国内外聚碳酸酯的生产
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聚碳酸酯工艺流程现代工业中,聚碳酸酯是一种常见的重要工程塑料,广泛应用于各个领域,如汽车零部件、电子器件外壳、医疗器械等。
聚碳酸酯具有优异的透明性、耐热性、耐化学性以及可加工性,因此备受青睐。
在生产聚碳酸酯制品中,工艺流程起着至关重要的作用,影响产品质量和生产效率。
聚碳酸酯的生产工艺通常包括原料配料、预处理、挤出成型、注塑成型等步骤。
首先,原料的选择至关重要。
常用的聚碳酸酯原料包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PETG)和聚碳酸酯树脂等。
在配料阶段,需要准确称量原料,并根据产品要求合理调配配方。
接下来是预处理步骤。
此阶段旨在将原料进行预加热和干燥,以去除原料中的水分和挥发性物质,以确保产品成型过程中不产生气泡或其他缺陷。
预处理温度和时间需要精确控制,以保证原料的质量和稳定性。
在挤出成型阶段,通过将预处理后的原料加热至熔化状态,然后通过挤出机将熔融的聚碳酸酯材料挤出成型。
在挤出的过程中,需要根据产品的截面尺寸和形状选择合适的模头,并控制好挤出速度和温度,以确保产品的成型质量和尺寸精度。
注塑成型是另一种常用的聚碳酸酯制品生产工艺。
在注塑成型过程中,熔融状态的聚碳酸酯材料被注入模具中,在高压和高温下快速冷却凝固成型。
注塑成型具有生产效率高、成型精度高的优点,适用于生产尺寸精密的聚碳酸酯制品。
在整个聚碳酸酯制品生产过程中,需要严格控制工艺参数,确保每个环节的质量和稳定性。
同时,定期对生产设备进行维护保养,保证设备的正常运行,以避免生产中出现故障影响生产进度和产品质量。
总的来说,聚碳酸酯工艺流程复杂多样,生产出的产品在我们日常生活中有着广泛的应用。
通过不断改进工艺流程和提高生产技术水平,可以进一步提升聚碳酸酯制品的质量和生产效率,满足市场和客户的需求。
1。
聚碳酸酯的生产方法聚碳酸酯是一种重要的工程塑料,广泛应用于汽车零部件、光盘、瓶装饮料等领域。
其生产方法主要包括直接酯化法和环保法两种。
以下将详细介绍这两种生产方法的基本原理及步骤。
直接酯化法直接酯化法是一种传统的聚碳酸酯生产方法,其基本原理是通过将二甲酯与苯酚在催化剂的作用下发生酯化反应制得聚碳酸酯。
具体步骤如下:1.原料准备:准备二甲酯、苯酚等原料,并根据一定的比例将它们加入反应釜中。
2.添加催化剂:加入酸性或碱性催化剂,以促进酯化反应的进行。
3.加热反应:在一定温度下加热反应釜,使反应物发生酯化反应,生成聚碳酸酯。
4.聚合:经过一系列的反应步骤后,生成的聚碳酸酯可通过适当的工艺进行聚合,形成成品。
直接酯化法是一种较为成熟的生产方法,已在工业生产中得到广泛应用。
环保法随着社会对环保要求的提高,环保法逐渐成为一种备受关注的新型聚碳酸酯生产方法。
其基本原理是通过环保催化剂在无溶剂或低溶剂条件下,在较低的温度下直接将二醇与二酸进行缩聚反应制备聚碳酸酯。
具体步骤如下:1.原料准备:准备二醇、二酸等原料,并将它们加入反应釜中。
2.添加环保催化剂:添加环保催化剂,它具有高效、低毒、低催化剂用量的特点。
3.低温反应:在较低的温度下进行反应,降低能耗和底物的损耗。
4.高效合成:通过环保法,可以在保障产品品质的同时,减少对环境的影响,符合现代工业的绿色生产理念。
环保法作为一种绿色环保的生产方法,受到了广泛关注和应用,为聚碳酸酯的生产带来了新的发展方向。
综上所述,聚碳酸酯的生产方法主要包括直接酯化法和环保法两种。
随着技术的不断进步和环保意识的提高,相信在未来这两种生产方法将得到更广泛的应用,并为聚碳酸酯的生产提供更多的选择和可能。
聚碳酸酯生产工艺技术聚碳酸酯(Polycarbonate)是一种热塑性树脂,具有优异的透明度、耐热性、耐冲击性和机械性能,被广泛应用于电子、汽车、建筑、医疗等领域。
聚碳酸酯的生产工艺技术是非常关键的,它直接影响产品的质量、性能和成本。
本文将介绍聚碳酸酯的生产工艺技术,包括原料准备、聚合反应、生产工艺流程和质量控制等方面的内容。
一、原料准备聚碳酸酯的生产主要原料是双酚A(Bisphenol A)和光氧化二甲基苯酚(Phosgene)。
双酚A是一种有机化合物,是聚碳酸酯的主要单体,是从石油产品中提炼得到的重要化工原料。
光氧化二甲基苯酚是一种无色有刺激性气味的液体,也是聚碳酸酯的重要原料之一。
在生产前,需要对原料进行充分的准备和检验,确保原料的纯度和质量达到生产要求。
二、聚合反应聚碳酸酯的生产主要是通过双酚A和光氧化二甲基苯酚的缩聚反应而成。
在反应过程中,首先将双酚A和催化剂加入反应釜中,然后通过加热使其熔化,再将光氧化二甲基苯酚注入反应釜中。
通过这样的工艺方法,在适当的温度下,双酚A和光氧化二甲基苯酚经缩合反应生成聚碳酸酯。
聚合反应的温度、压力、反应时间等参数需要严格控制,以确保聚碳酸酯的质量和性能达到要求。
三、生产工艺流程聚碳酸酯的生产工艺流程通常包括原料预处理、聚合反应、聚合产物的处理和加工等环节。
在原料预处理阶段,需要对双酚A和光氧化二甲基苯酚进行精炼和净化处理,以确保原料的纯度和质量。
在聚合反应阶段,需要对反应温度、压力、时间等参数进行严格控制,确保聚合反应能够顺利进行。
在聚合产物处理和加工环节,需要对聚合产物进行冷却、固化等处理,然后再进行加工成型,以得到成品。
四、质量控制聚碳酸酯的生产过程中,质量控制是非常关键的。
在生产过程中,需要对原料、反应条件、生产工艺等进行严格控制和监测,以确保产品的质量和性能。
需要对产物进行严格的质量检验和试验,确保产品符合标准和客户的要求。
对废水、废气等环保问题也需要进行严格的控制,确保生产过程的环保和可持续发展。
聚碳酸酯生产工艺流程
聚碳酸酯是一种合成聚合物,由碳酸二酯单体经过聚合反应合成而成。
以下是聚碳酸酯的生产工艺流程:
1. 原料配制:首先需要准备碳酸二酯单体和反应助剂,如催化剂和稳定剂。
碳酸二酯单体可以通过酯交换反应或氯化碳和二氧化碳的催化反应得到。
2. 聚合反应:将碳酸二酯单体和反应助剂加入反应釜中,控制温度和压力,在一定的时间内进行聚合反应。
聚合反应的条件可以根据不同的聚碳酸酯种类和要求进行调整。
3. 雄蜂阶段:聚合反应进行一段时间后,会出现高分子链之间的交联,形成高分子量的聚合物。
这个阶段称为雄蜂阶段。
在这个过程中,需要控制反应温度和压力,以获得所需的聚合物品质。
4. 催化剂中和:雄蜂阶段结束后,需要添加中和剂来中和残留的催化剂。
中和剂的选择可以根据具体的需要来确定。
5. 精炼和干燥:对反应得到的聚碳酸酯进行精炼和干燥处理,以去除杂质和水分。
这可以通过真空提取或热风干燥等方式进行。
6. 制备成型料:聚碳酸酯可以通过将其溶解在溶剂中,然后挤出、注射或压制成型,制备成各种形状和尺寸的成型料。
7. 成型加工:将聚碳酸酯成型料进行各种加工,如挤出成型、注塑成型、吹塑成型等,以制备所需要的最终产品。
8. 检验和包装:对成型后的产品进行检验和包装,确保产品符合质量标准和要求。
以上是聚碳酸酯的生产工艺流程的基本步骤。
根据不同的聚碳酸酯种类和要求,还可能需要进行其他的加工和处理步骤。
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)、酯交换熔融缩聚法(简称酯交换法,也称本体缩聚法)和非光气法。
1.1 聚碳酸酯生产路线(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PC胶液经洗涤、沉淀、干燥、挤出造粒等工序制得PC产品。
聚碳酸酯生产工艺
聚碳酸酯是一种重要的合成材料,广泛应用于塑料、纺织、建筑、电子、医疗等领域。
其生产工艺主要包括原料准备、缩聚反应、无溶剂脱模和后处理等步骤。
首先是原料准备。
聚碳酸酯的主要原料包括二酯酸(如对苯二甲酸)、二元醇(如乙二醇)和催化剂(如碲酸)。
在生产中,需要准备足够的原料,并确保其纯度和质量符合要求。
原料的配比需要根据具体产品的要求进行调整。
接下来是缩聚反应。
原料按照一定的比例加入反应釜中,同时加入适量的溶剂,如甲苯或氯甲烷等,使反应体系能够充分混合。
然后加热反应体系,一般在温度为150-200℃的条件下进
行反应。
在反应过程中,催化剂起到了重要的作用,它加速了二元醇和二酯酸之间的酯键形成。
缩聚反应时间一般在2-4小
时左右,具体时间取决于原料的种类和用量。
随后是无溶剂脱模。
在缩聚反应结束后,得到的聚合物是高分子链结构,其中还存在着残留的溶剂和未反应的原料。
为了去除这些杂质,需要进行无溶剂脱模。
主要采用真空蒸馏的方式,将反应釜中的溶剂和未反应的原料蒸馏出来,得到高纯度的聚碳酸酯。
最后是后处理。
在无溶剂脱模后,还需要对聚碳酸酯进行进一步的处理,以获得最终的产品。
后处理的方式有很多种,例如冷却、混色、造粒和整形等。
具体的后处理方式取决于产品的用途和要求。
综上所述,聚碳酸酯的生产工艺包括原料的准备、缩聚反应、无溶剂脱模和后处理等步骤。
这些步骤的顺序和条件都有一定的要求,需要根据具体的产品需求进行调整。
科学合理地控制整个生产过程,能够保证产品质量的稳定和提高生产效率。
聚碳酸酯生产工艺流程
《聚碳酸酯生产工艺流程》
聚碳酸酯是一种重要的工程塑料,广泛用于制造汽车零部件、光盘、眼镜镜片等产品。
其生产工艺流程一般包括原料准备、聚合反应、挤出和成型等环节。
首先,原料准备阶段需要将二酚类化合物和二酸类化合物进行预处理,并将它们按一定比例混合。
这些原料经过精细加工后,质量稳定,可以保证产品的质量。
接下来是聚合反应阶段,将预处理好的原料加入反应釜中,进行聚合反应。
在合适的温度和压力下,原料发生聚合反应,形成聚碳酸酯树脂。
其中,聚合催化剂的选择和反应条件的控制对产品的性能有重要影响。
随后是挤出阶段,将聚碳酸酯树脂通过挤出机进行成型。
挤出机能够将熔融的聚碳酸酯树脂挤压成带状或者管状的成型物料。
这一步骤需要精确的温度和压力控制,确保产品的成型质量。
最后是成型阶段,将挤出的成型物料进行切割、冷却、表面处理等工序,最终得到符合要求的聚碳酸酯制品。
这一步骤需要精细的操作和质量检验,以确保产品的质量和工艺的稳定性。
总的来说,聚碳酸酯生产工艺流程包括原料准备、聚合反应、挤出和成型等环节,需要精密的工艺控制和质量管理,以确保产品的质量和稳定性。
聚碳酸酯生产工艺流程聚碳酸酯是一种重要的合成塑料,在医疗、电子、汽车、建筑等多个领域得到广泛应用。
下面将介绍聚碳酸酯的生产工艺流程。
首先,聚碳酸酯的生产以二元酸和二元醇为原料。
常用的二元酸有对苯二甲酸、间苯二甲酸等;二元醇有乙二醇、丙二醇等。
首先将二元酸和二元醇加入反应釜中,在适当的温度下进行酯交换反应。
酯交换反应是指二元酸中的羧基与二元醇中的羟基发生酯化反应,生成聚酯。
在酯交换反应中,通常使用催化剂加速反应速度。
常用的催化剂有钛酸酯、锡酯等。
催化剂的数量和种类会影响反应速度和聚合度。
反应过程中还需要控制温度和压力,使反应达到最佳条件。
完成酯交换反应后,得到的聚酯是无色透明的液体。
接下来需要将聚酯转化为固态的聚碳酸酯。
这一步骤被称为缩聚反应。
在缩聚反应中,通过升高反应温度和减小环境气压,使聚酯分子之间的交联变得更牢固,形成固态的聚碳酸酯。
缩聚反应的条件需要根据具体的聚碳酸酯种类和应用领域来确定。
最后,将固态的聚碳酸酯颗粒进行分散和干燥处理,得到聚碳酸酯颗粒料。
聚碳酸酯颗粒料可进一步用于注塑、挤出、吹塑等工艺,生产成为各种聚碳酸酯制品。
在聚碳酸酯生产过程中,需要注意以下几点。
首先,原料的质量对最终产品的性能具有重要影响,因此需要确保原料的纯度和质量稳定性。
其次,反应条件的控制是生产过程中的关键环节,温度、压力等参数需要根据具体的聚碳酸酯种类进行合理调节。
此外,催化剂的选择和使用量也需要仔细考虑,以提高反应效率和产品质量。
以上是聚碳酸酯生产的基本工艺流程。
随着科技的不断进步,聚碳酸酯材料的生产工艺也在不断创新和改进,以满足市场的需求和产品的不断升级。
聚碳酸酯作为一种新型的合成塑料,在未来的发展中将继续发挥重要作用。
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.。
聚碳酸酯的国内外市场分析摘要:聚碳酸酯是一种广泛用途的高性能工程塑料,具有优异的物理特性和化学稳定性。
本文对聚碳酸酯在国内外市场的需求、应用领域、发展趋势以及竞争态势进行了分析,以期为相关企业制定发展战略和市场推广提供参考。
1. 引言聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)是一种聚合物材料,由碳酸酯结构单元通过聚合反应合成而成。
聚碳酸酯具有高强度、透明度好、阻燃性能高、优异的耐热性和电绝缘性能等特点,被广泛应用于电子电器、汽车制造、建筑和包装等领域。
2. 国内市场分析2.1 需求状况随着中国经济的快速发展,对高性能工程塑料的需求日益增长。
聚碳酸酯作为一种重要的工程塑料,在电子电器、建筑材料和汽车制造等领域中得到广泛应用。
特别是家电行业的快速发展,聚碳酸酯在制造电视外壳、机器人零部件和电子设备中的应用逐渐增加。
2.2 应用领域在国内市场,聚碳酸酯主要应用于以下领域:- 电子电器:聚碳酸酯在电视外壳、手机壳、电脑电器配件等方面有着广泛应用,其优异的透明度和耐热性能受到消费者的喜爱。
- 建筑材料:由于聚碳酸酯的耐候性能和阻燃性能优异,广泛用于建筑外墙、隔热材料和采光顶的制造。
- 汽车制造:聚碳酸酯在汽车行业中主要用于车灯、汽车内饰件和汽车外壳等方面,其高强度和优异的透明度是其应用的关键因素。
2.3 发展趋势近年来,随着国内制造业的升级和消费需求的变化,聚碳酸酯市场呈现出以下发展趋势:- 智能家居市场的崛起:随着智能家电市场的快速增长,对耐热性、电绝缘性和优异透明度要求的增加,聚碳酸酯在智能家居设备中的应用前景广阔。
聚碳酸酯怎么加工
作为一种常用的工程塑料,聚碳酸酯(PC)在日常生活和工业生产中具有广泛的应用范围。
从手机壳到汽车零部件,从瓶子到眼镜片,聚碳酸酯的加工技术至关重要。
在本文中,我们将探讨聚碳酸酯的加工方法、特点及注意事项。
首先,聚碳酸酯最常见的加工方法包括注塑成型、挤出成型和吹塑成型。
注塑成型是最常见的一种方法,通常用于生产各种塑料制品。
在注塑成型过程中,将预先加热熔化的聚碳酸酯材料注入模具中,经冷却后形成所需的制品。
挤出成型则是将加热的聚碳酸酯塑料通过挤出机挤压成型,适用于生产管材、板材等长条状制品。
吹塑成型主要用于生产中空制品,如瓶子、塑料容器等,通过将加热的聚碳酸酯塑料吹塑成模具形状。
其次,聚碳酸酯具有优异的透明度、耐冲击性和耐高温性能,使其在加工过程中需要注意一些特殊的事项。
首先是在加热过程中要控制温度,避免聚碳酸酯过度热裂。
其次是要注意冷却速度,过快的冷却速度容易导致制品内部应力过大。
另外,要选择适当的模具设计,减少成型时的应力集中;在挤出和吹塑时,要控制压力和速度,确保成型品质。
最后,在加工聚碳酸酯时,还需要考虑其成型后的后续加工问题。
聚碳酸酯制品通常需要进行后续的表面处理,如抛光、涂装等,以提高外观和使用性能。
此外,在使用过程中,聚碳酸酯制品还可能出现老化、疲劳等问题,需要进行相关的维护和保养。
综上所述,聚碳酸酯作为一种重要的工程塑料,在加工过程中有着独特的特点和要求。
了解聚碳酸酯的加工方法、特点及注意事项,有助于提高生产效率,保证制品质量,延长使用寿命。
希望本文能为从事聚碳酸酯加工的读者提供一些参考和帮助。
1。
国外聚碳酸酯二元醇生产工艺
国外聚碳酸酯二元醇的生产工艺可以分为以下几个步骤:
1. 原料准备:聚碳酸酯二元醇的主要原料是二氧化碳和二
元醇。
二氧化碳可以通过化石燃料燃烧产生,也可以通过
工业废气回收。
二元醇可以是乙二醇、丙二醇等。
2. 碳酸酯化反应:将二氧化碳与二元醇在催化剂的作用下
进行碳酸酯化反应。
催化剂通常是有机金属化合物,如钴、锌等。
反应温度和压力可以根据具体情况进行调节。
3. 聚合反应:碳酸酯化反应生成的碳酸酯单体会进一步进
行聚合反应,形成聚碳酸酯二元醇。
聚合反应可以通过添
加聚合催化剂和调节温度和时间来控制。
4. 精制和分离:聚碳酸酯二元醇在反应过程中可能会生成
杂质,需要进行精制和分离。
常用的方法包括蒸馏、结晶、洗涤等。
5. 产品收集和包装:经过精制和分离后,得到的聚碳酸酯
二元醇会进行产品收集和包装,以备后续使用。
需要注意的是,具体的生产工艺可能会因不同的厂家和产
品而有所差异,上述步骤仅为一般生产工艺的概述。
在实
际生产中,还需要考虑安全、环保等因素,并根据具体情
况进行工艺优化和改进。
聚碳酸酯生产工艺技术聚碳酸酯是一种重要的高分子材料,具有优良的物理性能和化学稳定性,被广泛应用于电子产品、建筑材料、汽车零部件、医疗器械等领域。
其生产工艺技术对产品质量和生产效率具有重要影响。
本文将介绍聚碳酸酯的生产工艺技术,包括聚碳酸酯的合成、成型工艺和产品质量控制等方面的内容。
一、聚碳酸酯的合成聚碳酸酯的合成是一个复杂的化学反应过程,一般采用缩聚反应和聚合反应两个步骤。
缩聚反应是将二苯酮和环氧丙烷反应生成二酚,然后再与高浓度的碳酸酯反应形成聚合物。
在缩聚反应中,需要控制反应的温度、压力和溶剂的选择,以确保产物的纯度和收率。
聚合反应是将聚合体和环氧化合物反应生成聚碳酸酯,这个步骤需要控制反应温度和时间,以及催化剂的选择和用量。
聚碳酸酯材料可以通过注塑、挤出、压延等成型工艺来制备成各种产品。
注塑是将熔融的聚碳酸酯材料通过注射机注入模具中,然后冷却成型,这种成型工艺适用于制备复杂形状的产品,并且生产效率高。
挤出是将熔融的聚碳酸酯材料挤出成型,适用于制备板材、管材等产品。
压延则是通过将熔融的聚碳酸酯材料挤出至两个辊子之间进行成型,适用于制备薄膜、片材等产品。
成型工艺的选择需要考虑产品的形状、尺寸和表面质量的要求。
三、聚碳酸酯产品的质量控制聚碳酸酯产品的质量受到原料、工艺和设备等多方面因素的影响,需要严格控制生产过程中的各个环节,以确保产品的质量稳定。
首先是原料的选择和质量控制,需要选择优质的二苯酮、环氧丙烷和碳酸酯原料,并严格把关原料的纯度和含杂质的数量。
其次是工艺参数的控制,需要对反应温度、压力、时间进行严格控制,确保合成和成型过程中的各个参数处于最优状态。
最后是设备的维护和保养,需要定期对反应釜、注塑机、挤出机等生产设备进行检查和维护,确保设备的正常运转和产品的稳定质量。
聚碳酸酯生产工艺技术是一个综合性的技术体系,需要充分考虑化学合成、成型工艺和产品质量控制等方面的内容。
在生产实践中,需要不断优化工艺和设备,提高产品的质量和生产效率,满足市场的需求。
聚碳酸酯生产工艺技术
聚碳酸酯是一类高性能、高透明度、高可加工性的工程塑料,具有良好的热稳定性、耐化学腐蚀性、耐紫外线辐射性、耐冲击性等特点,广泛应用于电子、光学、医疗、汽车等领域。
在聚碳酸酯的生产中,主要有两种工艺技术,分别为直接法和酯交换法。
一、直接法
直接法是将苯酐或其其他衍生物与二元醇或其磷酸酯或缩醛等化合物反应得到母液,然后在酸催化剂下加入碳酸二丁酯或碳酸二乙酯等双酯类化合物生成聚碳酸酯的一种工艺。
工艺流程:
1. 用醇酸催化剂反应苯二酐、甲基2-丙烯醇酯、乙二醇酯和二甲基丙酮醇。
2.加入碳酸二乙酯或碳酸二丁酯,再用醇酸催化剂进行缩聚。
3. 去除溶剂,在真空中干燥得到聚碳酸酯产物。
4. 粉碎、造粒、注塑成型成为产品。
二、酯交换法
酯交换法是指将酸酐类化合物与二元醇、三元醇等醇类反应,先生成酯类,再在催化剂存在下进行开链聚合得到聚碳酸酯的一种工艺。
1. 将酸酐类化合物(如苯酐)与二元醇(如乙二醇)混合,并加入催化剂,通入氮气,反应制备酯类。
2.将产物和碳酸二丁酯进行混合,在鈹酸鈉催化下进行酯交换反应。
3. 进行聚合,反应40-60min,再加入混合物中绝大多数催化剂,反应30min,随后加入小量抗氧化剂进行加料。
4.降温、过滤、洗涤,干燥,制得聚碳酸酯。
国内外聚碳酸酯的生产、消费与市场何燕(浙江巨化股份公司贸易部)聚碳酸酯(PC),学名2,2—双(4—羟基苯基)丙烷聚碳酸酯,即通常所称的双酚A型聚碳酸酯。
是一种无定形的、无味、无臭、无毒、透明的热塑性聚合物,具有机械、热及电等综合性能,特别是耐冲击、蠕变小、制品尺寸稳定,它与ABS、PA、POM、PBT以及改性PPO一起被称为六大通用工程塑料。
是六大通用工程塑料中唯一具有良好的透明性能品种,且以冲击强度高而著称。
在工程塑料中消费量仅次于聚酰胺,是性能均衡,用途广泛的重要品种,在国民经济的各个领域中有着广泛的用途。
聚碳酸酯自1956年问世以来,首先在德国工业化,以后陆续在日本、西欧、美国实现了工业化,到80年代其生产能力已发展到40余万吨/年。
最早的PC树脂的合成工艺主要为酯交换法和双酚A溶液光气法,这两种工艺现在都已被淘汰。
目前所有的双酚A型PC树脂生产都采用双酚A钠盐光气界面缩聚法。
由于光气的毒性很高,需采用一氯甲烷作溶剂,生产中会生成副产物氯化钠,此种工艺正面临越来越多的来自环保方面的压力,这使得有关方面研究非光气工艺的兴趣越来越浓,第一套工业化非光气法PC树脂生产装置已于1993年在日本投产。
l 生产方法生产双酚A型聚碳酸酯的合成方法很多,工业生产主要有光气法(界面缩聚)和酯交换法(熔融缩聚)两种,分别得到光气法聚碳酸酯和酯交换法聚碳酸酯两种产品。
两种方法均可采用间歇或连续方式生产。
2 世界PC树脂市场到1997年初,世界PC树脂生产能力近140万t,1996年的平均开工率为84%,产量达114万t。
PC树脂的产量在80年代增长很快,1981年时为23万t,1988年时猛增到54.5万t,年均增长率达13%。
随后,由于80年代末和90年代初的世界经济衰退,1988年至1996年,世界PC树脂产量的年增长率只有9.1%。
世界主要国家和地区PC树脂1996年供需情况见表1。
表1 1996年世界主要国家和地区PC树脂生产消费及预测(万t)聚碳酸酯按功能特性可分为一系列品级,如通用级、透明级、医药食品级,阻燃、耐热、耐候、润滑、玻璃纤维增强、无机物填充、电磁屏蔽、抗静电等品级和复合品级。
各品级又可进一步按树脂熔体指数或混配改性添加物成分不同,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、上百个牌号的产品。
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。
国外聚碳酸酯应用最大的市场是电子/电气(包括计算机、办公设备和光盘),透明薄板和片材以及汽车工业。
表2为1996年世界主要地区聚碳酸酯的消费结构。
表2 1996年世界主要地区聚碳酸酯消费结构单位:万吨表3 世界主要PC生产商生产能力及预测单位:万吨1. GE公司2. Bayer公司3. Dow化学公司4. TeiJin5. 三菱瓦斯化学公司6. 其它目前全球共有6个国家和地区生产PC树脂,它们是美国、西欧、日本、韩国、巴西和中国。
在生产PC树脂的十几家公司中,排在前3位的分别是GE公司、Bayer公司和Dow化学公司,其1996年生产能力分别占全球总生产能力的45%,25%和12%。
目前世界主要PC生产商情况见表3。
目前,全世界PC的生产能力约145万吨,到2000年可望达到200万吨。
届时.除美国道化学公司与韩国LG公司合资建设的年产13万吨设备投产外,还有台湾的南亚塑料公司扩建6万吨,泰国的拜耳公司将扩建到13万吨,以及奇人·帝人化成公司扩建到10--15万吨等项目,这些工程完工后将大幅度提高全球的PC总体生产水平。
3 供需情况3.1 美国美国GE Plastics公司和Dow化学公司自己生产双酚A,用于PC的生产,两公司还同时生产双酚A所需的原料苯酚和丙酮。
GE Plastic偶尔也购买一些双酚A以补充不足。
Bayer公司则完全通过市场购买PC生产所需的双酚A。
三家公司都使用自己的光气生产PC树脂。
Bayer公司生产的Apec HT为耐高温共聚型树脂,它同时保持了均聚PC 树脂的透明性和冲击强度,是聚砜树料强有力的竞争对手。
Dow化学公司的Inspire也是耐高温PC树脂,但由于其所用单体对人体健康有不良影响,目前已减少产量。
耐高温PC树脂主要用于生产刹车片、光学反射镜、汽车用软管、开关盒及连接器。
1996年全球耐高温非结晶工程塑料的市场需求量约为8千万磅,包括PC、聚醚酰亚胺、聚砜和聚芳基化合物。
其中耐高温PC约1千万磅,预计该市场将以年均10—15%的速率增长.到2005年达到2亿万磅,其中耐高温PC的市场需求约为2.5—5千万磅。
3.2 亚洲1997年,世界聚碳酸酯的需求总量约为87万吨,其中亚洲29万吨,占世界需求总量的1/3。
目前全球聚碳酸酯的年生产能力约为140万吨,其中亚洲为37万吨。
虽然目前产能超过了需求,但由于光学仪器、家用电器、电子等高科技产品迅速发展,世界各国十分重视聚碳酸酯的生产。
据统计,2000年前,全球新增聚碳酸酯年生产能力将达55万吨,总生产能力将接近200万吨。
虽然金融危机使亚洲经济遭受重创,许多化工项目被迫停建或缓建,但聚碳酸酯的新建项目仍接踵而至,竞争也更为激烈。
日本三菱塑料公司在泰国兴建的年产5万吨的生产装置,是目前建设最快的项目之一,现已建成并正准备试车;帝人化成公司则在新加坡兴建了年产6万吨的装置,计划于2002年投入运行,同时希望所生产的聚碳酸酯除满足一般用途外,在CD光盘及存储器等光化学领域上有所发展;拜耳收购了孟山都在泰国的ABS企业股份,建立聚碳酸酯与ABS合金生产企业,并拟于1999年完成年产4万吨聚碳酸酯的一期工程,同时还准备在中国的上海兴建一套年产4万吨的装置;陶氏化学积极参与了韩国的工程塑料项目的建设,与IC集团合资兴建了一套年产13万吨的生产线,其一期工程于2000年完成,而在此之前他们已与日本住友化学合资在新居滨兴建了一套年产13万吨的聚碳酸酯生产线;通用塑料公司也在日本建立了据点,在千叶建立了年产4万吨的混炼装置,并格其在西班牙的产品打入亚洲市场,以谋求扩大在亚洲市场上的影响。
据统计,目前亚洲聚碳酸酯的年生产能力为37万吨,其中日本就占了27.5万吨。
在日本,聚碳酸酯在电子、电器、汽车和机械等领域的应用量已占40—50%,但随着这些领域的企业大量迁移海外,内需明显减少,而聚碳酸酯在亚洲其他地区的需求却迅速增加。
早在1994年,亚洲聚碳酸酯的需求量就已达到21万吨,超过欧美而成为世界聚碳酸酯需求量最多的地区。
而且到2000年,在全球新增的55万吨/年生产能力中,亚洲就占了35万吨。
不过由于金融危机使亚洲许多国家的购买力下降,如果各公司都能完成各自的计划,而亚洲金融危机恢复缓慢,将不可避免地给竞争带来不利的局面。
可以预计,今后亚洲聚碳酸酯市场的竞争将更加激烈。
在过去的10年里,日本PC树脂的生产能力显著增长,1986年时只有6.5万吨,1996年达28万吨,年均增长率达16%。
由于生产能力增长很快,日本PC树脂的产量1996年与1990年相比增长了一借以上,近几年PC树脂生产装置开工率一直很高。
3.3 消费1996年美国PC树脂产量近11.45亿磅,开工率为86%,出口量约占产量的21%。
1996年美国PC树脂的消费量已达9.07亿磅,租略估计约有83%的PC树脂被直接加工成最终制品,另有17%和其它树脂一起被加工成各种共混物和合金。
80年代美国PC树脂市场需求的年均增长率为10%以上,90年代前5年约为l0%稍低,1996—2001年将在7—8%左右,需求量增长最快是光盘、商用设备和光学镜片。
3.4 亚洲聚碳酸酯产需两旺1998年亚洲聚碳酸酯总生产能力因泰国l套5.0万l/a的装置建成投产而达到了41.5万t/a,估计目前亚洲的总需求量为38万t/a,市场供需基本乎衡。
在亚洲聚碳酸酯总生产能力中,日本居第l位,共6套装置,生产能力为31.5万t/a。
在亚洲总需求量中,日本也居首位,约为15万t/a;中国次之,约为8万t/a,详见表3。
由此可见,日本是亚洲聚碳酸酯最大出口国,中国是大进口国,两者对市场供需举足轻重。
1999年东南亚地区将增加聚碳酸酯生产能力l0万t/a。
第三季度拜耳公司在泰国Mab Paphut的1套4万t/a项目将建成投产。
10月份帝人公司在新加坡Pulau Sakra的1套6万t/a的合资项目也将竣工投产。
1999—2003年亚洲新建的聚碳酸酯项目见表4。
在亚洲,一般塑料产品市场已受到了金融危机的严重影响,但是,聚碳酸酯产品市场并未像一般塑料产品那样受很大的冲击。
表3 亚洲聚碳酸酯需求情况表4 1999年--2003年亚洲新建聚碳酸酯项目情况据通用电器塑料公司估计,1999年亚洲聚碳酸酯的需求量增长率超过l0%.2000年的增长率将高达15%。
另有公司估计,200l--2002年需求量年增长率为15—20%。
2002年以后将超过20%。
聚碳酸酯需求如此高速增长,主要是由于激光盘、汽车零件、水瓶、商务设备和电器用品等需求猛增所引起的。
因此.市场分析人士认为,1999年由于新生产能力的增加,亚洲商场可能开始出现供过于求的局面,但是从长远来看,由于需求快速增长,新增的生产能力将可能被全球市场消化吸收。
3.5市场前景据预测今后5至10年间全球聚碳酸酯市场将继续强劲增长,2002年需求量将从目前每年113.4万吨增至181.4万吨,增长率为每年8—10%。
Dow Chemical公司北美产品经理Gary O’Neill认为,全球供应量将保持超过需求量约2%,但在最大的北美市场,需求量却超过供应量2—3%。
GE Plastics公司经理WilliamDriscoll预测,亚太地区的增长率约为20%,超过世界其它地区。
在聚碳酸酯市场中,尽管数字信息储存系统如CD盘和较新的DVD盘的增长率最高,但片材和薄膜仍保持领先地位,每年需求量占市场量的20%。
医药和眼科用量目前约占聚碳酸酯需求量的7%,也将进入市场前列。
为满足增长的需求,三家主要的聚碳酸酯生产商已宣布各自雄心勃勃的扩建计划。
最大的生产商GE P1astics公司1998年将在西班牙的Gartagena生产13.6万吨产品。
第二大生产商Bayer公司预定1999年底总能力超过15.8万吨。
Dow Chemical公司在本世纪末将增加其生产能力,包括在德国Stade的新装置,该装置年生产能力为7.9万吨。
4 国内市场情况我国PC工业发展始于1959年.沈阳化工研究院首次成功地开发了酯交换法生产工艺,并于1965年在大连塑料四厂建成100吨/年生产装置,到70年代中期,先后建设了近20套生产装置,但是由于工艺技术、原料等方面的原因,到80年代初期仅剩下8家。