聚碳酸酯的应用与前景

聚碳酸酯的应用与前景

许仕城

（茂名职业技术学院，石油4 ）

摘要：介绍了聚碳酸酯的生产工艺技术进展，综述了国内外聚碳酸酯的生产现状、市场需求及未来的发展趋势，并对我国聚碳酸酯工业的发展提出了几点意见和建议。研究了国内市场供需平衡关系，预测聚碳酸酯在国内面临较好的发展机遇。

关键词：聚碳酸酯；应用；市场

前言根据在网上查阅百度百科的相关信息，我们了解到，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。而且，聚碳酸酯具有突出的抗冲击性、耐蠕变性能，较高的拉伸强度，较强的耐热性和耐寒性，介电性能优良，有极好的颜色和尺寸稳定性，透光性能好，可见光的透过率超过90%由于聚碳酸酯结构上的特殊性，现已成为五大工程塑料中增长速度最快的通用工程塑料。

1 PC的目前应用

1.1 在光学领域的应用

在光学领域，PC的应用主要有 CD，VCD，DVD，CD-ROM光盘等存储器，眼镜片，透镜散射器，舞台用灯和机场跑道标识等附加值较高的一类产品。用于光盘的材料主要有聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）, PC 等，前者主要用于视频光盘，后者主要用于音频光盘。

1.2 在板材领域的应用

在板材领域，PC 板材用于建筑及装饰领域里的窗、层压的墙壁、反向红外线的隔热板和天窗顶盖等，家居中用于桌面；在防风外门、室内溜冰场和太阳能收集器方面也有应用。目前常用于板材的材料主要有高密度聚乙烯（HDPE）、聚丙烯（PP）等，PC板材档次高。

1.3 在汽车零件领域

在汽车零件领域，PC可用于轿车和轻型卡车的各种零部件，计速器指针、挡风屏、仪表板、前灯罩和外壳、工具箱、保险杠等。常用的汽车用塑料还有

聚甲醛、聚醚醚酮、聚酰胺（PA）6，PP，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物（ABS），聚对苯二甲酸乙二酯（PET），不饱和聚酯等。

1.4 在防弹玻璃领域

在防弹玻璃领域，PC 撞击强度是普通玻璃的250 300 倍是钢化玻璃的 2 20 倍密度仅为玻璃的一半 PC 难燃燃烧时不会产生有毒气体相同厚度下的隔音量比玻璃提高 3 4 dB 隔热效果比同等玻璃高 7 25 可取代玻璃用于汽车火车建筑领域是防弹玻璃的理想材料在建筑上的应用包括学校医院住宅银行以及政府规定必须使用防碎玻璃以确保安全的场合 PMMA 也用于防碎玻璃PC 抗冲击性尺寸稳定性耐磨性更好热变形温度更高。

1.5 在电子与电气领域

在电子与电气领域，电气结构零件用材包括聚酯氟塑料、聚苯醚、聚乙烯、PP、聚苯乙烯（PS）、聚氯乙烯（PVC）、PC 等，其中 PC 主要用于要求高冲击强度的透明零件。电容器介质用材主要有 PET， PS，PP，聚四氟乙烯，聚酰亚胺，PC 膜，聚对二甲苯等，较低电压下使用 PC。PC 耐热性好，力学性能高，可用于一般和耐热结构零件（如支架、手柄、旋具柄、底座、盖、扎线带、线夹、号码盘、管座等），除 PC 外，还可采用PP，PS，ABS，PA 6，注射酚醛塑料，聚砜，聚苯醚玻璃纤维膜压料等。常用的 PC 电子设备外观零件有罩、盒、旋钮、外框，透明外观零件，透镜、指示灯罩等，可用的材料还有改性 PS，ABS，PP，珠光塑料，氨基塑料，有机玻璃等。

1.6 在家用品、器具和动力工具领域

在家用品、器具和动力工具领域，PC主要用于餐具、饮料杯和玩具，浴帘孔眼、冰箱的保鲜盒和器具的外壳，食品加工设备、厨房电动器具、动力工具外壳、冰箱蔬菜保鲜盒及真空吸尘器部件，耐热用品如真空吸尘器、玉米爆花机、熨斗、咖啡壶、面包炉、罐头开启器、食品加工器外壳、搅拌器外壳和碗柜等，动力工具中用于把柄和外壳。在这一领域同 PC 竞争的还有聚苯醚，PA 6，聚酚氧等。

1.7 在医疗保健设备领域

在医疗保健设备领域，PC主要用于透明医疗保健用品、消毒器

械、血液采集器、外科设备等。

1.8 在办公设施领域

在办公设施领域，PC 合金广泛应用于办公设备、远程通讯设施、计算机和电子设备的外壳。

1.9 在塑料容器领域

在塑料容器领域，PC主要包括纯净水桶、食品盛食器等，目前应用较大的领域是纯净水桶。常用塑料容器材料有 HDPE，线型低密度聚乙烯，低密度聚乙烯，PET，PP，PC，ABS，聚丙烯酸酯/PVC 复合物，聚 4-甲基戊烯等。 PC 生产中，最后一步脱除PhOH 的程度直接关系这一领域的应用前景。

1.10 在休闲和安全防护用品领域

在休闲和安全防护用品领域，PC主要是用作防护帽和防护头盔、透明安全镜、滑雪防护镜等。

1.11 在薄膜领域

在薄膜领域，PC主要印刷装饰膜、医用 PC 包装膜、薄膜开关、辐射保护设施、金属化屏蔽物、电子电器用绝缘材料、电容器、驱除静电设施、标签和电子元件的包装等。

1.12 在合金和共混物领域

在合金和共混物领域，PC 合金常见有 PC/ABS， PC/PET， PC/聚对苯二甲酸丁二酯，PC/聚氨酯等，合金冲击强度和质地较 PC 大幅提高，是 PC 目前及今后的主要应用形式。

2 目前PC国内聚碳酸酯的生产及消费现状

我国是聚碳酸酯开发最早的国家之一，早在1958年由沈阳化工研究院首先开发成功酯交换法工艺，并于1965 年在大连塑料四厂建成100 吨/ 年的生产装置。到70 年代末期，采用国内技术生产聚碳酸酯的企业先后多达20 余家，总生产能力已超过3000 吨/年。但是由于工艺技术落后、设备简陋，以及原料来源等问题，致使产品质量差，消耗高，迫使多数企业停产。目前，维持正常生产的企业只有上海申聚化工厂，重庆长风化工厂和常州有机化工厂，总生产能力为5600t/a ，但产量还不足1000t ，且大部分自用[7] 。国内聚碳酸酯的生产远远满足不了市场需求，完全依靠进口。1995 年我国聚碳酸酯的表观消费量为4.18 万t ，而到2001 年迅速增长到21.17 万t ，6年间平均增长率高达34% 。

预计今后几年我国聚碳酸酯的需求增长率约为9% ，到2006 年的消费量将达到36 万t 。近年来随着我国经济的快速发展，汽车行业、建筑行业及光盘业已经成为聚碳酸酯需求增长最快的领域。

预计今后几年我国聚碳酸酯的消费领域主要集中在以下几个方面：电子电器( 消费量17 万t) 、玻璃板材(10 万t) 、光盘(4 万t) 、饮水桶(3 万t) 、照明、玩具以及工业零部件等( 约2万t) 。

我国聚碳酸酯的生产厂家及生产能力

3 PC未来发展问题

随着国内乙烯产能不断增加原料越来越多，同时，国外掌握 PC 技术的大公司已有意转让PC 技术，美国通用电气塑料集团就将其 PC 相关业务出售给沙比克创新塑料。近几年，国内经济的持续发展造成对 PC 的需求量持续增加，国内生产能力的不足造成市场供不应求，多数产品依赖进口。有原料、有技术、有需求，PC 会吸引更多的资金流入 BPA 和 PC 产业链，同时不断出现的新技术吸引更多的资金用于建设更加节能降耗的新装置同老装置竞争。未来8~12 年，国内 PC 产能会持续增加。

一方面，PC 的市场需求是有限的；另一方面，随着全球石油资源的日益枯竭而需求持续增加， PC 原料成本会不断上升。未来的 PC 产品利润空间会缩小。

经过40 多年的发展，我国的聚碳酸酯仍未形成自己先进的生产技术和具有工业规模的生产装置，聚碳酸酯工业尚停滞在较低的水平，远远落后于发达国

家。特别是近年来随着我国国民经济的高速发展，国内聚碳酸酯的消费量迅速增长，生产与市场形成了极不协调的供需矛盾。因此，大力发展我国聚碳酸酯工业是十分迫切和必要的。

4对我国聚碳酸酯的发展建议

建议通过各种途径引进成套国外先进技术。国内目前技术水平与国外先进水平差距较大，如果完全依靠国内自行开发技术，难度较大，可能会错过发展的有利时机，所以应进一步与国外公司接触，引进技术、人才、合资建厂，加快建设经济规模聚碳酸酯生产装置的步伐。

加强基础建设及配套工程。在加快现有装置的改造的同时应加强配套原料双酚A 装置建设，同时有关部门应给予聚碳酸酯装置建设的优惠政策和资金支持，为聚碳酸酯工业在我国快速发展提供有力的保证。

加强聚碳酸酯的应用研究。聚碳酸酯的应用要向高功能化、专用化方向发展，充分利用国内一些科研单位在塑料改性及塑料合金方面的技术成果，提高产品的档次及附加值，在产品的应用领域同国外的各种专用牌号聚碳酸酯竞争，力争占领国内市场。

发展 PC 产业的同时，要充分考虑未来如何发展。原料、技术、市场三要素至少具备两个才具备发展的可能性；生产规模达 300 kt/a 以上，才具备竞争优势；国内未来 PC 产能分布需充分考虑地域需求差异，考虑用户分布区域，避免相同下游用户群重复建设相同化工项目；新建 PC 装置须考虑原料来源，避免有毒、有害、易燃、易爆的液体和气体化工品的运输；产品结构上，须能满足多层次不同领域需求，大多数高附加值化工品种的技术复制速率非常快；新项目技术须充分考虑并适应环保与节能减排等方面政策法规要求。

最终竞争靠：原料，市场和技术。