聚碳酸酯的技术发展及国内外市场分析

聚碳酸酯的技术发展及国内外市场分析
聚碳酸酯的技术发展及国内外市场分析

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。此工艺经济性较差,且存在环保问题,缺乏竞争力。

(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,其与上述生产方法的主要不同在于:双酚A首先与氢氧化钠溶液反应生成双酚A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。此工艺技术路线成熟,产品质量高,不用脱除溶剂,成本较低,适合大规模和连续生产,而且产品纯净、易加工、分子量高,能满足各种用途要求,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。

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。

原美国GE公司推出了环状低聚物开环聚合新工艺,不仅改善产品的加工性能,而且成本有所降低,其关键步骤是制备环状低聚物。双酚A与光气反应生成双酚A-双氯甲酸酯,经水解缩合生成环状低聚物,再进一步缩合即得产品PC。此工艺比熔融缩聚更为实用,且为活性聚合,在较短时间内可制得比传统产品分子量高10倍的PC产品。

后处理工艺的主要改进是开发出将蒸发与沉析相结合,并配之以排气式挤出机的工艺路线,即将溶有PC的二氯甲烷溶液与甲苯蒸气以逆流方式在汽提塔去除沸点较低的二氯甲烷。由于PC只微溶于甲苯,二氯甲烷去除后,便得到PC与甲苯的浆料;经薄膜蒸发可得到PC含量大于80%的PC-甲苯混合物;然后直接送入排气式挤出机脱净残余甲苯,共挤出造粒,从而有效简化了后处理工艺。

(3)酯交换熔融缩聚法

简称酯交换法,又称本体聚合法,也是一种间接光气法工艺。苯酚经光气法反应生成碳酸二苯酯(D

PC);然后在高温、高真空和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,但产品光学性能较差,催化剂易污染,副产品难以去除,加工困难,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。

(4)非光气酯交换熔融缩聚法

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);再与醋酸苯酯交换生成碳酸二苯酯(DP);然后在熔融状态下与双酚A进行酯交换、缩聚制得PC产品。该法的副产物醋酸甲酯经热裂解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,从而有效地降低生产成本。

该工艺为“绿色工艺”,具有全封闭、无副产物、基本无污染等特点,从根本上摆脱了有毒原料光气,而且碳酸二苯酯的纯度进一步提高,对聚合更有利,是PC工艺的发展方向,将在未来PC生产中逐渐占据主导地位。该工艺存在的问题是,在反应条件下聚合物倾向于重排,并生成支链芳基酮。当支链芳基酮在PC内的浓度达2500-3000ppm时,会导致产品流变性变差。GE最近研究发现,亚硫酸盐代替碱性金属氢氧化物作为聚合催化剂可明显减少支链芳基酮的含量。

1.2 技术进展

光气是有毒的化学品,需采用严格的过程设计以防危及安全,由于需采用严密的分析监控,排气处理要采用碱洗或焚烧,增大了所需投资,从而加快了非光气法路线生产PC的工艺开发。除光气带来的问题以外,典型的界面聚合工艺要用氯化溶剂(二氯甲烷),这是另一种有爆炸极限的物质。另外,在生产过程中,光气的氯含量被浪费掉,被转化为氯化钠。烧碱在转化中被消耗掉的同时,产生的废盐溶液也有碍生态环境。

PC的技术进展将对其工业化生产产生重要影响,GE和拜耳公司已将称为熔融法工艺的非光气法生产技术推向工业化,非光气法工艺可避免使用光气,可满足快速增长的光学媒体产品性质改进的要求,并可降低PC装置投资和操作费用。熔融加工技术的进展是聚碳酸酯行业变革的关键驱动力。

非光气的熔融法工艺正在推广应用,1993年GE塑料公司建成第一套熔融法PC装置,当时该工艺装置仅占PC总能力约2%,2001年新工艺装置能力占到约11%,并从2002年49万吨、2004年51万吨、2005年52万吨增加到2006年56万吨,2006年占总能力近18%。

GE塑料和拜耳公司都开发了各自的非光气法生产技术,并推向工业化生产。此外,旭/奇美和三菱化学/三菱瓦斯化学及帝人公司也都开发或正在开发各自的非光气法路线,并正在建设或计划建设非光气法PC装置。韩国LG化学公司也开发了非光气法PC生产工艺,据称,对于6万吨/年的装置,与光气法工艺相比,投资费用可节减70%以上。

非光气聚合技术依赖于碳酸二苯酯(DPC)与双酚A的反酯化,虽然各公司反酯化技术有不同的工程设计,但大体上相似。重要的区别在于采用不同方法制取碳酸二苯酯和碳酸二苯酯前身物。

韩国LG化学公司开发非光气法工艺制取聚碳酸酯树脂,该工艺使用新催化剂以及聚合和结晶组合工艺,可减少投资费用70%。LG化学工艺采用碳酸二甲酯(DMC)和苯酚反应蒸馏生成碳酸二苯酯(DPC),然后采用专用催化剂在单一反应器中,使DPC与双酚A(BPA)熔融缩聚并结晶。相比之下,其他非光气法替代工艺路线先将DPC与BPA反酯化为预聚合物,然后在减压下通过缩聚进行聚合,聚碳酸酯被固化,在溶剂中再结晶、过滤和干燥。LG化学已在2kg/h微型中型装置中验证了新工艺,生产出了无色聚碳酸酯,其透明度为98%,并且与替代方法制造的聚碳酸酯有近似的加工性能。据该公司估计,6万吨/年装置的投资费用将低于1亿美元,而采用替代路线的装置为2.5亿美元,另外预期操作费用也可节约。LG化学公司已发布6项专利(涉及工艺过程、产品和催化剂),并已考虑进行技术转让,或组建合资企业将其商业化。

在旭化成工艺中,二氧化碳与环氧乙烷(EO)反应生成碳酸乙烯酯(EC),EC再转化(通过甲醇)为PC单体(称为碳酸二甲酯,DMC)和单乙二醇(MEG)。这两种专有的反应可达到99%的产率。在第三步中,D MC用苯酚反酯化为碳酸二苯酯(DPC)和甲醇,采用专利的双塔式反应蒸馏工艺。最后,DPC与双酚A 缩合反应生成PC树脂。聚合的程度由藉重力流动的熔融PC预聚体,通过非搅拌式反应器,在200℃下控制,此温度也利于苯酚回收。整个工艺过程具有高产率地仅生成PC和MEG的优点;过程中所有其他

中间体产物可回收和循环利用(在初次进料后),因此无需废物或废水处理。与常规的光气法路线相比,使用旭化成工艺的工业装置投资费用预期可降低30%以上。

GE公司是世界上最大的聚碳酸酯生产商,该公司使用非光气熔融法技术在西班牙塔拉戈纳建成12万吨/年装置。拜耳公司也在比利时安特卫普建造了4万吨/年非光气溶融法工艺装置。

帝人一拜耳Polytec公司还开发了PC新树脂ST-3000,它不是基于双酚A进行生产,与常规PC 相比具有完全不同的化学结构。

从碳酸二苯酯和双酚A制取芳基聚碳酸酯利用反酯化法。在溶剂存在下在二段中进行。第一段中,双酚A与过量的碳酸二苯酯反应,去除苯酚以产生预聚合物。

聚合成高分子量聚合物主要通过酯的歧化,生成碳酸二苯酯并从系统中分离出来。该反应无需链终止剂,分子量可通过控制缩聚时的熔体粘度加以控制,通常在较低压力(低达0.1mmHg)和较高温度(高达300℃)下进行。

该熔融法工艺优于工业化的界面法路线,产品可以未稀释的形态取得,并且可直接造粒。该工艺的缺点是设备需经得起高温和高真空。

为解决早期工艺的不足,业界开发了多种非光气路线生产碳酸二苯酯。因为直接制备碳酸二苯酯是困难的,所以所有新开发的非光气法路线均通过使用中间体二烷基碳酸酯间接制取碳酸二苯酯。通常采用二甲基碳酸酯(碳酸二甲酯)作为碳酸酯官能团的来源。第一步是苯酚与二甲基碳酸酯在催化剂存在下反应生成中间产物苯基甲基碳酸酯,下一步可采用以下两条路线之一,第一种是苯基甲基碳酸酯与苯酚进一步反应。因为苯酚的酸性高于甲醇,对平衡不利,必须去除甲醇,以达到高度转化为碳酸二苯酯。这可通过甲醇的连续蒸馏实现(甲醇与二甲基碳酸酯形成共沸物),也可通过分子筛吸附去除甲醇。第二种将苯基甲基碳酸酯转化为碳酸二苯酯的方法,是通过苯基甲基碳酸酯的歧化。但各种共沸物的生成使从反应混合物中分离出碳酸二苯酯变得较为复杂。

各家公司制取中间体二烷基碳酸酯的方法不尽相同,GE塑料公司通过甲醇氧化羰基化制取二甲基碳酸酯,该工艺过程制取二甲基碳酸酯由埃尼化学公司首先开发,涉及甲醇、CO和氧气在铜基催化剂上

的浆液床反应。拜耳使用氧化氮为氧化还原剂制取二甲基碳酸酯。宇部兴产公司也采用这一化学路径。这一路线涉及从甲醇、氧化氮和氧气生成甲基亚硝酸盐,甲基亚硝酸盐再与CO反应得到二甲基碳酸酯,释放出氧化氮用于循环。这一路线避免了上述甲醇氧化羰基化和浆液处理带来的问题,可使用碳钢工艺设备,仅少量使用不锈钢。

奇美和旭化成的合资企业采用二步法生产二甲基碳酸酯工艺。第一步将环氧乙烷与二氧化碳反应得到乙烯碳酸酯,催化剂为四元氨盐,如四乙基氨溴化物。在第二段反应器中,乙烯碳酸酯与甲醇反酯化得到两种产物:二甲基碳酸酯和乙二醇。这一路线因大量环氧乙烷可转化为乙二醇用于生产聚酯,甲醇可基本上转化为二甲基碳酸酯,不增加原材料费用。另一优点是生成乙二醇的选择性很高,可避免生成二乙二醇和三乙二醇(环氧乙烷水解为乙二醇的常规副产物)。最近,壳牌化学公司开发的二甲基碳酸酯路线得到副产品丙二醇。

制取二甲基碳酸酯的又一路线是通过尿素的甲醇醇解,甲醇与尿素以锡为催化剂,反应得到二甲基碳酸酯是众所周知的方法。然而,其中间产物甲基氨基甲酸酯倾向于分解为三聚异氰酸,故产率低。为此,催化蒸馏技术(CDTech)公司开发使用催化蒸馏和使用高沸点有机电子授体溶剂如三乙二醇二甲基醚技术。使用这些技术,可高产率地从尿素甲醇醇解得到二甲基碳酸酯。在相关工艺方面,三菱瓦斯化学公司的技术是:正丁醇与尿素反应得到二正丁基碳酸酯,二正丁基碳酸酯再与苯酚反应得到碳酸二苯酯,而不是生成共沸物(二苯基碳酸酯从二甲基碳酸酯中分离颇为复杂)。

1.3 我国研发进展

对聚碳酸酯的研究开发工作在我国始于20世纪50年代末,几乎与世界同步,“光气”和“非光气”两种方法都做过较多的研究。但由于种种原因,多年来在PC生产技术上未有重大突破,与国外先进水平相比有较大的差距。聚碳酸酯属于国家高新技术产业化的新材料项目,是国家产业化政策扶持的项目。承担这一项目研制和开发的绵阳晨光发达实业有限公司对酯交换法PC技术的研究曾被列为‘九五’国家科技攻关项目和‘十五’国家高技术产业化项目,万吨级“酯交换法”PC连续缩聚新工艺于2000年4月通过于原国家石油和化学工业局组织的成果鉴定,这一项目具有发展前景。

中国兵器工业集团甘肃银光化工集团有限公司与中科院长春应用化学研究所于2005年1月签订合作研发聚碳酸酯的小试协议,启动聚碳酸酯研发项目。承担该项目主要研制任务的长春应用化学研究所在聚碳类化工产品领域有着成熟的研究成果。在银光聚银公司的协助下,课题组已在银光聚银公司试制出聚碳酸酯样品。经过小试、中试到工业化生产的三个科研转化过程,2005年年底进入产前中试。银光化工集团有限公司年产500吨聚碳酸酯的中试装置可行性研究报告通过项目评审,企业正加紧开发拥有自主知识产权的万吨级PC工艺软件包。此项目有望缓解我国在聚碳酸酯产品及制造技术方面对国外企业的依赖。

我国武汉化工学院也在攻克生产聚碳酸酯原料碳酸二苯酯的生产技术,采用非均相催化氧化羰化工艺和固定床技术合成碳酸二苯酯,初步解决了传统光气法、酯交换熔融缩聚法等工艺污染环境、产品质量差的难题。该工艺在催化剂作用下,利用苯酚、一氧化碳和氧气一步反应得到合成碳酸二苯酯,没有副反应,这是国内外第一次创造性地用非均相催化工艺和固定床技术,重点解决主催化剂和辅催化剂的组合配伍、配比剂量结构和催化方法等问题,力争达到催化剂选择性达到99%,总收率85%,催化剂寿命不低于三个月的量化指标。

国家“863”项目——“碳酸二甲酯与苯酚酯交换合成碳酸二苯酯清洁生产催化剂及工艺”由中国科学院成都有机化学公司开发成功,非光气法生产聚碳酸酯今后将得到原料保证。这项具有自主知识产权的成套技术已申请11项专利,可为万吨级工业试验装置的设计提供完整的软件包。碳酸二苯酚主要用于聚碳酸酯的生产,并广泛用于溶剂、增塑剂、医药、农药等领域。随着经济与技术的优化,成都有机化学公司掌握了酯交换法的核心技术,并在河北唐山市朝阳化工总厂的千吨级中试装置上进一步优化了工艺条件,重点解决了催化剂寿命、反应精馏、分离纯化等关键技术的工程化问题,为工业试验方案提供了可靠的技术参数。中试装置运转表明,苯酚单程转化率≥46%,碳酸二苯酯选择性≥99%,催化剂寿命≥1080小时,产品质量达到聚碳级要求。

我国也在积极开发采用熔融酯交换法“绿色”生产工艺,天津大学在模试规模上已生产出与拜耳等公司相应光学级牌号相当的产品,基本上掌握了该工艺技术,具备了进一步放大,建设年产千吨光盘级P

C装置的技术条件。

1.4 聚碳酸酯新品

新一代聚碳酸酯新产品在推出之中,GE塑料公司开发了新型聚碳酸酯材料:透明聚合物Clear LE XAN EXL树脂,该树脂是在聚碳酸酯中添加聚硅酮,这不仅大大提高聚碳酸酯强度,而且可保证材料的透明度,产品具有冲击强度高、加工寿命长,抗紫外线辐射和优良的低温弹性等优点。透明的LEXAN E XL树脂材料广泛应用于防护眼镜、瓶子、医疗仪器、建筑业和照明仪器的生产。LEXAN EXL树脂将低温抗冲强度、以及极低温可延展性能所承受的温度值降低至零下40℃,使得它能够经受持续更长时间的户外作业。LEX-AN EXL树脂同时也推出不透明的型号,与标准聚碳酸酯材料相比具有更为优越的抗冲击性能、机械加工性能、舒展性能以及低温延展性能。

日本三菱工程塑料公司推出高性能聚碳酸酯,通过采用添加少量抗增塑剂的新工艺来使现有聚碳酸酯实现高性能化。该新工艺添加百分之几的抗增塑剂后,聚碳酸酯的透明性不变,但弹性模量却提高40%,同时抗增塑剂熔融时可起增塑剂作用,使树脂柔软而提高成型流动性和复制性,并能降低双折射率。据称,一方面由于抗增塑剂降低玻璃化温度使聚碳酸酯变硬,从而提高制品刚性和表面硬度;另一方面,抗增塑剂进入聚碳酸酯的自由体积,可防止水分进入树脂。所谓抗增塑作用是在降低聚碳酸酯玻璃化温度的同时提高其弹性模量,由于聚碳酸酯玻璃化温度下降会使成型时固化层发展慢、复制性提高,玻璃化温度随抗增塑剂添加量而变化,实际应用时应根据耐热性要求而控制添加量。目前聚碳酸酯市场的20%是用来作光盘基材的,其中DVD碟片信号音规间距要比以前的产品缩小一半,要求信号高复制性,基材高刚性、低翘曲性,低双折射率和湿热条件下的尺寸稳定性。

我国中科院广州化学有限公司开发的“固定二氧化碳合成脂肪族聚碳酸酯的载体催化剂”获美国专利局的授权。据悉,应用于该催化剂的环氧化物与二氧化碳的共聚反应合成出聚烷撑碳酸酯,可广泛应用于低温隔氧薄膜、生物降解塑料、弹性体、胶粘剂,涂料等领域。合成该类聚合物不仅可以对温室气体——二氧化碳加以有效利用,同时产物还具有生物降解性,因而具有广阔的市场前景。考虑到该技术广阔的市场前景和知识产权保护的紧迫性,中科院广州化学有限公司继在国内申请专利之后向美国专利

局提出了专利申请,终获成功。美国专利权的获得,为该技术走向国际市场铺平了道路。

1.5 聚碳酸酯改性技术

聚碳酸酯性能优异,但是由于分子链的刚性较大,空间位阻高,产品熔体粘度较大,加工困难;而且耐溶剂性和耐磨损性较差,因此对PC的改性研究已成为其应用研究的最重要课题,主要途径为聚合物合金化。

(1)PC/ABS合金

PC与ABS共混可以综合PC和ABS的优良性能,提高ABS的耐热性、抗冲击和拉伸强度,降低P C的生产成本和熔体粘度,改善加工性能,减少制品内应力以及冲击强度对制品厚度的敏感性。

目前PC/ABS合金发展迅速,全球产量约为85万吨/年左右,我国需求量约为20万吨/年左右。产品广泛用做汽车、计算机、复印机和电子电气部件。各大聚合物生产公司均推出了PC/ABS新品种,如阻燃、玻纤增强、电镀、耐紫外线等功能性产品。

我国近年也开始研究和生产,国内主要研究与生产公司有上海杰事杰公司、中科院长春应用化学所、兰州大学等单位。上海杰事杰公司的PC/ABS产品已用于汽车装饰件、灯具和耐热电器壳体。中科院长春应化所开发的高耐热、高耐热高抗冲、高耐热阻燃3个品级的PC/ABS合金材料已被国内数家汽车厂家用于前装饰板、仪表板及物品箱盖等。兰州大学在PC/ABS共混体系中加入HDPE,得到的共混物流动性好,适用于制作薄壁板材。

(2)PC/PS合金

PC/PS合金为部分相容、非晶/非晶体系。PC中加入PS可改善PC的加工流动性,加入少量PS即可使熔体粘度大大降低。PC与PS均为透明材料,二者折射率非常接近,因此PC/PS合金透明,具有良好的光学特性。PC/PS合金组成对合金力学性能,热性能和加工性能影响较大。PS含量增加时,PC/PS 体系的流动性增加,硬度、拉伸强度和冲击强度提高,但热变形性能降低。另外增容剂对PC/PS共混体系的性能有较大影响。近年来,PC/PS合金应用范围不断扩大,新品种不断涌现。如日本推出的PC/PS 合金No-vallyX7000,同ABS一样,易上漆及进行油墨印刷;日本出光石化推出不含卤素的PC/PS阻

燃合金系列,与阻燃ABS相比,具有韧性高、流动性好、刚性高、阻燃性好等特点。

(3)PC/PBT合金

PBT具有优异的力学性能,耐化学腐蚀及易成型等特点,将PBT与PC共混制得合金材料可以提高PC流动性,改善其加工性能和耐化学药品性。由于PBT是结晶聚合物,与PC共混时易发生相分离,界面粘结不好,冲击韧性不理想,通常加入一定量弹性体以提高共混物的冲击强度,如热塑弹性体乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物的锌盐。另外加入结晶成核剂可改善合金的结晶度;加入少量LDPE可以提高共混物的流动性,从而改善制品的外观;加入乙烯/乙酸乙烯酯共聚物可以进一步增强相容性并提高耐冲击强度。此外,PC与PBT发生酯交换反应,可以提高两者的相容性。日本科研人员通过酯交换方法制得的PC/P BT合金,综合力学性能良好,且具有较好透明性。目前国外PC/PBT合金产品主要用于汽车保险杠、包装薄膜材料、汽车底座和座位等。国内研究刚刚起步。

(4)PC/PET合金

PET具有较好的力学性能和耐化学药品性,PC/PET合金既具有PC刚性和耐热性,又具有PET的耐溶剂性,且PET的加入还能改善PC的加工流动性。PC与PET发生酯交换反应是提高相容性的最佳方法之一。其中催化剂种类选择对反应影响非常大,研究发现镧系催化剂比传统催化剂(如钛类)具有更高的催化活性,且没有副反应,酯交换反应主要发生在两相界面,可明显改善相容性。PC/PBT共混体系中,加入弹性体如聚丙烯酸丁酯,可以提高合金的韧性和抗冲击强度。

目前关于PC合金的研究与开发日新月异,还有多种PC合金被开发并推向市场,尤其是聚酯共混改性PC,如由1,4-环己烷二甲醇、乙二醇和对苯二甲酸制得的聚酯与PC共混改性,可以明显提高PC 弯曲弹性模量、拉伸强度等;聚己内酯以玻璃纤维作为增强材料,用酯交换催化剂促进聚己内酯与PC进行共混改性,可以得到加工性能好、高刚性的透明材料;由1,4-环己烷二甲酸与1,4-环己烷二甲醇制得的聚酯改性PC,可以明显改善PC的透明性和耐黄变性能等。

2 世界市场分析

2.1 产能分析

国内外聚碳酸酯市场发展状况

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

现代科学技术发展对生产关系的影响

现代科学技术发展对生产关系的影响 人类社会从18世纪中叶以来,已经发生了三次大规模的科学技术革命,第四次技术革命现在也在酝酿之中。每一次科学技术的革命都深刻改变了社会生产方式和生活方式,极大提高了劳动生产率,并且通过对生产力的发展实现着生产关系的革命。可以说,科学技术的革命,既是生产力的革命,同时也是生产关系的一次重大变革。本文拟就现代科学技术发展对生产关系所产生的影响进行简单的分析。 一、科学技术革命的事实 18世纪中叶开始,以蒸汽机的广泛使用为主要标志的第一次技术革命在欧洲兴起。这场变革中,科学技术扮演了举足轻重的角色,推动了社会生产力的巨大进步,第一次凸显了科学技术的生产力功能。同时,这次技术革命所引发的机器大生产迅速巩固了资本主义私人占有制,确立了资本主义政治、经济、社会制度。 19世纪后半叶,以电磁理论的发展为基础,以电动机、发电机的广泛使用为标志的第二次技术革命电力革命在欧美全面展开,引起了一系列新兴工业的发展。第二次技术革命把生产力推进到了电力时代,使得生产更加依赖科学技术的进步。与此相适应,资本主义生产关系发生调整,垄断形成并成为资本主义经济的基础,资本主义由自由竞争阶段过渡到了垄断阶段,国家垄断资本主义开始形成,金融资本开始形成并迅速壮大。 第二次世界大战后,以原子能、电子计算机的使用为标志的第三次技术革命信息技术革命率先在美国兴起,并迅速扩大到整个资本主义世界。这次技术革命,无论从规模还是影响来说,都远远超过了前面两次。技术革命渗透到了社会生产的各个层面,成千倍地提高了资本主义国家的劳动生产率,使得战后主要资本主义国家出现了大约二十年的罕见的高速增长,被誉为资本主义的“黄金时代”。它不仅将社会化大生产的程度推向前所未有的高度,而且急剧提高了资本垄断的程度。这次技术革命,不仅将社会化大生产的程度推向前所未有的高度,而且急剧提高了资本垄断的程度,国家垄断资本主义进一步发展,甚至有学者提出“超国家垄断资本主义”的概念。同时,金融资本逐渐脱离生产资本开始独立运作,并发挥领导作用。 进入新世纪以来,随着生物技术的快速发展,以生物工程为标志的第四次技术革命的趋势已经逐渐形成。它必将对人类社会的生产、生活方式产生新的、重大的影响。 二、科学技术对资本主义生产方式的影响 正如马克思所指出的:“创造财富的力量已经不再看你使用的劳动时间的多少或劳动数量的大小,而是决定于一般的科学水平和技术进步程度或科学在生产上的运用。”科学技术的进步,对于资本主义生产的影响伴随着资本主义的发展以越来越快的速度推进着。新技术革命,本质上是生产力的新革命。 科技水平的进步首先改变了劳动者的结构。劳动者是生产力的主体因素,在发达资本主义国家,其对于现代资本主义生产的关键作用,很大程度上已经不在于所耗费体力的多少及手工手艺是否熟练。因为电子计算机的使用,大型机械拥有了自动控制的能力,这就为机器部分代替体力劳动提供了条件。而且在很多新兴工业当中,由于所要求的技术十分精密,人类的体力劳动本身就不再适合。因此,科技的进步从根本上改变了劳动者在生产中的作用,劳动智能逐渐转变为研发、设计、控制、管理等高技术密集型工作,且这些工作必须以先前的学习为基础,需要前期进行大的准备,根本上区别于资本主义前期对熟练工的要求。 随着这种过程的继续,从事传统的体力劳动的工人数必然大幅度下降,工人阶级内部的结构也相应发生了变化,出现了蓝领工人和白领工人甚至是金领工人的区别。在这种情况

聚碳酸酯的技术发展及国内外市场分析

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

测试技术的发展现状以及未来的发展趋势

测试技术的发展现状以及未来的发展趋势 姓名:赵新 班级:机械5-1班 学号: 10号

测试技术的发展现状以及未来的发展趋势 概述 测试是测量与试验的简称。 测量内涵:对被检测对象的物理、化学、工程技术等方面的参量做数值测定工作。 试验内涵:是指在真实情况下或模拟情况下对被研究对象的特性、参数、功能、可靠性、维修性、适应性、保障性、反应能力等进行测量和度量的研究过程。 试验与测量技术是紧密相连,试验离不开测量。在各类试验中,通过测量取得定性定量数值,以确定试验结果。而测量是随着产品试验的阶段而划分的,不同阶段的试验内容或需求则有相对应的测量设备和系统,用以完成试验数值、状态、特性的获取、传输、分析、处理、显示、报警等功能。 产品测试是通过试验和测量过程,对被检测对象的物理、化学、工程技术等方面的参量、特性等做数值测定工作,是取得对试验对象的定性或定量信息的一种基本方法和途径。 测试的基本任务是获取信息。因此,测试技术是信息科学的源头和重要组成部分。 信息是客观事物的时间、空间特性,是无所不在,无时不存的。但是人们为了某些特定的目的,总是从浩如烟海的信息中把需要的部分取得来,以达到观测事物某一本值问题的目的。所需了解的那部分信息以各种技术手段表达出来,提供人们观测和分析,这种对信息的表达形式称之为“信号”,所以信号是某一特定信息的载体。 信息、信号、测试与测试系统之间的关系可以表述为:获取信息是测试的目的,信号是信息的载体,测试是通过测试系统、设备得到被测参数信息的技术手段。 同时,在军事装备及产品全寿命周期内要进行试验测试性设计与评价,并通过研制相应的试验检测设备、试验测试系统(含软、硬件)确保军事装备和产品达到规定动作的要求,以提高军事装备和产品的完好性、任务成功性,减少对维修人力和其它资源要求,降低寿命周期费用,并为管理提供必要的信息。 全寿命过程又称为全寿命周期,是指产品从论证开始到淘汰退役为止的全过程。产品全寿命过程的划分,各国有不同的划分。美国把全寿命过程划分为6个阶段:初步设计、批准、全面研制、生产、使用淘汰(退役)。我国将全寿命周期划分为5个阶段:论证、研制、生产、使用、退役。 这五个阶段都必须采用试验、测量技术,并用试验手段,通过测量设备和测量系统确保研制出高性能、高可靠的产品。因此,测试技术是具有全局性的关键技术。尤其在高新技术领域,测试技术具有极其重要地位。 美军武器装备在试验与评定管理中,对试验与评定的类型分为:研制试验与评定、使用试验与评定、多军种试验与评定、联合试验与评定、实弹试验、核防护和生存性试验等类。 但最主要的和最重要的是研制性试验与评定、使用试验与评定两种。试验与评定是系统研制期间揭示关键性参数问题的一系列技术,这些问题涉及技术问题(研制试验);效能、实用性和生存性问题(使用试验);对多个军种产生影响问题(多军种联合试验);生存性和杀伤率(实弹试验)等。但核心是研制性试验与评定及使用性试验与评定,主要解决军工产品在研制过程中的技术问题和使用的效能、适应性和生存性问题。 研制试验与评定是为验证工程设计和研制过程是否完备而进行的试验与评定,通过研制试验与

聚乙烯市场分析及预测

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,%)

浅谈聚碳酸酯行业发展情况以及最新应用

浅谈聚碳酸酯行业发展情况以及最新应用 本刊讯我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,产品大部分自用。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。2005年之后,我国掀起聚碳酸酯投资热潮,世界级聚碳酸酯生产商帝人化成和拜耳先后在我国投资建厂,到2012年我国聚碳酸酯产能达44.1万吨/年。 作为全球著名的聚合物制造商之一,拜耳材料科技公司早在2001年就在上海创建了聚合物研发中心,并在上海一体化基地投运了一条年产量为10万吨/年的聚碳酸酯工厂和4条其他聚碳酸酯分级掺混材料厂,为生产线提供了强大的技术支撑。另外,帝人化学公司投资9亿日元830万美元在其上海聚碳酸酯混配料工厂内新建的装置已于2009年建成投产,此次扩能完成后,该工厂成为世界级的聚碳酸酯混配料工厂。未来仍有内资、外资新扩建聚碳酸酯装置在我国陆续建成投产。 三菱瓦斯化学公司在上海漕泾化学工业区新建8万吨/年聚碳酸酯产能,于2013年底建成投产,该聚碳酸酯树脂联合项目的总投资约为300亿日元。中石化与沙特基础工业公司沙伯签署的26万吨/年聚碳酸酯项目预计于2015年投产,该项目是中国石化与沙伯在天津现有100万吨/年乙烯合资项目中新增的合作内容,采用世界上最先进的非光气法生产工艺,总投资约110亿元人民币,双方股比50%:50%,将生产包括混合级、挤出级、光学级及注塑级四大类聚碳酸酯。拜耳材料科技公司于2010年已经宣布计划到2016年使其在上海漕泾生产联合装置的聚碳酸酯产能翻一番以上,将达到50万吨/年,拜耳材料科技公司也将大大增强在漕泾的研发能力,并将其聚碳酸酯业务部从德国Leverkusen迁往上海,此举将使其业务更贴近迅速发展的亚洲聚碳酸酯市场。另外,拜耳材料科技公司位于广州经济技术开发区永和经济区的聚碳酸酯单层板工厂已于2011年10月开建,设计生产能力1.2万吨/年已于今年投产,到2015年,这家工厂聚碳酸酯总产能将翻番达到2.4万吨/年。 现如今,聚碳酸酯的应用领域日渐广泛,据悉,牙医用其新型探照灯检测病人牙齿时,健康牙齿会显示绿色,而含有大量细菌及新陈代谢残余物的龋齿则变为红色,牙医可以轻松找到病人的龋齿,并进行处理。研发人员表示,探照灯效果显著主要是其内置的PC过滤器采用了拜耳Makrolon LQ3187 PC生产而成的灯光过滤器,它能切断一些可见光谱,将注意力集中于红光和绿光身上,可以辨别龋齿和健康牙齿。Makrolon LQ3187是一种高透明性PC材料,其光学性能十分优异,并具备良好的抗冲击性和抗断裂性。化工厂1万吨/年PC装置也将于未来两年内投产。 是金子总会发光的,聚碳酸酯拥有良好的透光性,抗冲击性,耐紫外线辐射及其制品的尺寸稳定性和良好的成型加工性能,使其比建筑业传统使用的无机玻璃具有明显的技术性能优势。同样的在医疗领域聚碳酸酯以其良好的性质得到了

2020年(发展战略)先进制造技术的状态和发展方向

(发展战略)先进制造技术的状态和发展方向

浅谈先进制造技术现状和发展趋势 xxxxxxxxxxxxxxxx 先进制造技术不仅是衡量壹个国家科技发展水平的重要标志,也是国际间科技竞争的重点。我国正处于工业化经济发展的关键时期,制造技术是我们的薄弱环节。只有跟上发展先进制造技术的世界潮流,将其放于战略优先地位,且以足够的力度予以实施,,进壹步推进国企改革,推动建立强大的企业集团。推进技术创新,推动大型企业尽快建立技术开发中心,广泛吸引人才,于重大技术创新项目中实行产学研结合,才能尽快缩小同发达国家的差距,才能于激烈的市场竞争中立于不败之地。本文将详细介绍先进制造技术的含义、特点以及于我国的发展情况和发展趋势。 1先进制造技术的含义和特点 1.1含义 先进制造技术(AMT)是以人为主体,以计算机技术为支柱,以提高综合效益为目的,是传统制造业不断地吸收机械、信息、材料、能源、环保等高新技术及现代系统管理技术等方面最新的成果,且将其综合应用于产品开发和设计、制造、检测、管理及售后服务的制造全过程,实现优质、高效、低耗、清洁、敏捷制造,且取得理想技术经济效果的前沿制造技术的总称。 1.2先进制造技术的特点 1)是面向工业应用的技术先进制造技术且不限于制造过程本身,它涉及到产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产准备、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容,且将它们结合成壹个有机的整体。 2)是驾驭生产过程的系统工程先进制造技术特别强调计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统管理技术于产品设计、制造和生产组织管理、销售

及售后服务等方面的应用。它要不断吸收各种高新技术成果和传统制造技术相结合,使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。 3)是面向全球竞争的技术随着全球市场的形成,使得市场竞争变得越来越激烈,先进制造技术正是为适应这种激烈的市场竞争而出现的。因此,壹个国家的先进制造技术,它的主体应该具有世界先进水平,应能支持该国制造业于全球市场的竞争力 2先进制造技术的组成 先进制造技术是为了适应时代要求提高竞争能力,对制造技术不断优化和推陈出新而形成的。它是壹个相对的,动态的概念。于不同发展水平的国家和同壹国家的不同发展阶段,有不同的技术内涵和构成。从目前各国掌握的制造技术来见可分为四个领域的研究,它们横跨多个学科,且组成了壹个有机整体: 2.1现代设计技术 1)计算机辅助设计技术包括:有限元法,优化设计,计算机辅助设计技术,模糊智能CAD等。 2)性能优良设计基础技术包括:可靠性设计;安全性设计;动态分析和设计;断裂设计;疲劳设计;防腐蚀设计;减小摩擦和耐磨损设计;测试型设计;人机工程设计等3)竞争优势创建技术包括:快速响应设计;智能设计;仿真和虚拟设计;工业设计; 价值工程设计;模块化设计。 4)全寿命周期设计包括:且行设计;面向制造的设计;全寿命周期设计。 5)可持续性发展产品设计主要有绿色设计。 6)设计试验技术包括:产品可靠性试验;产品环保性能实验和控制。 2.2先进制造工艺 1)精密洁净铸造成形工艺;2)精确高效塑性成形工艺;

聚碳酸酯工艺设计

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

全球聚碳酸酯(PC)产业概况

全球聚碳酸酯(PC)产业概况 加拿大政府宣布,禁止进口、销售及推广含有双酚A 的聚碳酸酯塑胶婴儿奶瓶,正式将此物质列为有毒化学物质。我国环保署2009年将双酚A列成第四类管制毒性化学物,属于毒性尚未明确确立的疑似毒性物质,在国际贸易同步进行前提下,目前仅有加拿大将双酚A列为毒物,「一旦双酚A毒理确立,台湾也会跟进。」卫生署指出,双酚A其化学结构类似雌性激素,因此被视为环境荷尔蒙;研究显示,暴露于过量双酚A,可能会引起过敏外,还会降低精虫数,影响生育,并增加与荷尔蒙有关的癌症发生率,如乳癌、睪丸癌及前列腺癌等。聚碳酸酯(Polycarbonate, PC)的原料是双酚A (bisphenol A, BPA),聚碳酸酯最大问题不在制造时添加该化学物质,而是材质本身会释出双酚A,某些高效清洁剂甚至会把聚碳酸酯中的双酚A 溶解出来,容器表面若有刮伤,双酚A 也会溶进饮料里,是聚碳酸酯食具最大的隐忧。本文将针对聚碳酸酯产业的应用领域及供需作一概况说明。 聚碳酸酯产业应用领域 聚碳酸酯(Polycarbonate),简称PC, ,是一种无定型、无臭、高透明无色或带微黄色的热塑性工程塑胶,聚碳酸酯目前是泛用工程塑胶生产规模最大者,聚碳酸酯产业近年来朝向高复合、高功能、专用化及系列化方向发展,大宗使用在汽车工业和电子电器零组件、工业机械零件、电脑和光碟以及玻璃配装等,为近年来高科技产业的重要原料,产能及需求量也随之快速成长,聚碳酸酯产业的应用领域大致可分为七大领域。 1.电子及电器领域 全球对聚碳酸酯的需求逐年成长,其中电子和电器产业对聚碳酸酯的需求占全球聚碳酸酯需求量1/3以上。除了原有聚碳酸酯良好的物化性,聚碳酸酯/ABS 合金更降低聚碳酸酯的成本和熔体黏度,改善聚碳酸酯加工性能,减少产品内应力和冲击强度对制品厚度的敏感性,聚碳酸酯/ABS 合金的这些优点,使得聚碳酸酯在电子领域应用范围更广阔,主要可应用于手机外壳、电脑外壳、仪表屏、电器工具外壳及线圈框架等。 2.建筑领域 聚碳酸酯是五大泛用工程塑胶中唯一具有良好透明性的塑胶,可见光透率高达90%以上,加上材质轻、隔热性能比无机玻璃高25%,抗冲击强度是无机玻璃250倍,特别适用于玻璃及板材,聚碳酸酯板材在建筑方面需用量占聚碳酸酯总需求量40%以上。聚碳酸酯板材可制成的各种复杂的板材,可用于建筑物大面积屋顶、走廊、楼梯护栏、阳台围墙等,具有安全可靠,坚固耐用及外观美丽等优点。 3.汽车领域 由于聚碳酸酯的冲击强度、硬度、耐候性和耐热性,汽车应用领域包括汽车的离合器系统、仪表板、照明灯具、内外部嵌板和轮胎盖子及汽车玻璃等。而聚碳酸酯的光学特性及其独特的耐冲击性、耐候性以及量轻、强度高等特性,越来越多应用在汽车灯罩,近年美国、日本、欧洲汽车制造厂也开始以聚碳酸酯作为灯罩的材料。全球最大聚碳酸酯生产厂商GE 公司和拜耳公司也联手研发汽车车窗玻璃用聚碳酸酯,期许车窗玻璃全部用聚碳酸酯代替。4.航太领域 在航空航太领域,聚碳酸酯最初只用于飞机座舱罩和挡风玻璃,随着航太技术发展,对飞机和航空器各零件品质要求不断提高,使得聚碳酸酯在该领域的应用也日渐增加。1架波音747飞机所用的聚碳酸酯零件约2公吨,太空船上也是由数百种玻璃纤维补强的聚碳酸酯零件组成。 5.食品包装领域 在食品包装领域,聚碳酸酯主要用于饮用水瓶及奶瓶家用食品容器等,但是由于原料双酚A 列为危险化学物质,因此聚碳酸酯应用在食品包装领域将受到严峻的挑战,聚碳酸酯将来是否应用在食品包装领域仍是一个未知数。 6.光学材料领域 由于具有优良的加工成型性及尺寸安定性,聚碳酸酯在光学领域最大的应用是生产CD/DVD 光碟,然而随着科技不断发展,特别是网路的普及,光学级聚碳酸酯在CD/DVD 应用领域的需求也逐渐减少。由于聚碳酸酯的高透光率,光学级聚碳酸酯还可替代玻璃用来制作摄像机、照相机、显微镜、望远镜的光学镜片及各种眼镜镜片,其抗冲性和成型加工性能,都是传统的玻璃和其他塑胶镜片无法相较的。 7.医疗器材领域 聚碳酸酯具有优良的耐高温和耐冲击性以及透明的外观,为多样化医疗应用领域的首选材料,聚碳酸酯可采用超高温蒸汽、高能辐射或环氧乙烷消毒,也可利用雷射消毒,可完全避免其他材料面临的褪色或变黄问题。 全球聚碳酸酯产业生产概况 全球聚碳酸酯生产始于1956年,首先在德国、日本、西欧和美国工业化生产,产业扩建潮开始于2005年,目前全球聚碳酸酯生产能力达到407.2万公吨,全球前五大聚碳酸酯生产厂商为德国Bayer120万公吨、Sabic102万公吨、三菱瓦斯/三菱化学30.2万公吨,帝人化成(Teijin)及陶氏化学(Dow Chemical)紧接于后,前五大厂商产能占全球聚碳酸酯总产能87.4%。2009年全球聚碳酸酯生产厂商产能统计如表一所示。 表一 2009年全球聚碳酸酯生产厂商产能统计 国家 生产商 产能 ( 万公吨 ) 备注 美国 Bayer AG 26 介面缩聚法 Dow 7.5 介面缩聚法 Sabic Innovative Plastics 55 介面缩聚法 巴西 Policarbonatos do Brasil S.A 2 介面缩聚法 德国 Bayer AG 33 介面缩聚法 Dow 13.4 介面缩聚法 荷兰 Sabic Innovative Plastics 20 介面缩聚法 西班牙 Sabic Innovative Plastics 27 熔融聚合法 比利时 Bayer AG 24 熔融聚合法 日本 Idemitsu Kosan Co Ltd 4.7 介面缩聚法 Sumitomo Dow Ltd 8 介面缩聚法 GE 日本公司 4.5 非光气法 Teijin 12 介面缩聚法 三菱化学 8 熔融聚合法 三菱瓦斯化学 11 熔融聚合法 韩国 LG Dow Polycarbonate Ltd 17 介面缩聚法 Samyang Kasei Co Ltd 11 日本三菱化学技术

中西方科学技术发展的比较

中西方科学技术发展的比较 作者:张文星来源:发布时间:2008-06-23 大中小 科学技术是现代社会发展的动力源、国家综合国力的重要标志、生产力发展的倍增器、社会进步的杠杆、人类生存与发展的根本力量,也是当今世界各国竞争的制高点。在科技突飞猛进的今天,增强社会的科技意识,提高人们的科技素质显得特别重要。要实现这一使命的途径很多,学习中西方科学技术发展史是行之有效、多快好省的途径之一。 科学发展史表明,科学和技术的发展不是直线运行的,在政治国家和经济因素的制约下,它有低谷,也有高潮,且中心地区也在不断变迁。人类历史上曾经出现过3个长周期的科技高潮及3次科持中心的转移。第一次高潮发生在远古时期到公元前3世纪,科技中心在古希腊、罗马;第二次高潮发生在公元前3世纪到公元13世纪,科技中心在汉唐宋元(前期)的中国;第三次高潮发生在公元14世纪—20世纪,科技的中心在文艺复兴后的西方。 科技发展进程的比较 一、古希腊、罗马科技发展先声夺人 远古时期到公元前3世纪科技发展的中心在古希腊、罗马。 中国自北京人学会制造和使用简单的劳动工具和使用天然火开始,标志我们的祖先开始了原初的科技的创造发明,进入奴隶社会后,我国的科技有所发展。我国前秦的夏、商、周,科技的优势主要在系统的天文观测、天干地支的发明和青铜冶炼的高度发达。如春秋时期的37次日食记录,冬至和夏至的测定,哈雷彗星的观测,战国时期甘德、石申的《甘石星经》;医学上的《内经》、扁鹊的四诊法,青铜艺术方面:商朝的司母戊大方鼎、四羊方尊,战国时的嵌错赏功宴乐铜壶和音乐方面的全套编钟;水利建设上的都江堰、郑国渠等在当时世界有一席之地,但总体水平不如西方古国。古希腊、罗马的历法、萌芽状态的几何、进位制,青铜、铁器,雄伟的巨石和泥砖建筑独领风骚,它们的科学技术登上了西方古典时代的顶峰。 二、古代中国科技发展独占鳌头 公元前3世纪到13世纪科技发展的中心在中国。 秦汉时期的世界,科技的主要领域开始形成独立体系。中西方在科学上各有长短,东汉宦官蔡伦的造纸术,张衡的浑天仪、地动仪,“医圣”张仲景的《伤害杂病论》、华佗的“麻沸散”等创造发明突出。尤其是秦王陵兵马俑体现了我国科技发展的精湛水平。秦汉时期中国的科技和西方的科技各有特点。数学方面,中国形成了由《九章算术》奠基、以实用为特征的算法化体系;西方则形成了由《几何原本》奠基、以抽象空间形体关系的推导为中心的纯逻辑体系。天文方面,中国形成了精细观测、天文历法、比附人事的传统。 西方则致力于构造宇宙模型的理论探讨,终于导致托勒密地心说体系的建立,它比

2018-2020年中国聚碳酸酯(PC)行业发展前景分析报告

中国聚碳酸酯(PC)行业发展前景分析报告

内容目录 1. 聚碳酸酯(PC)材料价格持续攀升,景气度提高 (4) 1.1. PC是一种抗冲击、透明、耐热耐寒的工程塑料 (4) 1.2. PC价格持续上行,盈利大幅提升 (4) 2. 需求端:我国PC需求增速高于全球,电子电气与汽车领域的发展是动力 (5) 2.1. 全球PC行业处于成熟期,我国成为最大的PC消费市场 (5) 2.2. 电子电气、板材和汽车领域是未来PC主要的消费增长点 (6) 3. 供应端:产能高度集中在海外巨头企业,我国处于行业发展初期 (8) 3.1. 目前全球供应端呈现寡头格局,巨头扩产谨慎 (8) 3.2. 我国PC产能集中在外资企业,国内企业处于发展初级阶段 (8) 4. 未来两年PC国产化企业有望享受高盈利时期 (10) 4.1. 目前我国PC需求量大自给率低,严重依赖进口 (10) 4.2. 全球PC供需紧平衡,产能增量开始向中国转移,短期利好具备技术的国产化企业 . 11 4.3. 废塑料禁止进口的禁令助推国内PC行业景气上行 (12) 4.4. 高端化、差异化和产业链一体化建设是我国PC产业的未来发展重点 (14) 5. PC产业附加值较高,国内企业正依靠自主创新加快布局 (15) 5.1. 光气法是目前PC生产路线的主流,非光气法因绿色环保成为发展趋势 (15) 5.2. 国内PC产能在两大工艺路线中齐头并进 (16) 5.3. PC产品毛利较高,光气法壁垒较低但投资与成本高于非光气法 (17) 6. 重点关注标的 (17) 6.1. 鲁西化工(000830.SZ) (17) 6.2. 江山化工(现更名为浙江交科,002061.SZ) (17) 6.3. 万华化学(600309.SH) (18) 7. 风险提示 (18) 图表目录 图1:聚碳酸酯颗粒 (4) 图2:双酚A型PC化学分子结构 (4) 图3:PC市场价(华东地区)与价差 (5) 图4:全球PC消费量及增速 (5) 图5:我国PC消费量及增速 (5) 图6:2010年全球聚碳酸酯消费结构组成 (6) 图7:2015年全球聚碳酸酯消费结构组成 (6) 图8:2007年国内聚碳酸酯消费结构组成 (6) 图9:2014年国内聚碳酸酯消费结构组成 (6) 图10:PC材料的iPhone 5C、魅族魅蓝Note的外壳 (7) 图11:中国最大公共交通车辆制造商中国南车采用PC板材 (7) 图12:奔驰迈巴赫汽车车窗使用PC涂膜以起到防弹保护作用 (7) 图13:消防头盔使用耐高温PC材料 (7) 图14:全球5大PC龙头份额高达80% (8) 图15:我国PC产能、产量(万吨)及增速 (9) 图16:我国主要PC生产企业分布示意图 (10) 图17:我国PC供需情况汇总 (11) 图18:2014-2016年废塑料进口数量(吨) (12)

中国科技发展的现状及前景

中国科技发展的现状及前景 ——三峡大学政法学院王洪清 中国拒绝“新文盲”——科盲 2003公众科学素养调查结果(04.5.19) 中国公众科学素养调查始于1996年,迄今已成功进行了五次。调查对象为中国内地18到69岁成年公众,调查结果不仅为有关机构科学技术决策和公共政策决策提供量化依据,也在国际上产生重要影响。 2004.5.19,第五次调查结果正式公布。调查结果表明,目前我国公众具备基本科学素养水平的比例达到1.98%,也就是说,目前我国每1000个人中,约有20个人达到了对科技知识信息的基本了解程度。 负责此次调查的机构之一中国科普研究所所长居云峰在接受采访时说:“美国这个比例为17%,日本为5.3%,与之相比,中国还有很大差距。” 关于科学素养学生最高比例为15.6% 调查显示,年龄越大具备基本科学素养水平的比例越小;文化程度越高的人群,具备科学素养比例越高,以学生的科学素养比例最高为15.6%,排名第二的依次为企事业单位负责人(8.2%)和专业技术人员(7.4%),排名第三的是国家机关、党群组织负责人和办事人员。 关于求知手段九成公众几乎不“触网” 调查显示,高达93.1%的公众通过电视获得科技知识和信息,

电视成为我国公众获得科技知识的最主要渠道。有69.5%的公众通过报纸获得科技信息,而通过广播获取知识的人为31.9%。此外,排列之后的主要渠道还包括图书、因特网、音像制品。调查在介绍公众接触各种媒体的频率时说,“几乎不接触因特网的公众高达91.6%”。 关于科技活动一年未去科技馆者占92.3% 调查显示,我国92.3%的公众,在过去的一年中没有参观过科技馆。据介绍,在过去的一年中参观过3次以上科技馆的比例非常低,仅为0.7%,参观过一二次科技馆的比例为7.2%。 关于职业声望教师第一科学家第二 调查公布了在公众心目中排在前14位的职业,依次为教师、科学家、医生、军人或警察、法官、政府官员、工程师、律师、企业家、农民、运动员、艺术家、记者、工人。 关于科技发展一半公众持乐观态度 调查显示,50.8%的公众对科技发展持乐观的态度。有62.8%的公众同意“科技能使我国在近几年内赶超西方发达国家”;有38.8%的公众同意“有了科学技术,我们就能够解决面临的所有问题”。同时,有24.7%的公众对科学技术发展持保守态度。 中国公众迷信程度仍然相当严重,真正相信迷信者占13.3%。 高达20.4%的公众相信(很相信和有些相信)“求签”;26.6%的公众相信“相面”;14.7%的公众相信“星座预测”;4.8%的公众相信“碟仙或笔仙”;22.3%的公众相信“周公解梦”。根据追问分析,其中真正相

PC+ABS的原料市场分析

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

聚碳酸酯的合成与制备

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。

制造技术发展现状与趋势

制造技术发展现状与趋势 ——中国制造2025 李远凯 (西安科技大学机械工程学院,陕西西安 710054) 摘要:制造技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志,也是国际间科技竞争的重点。我国正处于工业化经济发展的关键时期,制造技术仍是我们的薄弱环节。只有跟上发展先进制造技术的世界潮流,将其放在战略优先地位,并以足够力度予以实施,在重大技术创新项目中实行产学结合,才能更好迈入制造强国之列。为此,与德国工业4.0不谋而合,国务院于2015年5月印发的《中国制造2025》,这是中国政府实施制造强国战略第一个十年的行动纲领,并以此促进产业全球布局和国际交流合作,提升我国制造业的发展水平。 关键词:制造技术;世界潮流;中国制造2025 Abstract: manufacturing technology is not only an important symbol to measure the level of scientific and technological development of a country, but also the focus of international scientific and technological competition. China is in a critical period of industrialization and economic development, and manufacturing technology is still our weak link. Only with the development of advanced manufacturing technology in the world, will be the priority strategy, and with enough strength to be implemented, the major technological innovation projects in the implementation of combining production, in order to better into the manufacture of power list. To this end, with the German industrial 4 issued by the State Council in May 2015 to agree without prior without previous consultation, the China Manufacturing 2025, it is China government to implement manufacturing power strategy of the first ten years of the programme of action, and to promote the global industrial layout and international exchanges and cooperation, enhance the level of development of China's manufacturing industry. Keywords: manufacturing technology; world trends; China Manufacturing 2025

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