的透过率可达90%。PC无味、无臭、无毒，其熔融温度220~230℃，密度1.20g/cm3 （25℃），折射率1.5869，玻璃化温度140~150℃，成型收缩率为 0.5%~0.8%。PC具有突出的抗冲击、耐蠕变性，以及较高的拉伸强度、弯曲强度、断裂伸长率、刚性、耐热性和耐寒性。 PC可与其它树脂共混形成共混物或合金，改善其抗溶剂性和耐磨性。广泛应用于电子电气、数据载体、汽车部件、医疗设备、建筑以及纺织和包装等领域。 1国内供应情况 中国聚碳酸酯的研制始于1958年，并于1965年实现工业化生产。先后有上海天原集团申聚化工厂、江苏常隆化工有限公司、重庆长风化工厂等从事生产。 但由于装置规模小、技术水平落后、产品质量差、生产成本高，产品竞争力低，无法与国外产品相抗衡，这些企业中目前只有重庆长风化工厂（现在为重庆长风化学工业有限公司）5000吨/年的装置仍存在，现也基本处于停产中。 2005年之后，中国掀起聚碳酸酯的投资热潮。世界级聚碳酸酯生产商帝人和拜耳先后在中国投资建厂。2005年，帝人化成在浙江嘉兴独资建立了帝人聚碳酸酯有限公司，并于当年5月投产5万吨/年的聚碳酸酯生产装置； 2006年12月，该公司又将产能扩大至10万吨/年。 2006年11月，拜耳（上海）聚合物有限公司的10万吨/年聚碳酸酯项目建成投产，其第2套10万吨/年装置于 2008年12月建成投产。
酯交换法聚碳酸酯生产原理与工艺 化学与材料科学系09级高分子班刘也 摘要：本文介绍了酯交换法的生产原理及目前工业生产中采用的普通熔融及非光气熔融酯交换法的生产工艺，并介绍了最新的改进工艺。对我国聚碳酸酯工业的发展提出了建议。关键字：聚碳酸酯；酯交换法；生产工艺 1引言 聚碳酸酯(Polycarbonate)一般简称PC。其中因R基团的不同，可分为脂肪族、脂环族、芳香族以及脂肪-芳香族等几大类。作为当今五大工程塑料之一的聚碳酸酯，主要是指双酚A型聚碳酸酯，其结构式如图1。 图1 聚碳酸酯是一种性能优良的热塑性工程塑料，具有突出的抗冲击能力，耐蠕变，尺寸稳定性好，耐热、吸水率低、无毒、介电性能优良，被广泛用于电子电气、电动工具、交通运输、汽车、机械、仪表、建筑、信息存储、光学材料、医疗器械、体育用品、民用制品、保安、航空航天及国防军工等领域，是五大工程塑料中唯一具有良好透明性的产品，也是近年来增长速度最快的通用工程塑料。预测我国聚碳酸酯市场的年均增长率将达到10.2%，至2010年工程塑料需求量将接近400万t。聚碳酸酯产量年增长可能达到9%，销售量年增长将达10%[1]。 2 酯交换法生产聚碳酸酯的原理 酯交换法生成聚碳酸酯参与反应的两种单体分别为双酚A和碳酸二苯酯,其反应过程可分为酯交换阶段和缩聚阶段。如反应式（1）～（2）。 （1）
（2） 在上述酯交换反应和缩聚反应中,其反应过程均为可逆平衡反应。为获得预期分子量的聚碳酸酯,必须不间断并尽可能多地从反应物系中移出反应生成的低分子产物苯酚或碳酸二苯酯。 酯交换阶段主要生成聚合度为3～6的齐聚物。在缩聚阶段，随着反应体系温度的升高和压力的降低，酯交换形成的齐聚物发生反应生成更高聚合度的聚碳酸酯[2]。传统酯交换法与非光气酯交换法在树脂聚合上是完全一样的，即由双酚A和碳酸二苯酯经酯交换和缩聚反应得到聚碳酸酯，区别是传统酯交换法的碳酸二苯酯是以光气为合成原料，而非光气酯交换法的碳酸二苯酯不以光气为合成原料，采用碳酸二甲酯经酯交换反应制得的。以下将阐述几种不同DPC的合成方法。 2.1光气法 本法为最早合成DPC的方法,首先由光气与苯酚在NaOH溶液中反应生成氯甲酸苯酯,氯甲酸苯酯继续与苯酚反应生成DPC，其反应式如下。该法可工业化生产,产率也较高,但由于光气剧毒,且不易贮存与运输,副产物HCl腐蚀性强,环境污染严重,正在逐步被淘汰。 2.2氧化羰化法 非光气化法生产碳酸二苯酯是目前研究最多的方法。本法是以苯酚、一氧化碳和氧气为原料的的羰基化反应，在碱、溴化钯以及四配位基金属氧化还原助催化剂存在下，苯酚、一氧化碳、氧气反应，生成碳酸二苯酯，反应式如下 [3]。 氧化羰化法由于催化剂较为昂贵、收率较低等原因,目前尚未见工业化报道。