对比分析聚碳酸酯的合成工艺

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聚碳酸酯生产工艺技术

聚碳酸酯生产工艺技术

聚碳酸酯生产工艺技术聚碳酸酯是一种重要的工程塑料,具有优异的物理性能和化学性能,被广泛应用于汽车、电子、建筑、家居用品等领域。

其生产工艺技术在塑料工业中占据着重要地位。

本文将就聚碳酸酯的生产工艺技术进行详细介绍,并分析其在工业生产中的应用。

聚碳酸酯的生产工艺主要包括原料准备、聚合反应、挤出成型和后处理四个主要环节。

在原料准备方面,主要需要聚碳酸酯单体、溶剂、稳定剂等原料。

在聚合反应中,通过进行聚碳酸酯单体的缩聚反应,得到聚合物分子链。

在挤出成型环节,将聚碳酸酯料粒进行热熔挤出,经过成型模具,得到最终的产品。

通过后处理环节对产品进行冷却、切割、包装等工序,最终得到成品。

聚碳酸酯的生产工艺技术具有以下特点:1.高效节能:采用自动化操作和先进的生产设备,可以实现高效率的生产,减少人力成本,提高生产效益。

2.质量稳定:通过严格的原料控制和生产工艺控制,可以保证产品质量的稳定性,满足客户对产品质量的需求。

3.环保节能:采用循环利用原料和资源的方式,减少对环境的影响,符合可持续发展的理念。

4.产品多样:聚碳酸酯可以根据不同的配方和工艺要求,生产出不同性能的产品,满足市场的多样化需求。

聚碳酸酯的生产工艺技术在实际应用中具有广泛的应用价值。

在汽车领域,聚碳酸酯制品如车灯罩、车门窗框等具有优异的透明度和抗冲击性能,可以提高汽车的安全性和美观性。

在电子领域,聚碳酸酯制品如手机壳、笔记本电脑外壳等具有良好的电性能和机械性能,可以保护电子产品的内部元件安全。

在建筑领域,聚碳酸酯透光板能够有效地抵御紫外线侵害和冲击力,广泛应用于采光天棚、隔断等领域。

在家居用品领域,聚碳酸酯制品如水杯、餐具等具有优异的耐热性和耐冲击性能,为家庭生活提供了方便。

随着科技的不断进步和人们对环境友好型材料的需求增加,聚碳酸酯的生产工艺技术也在不断创新和完善。

采用先进的催化剂和聚合工艺,可以得到更高分子量的聚碳酸酯,提高产品的抗冲击性能和耐热性能;采用新型原料和添加剂,可以提高产品的耐候性和抗老化性能,延长产品的使用寿命;采用绿色环保的生产工艺,减少对环境的污染,实现循环再利用。

聚碳酸酯生产工艺技术

聚碳酸酯生产工艺技术

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。

聚碳酸酯合成方法

聚碳酸酯合成方法

聚碳酸酯合成方法目前世界上聚碳酸酯的合成方法有光气化界面缩聚法、熔融酯交换缩聚法、开环聚合法以及直接缩聚法四种。

本文就这四种方法分别作介绍并阐述其中的原理。

光气化界面缩聚法的原料为双酚A和光气。

原料双酚A是由苯酚和丙酮在酸性条件下缩合而成的。

在工业上双酚A的合成方法有硫酸法、氯化氢法和离子交换树脂法三种方法,本文不具体阐述双酚A的合成方法。

在工业上光气是由一氧化碳和氯气在活性炭作用下制备的,本文也不做具体阐述其合成方法。

通常所述光气化法合成聚碳酸酯,指的是界面缩聚光气法,双酚A钠盐水溶液在惰性溶剂和催化剂存在下于常温和常压快速搅拌下进行光气化界面缩聚反应。

合成反应可用一步法或两步法以间歇或连续方式完成。

二步法分为光气化和缩聚两个步骤。

因为光气有剧毒,且运输颇为危险,通常就地制造。

反应物系为由水相和有机相组成的非均相混合物,水相由氢氧化钠,双酚A钠盐、对叔丁基苯酚钠盐,以及反应副产物氯化钠组成。

光气、反应过程中生成的带氯甲酸端机的低聚物和反应生成的聚碳酸酯溶解在于水相不相容的惰性有机溶剂中,形成有机相。

催化剂叔胺或季胺盐聚集于两相界面,促进界面缩聚快速进行。

苯酚钠盐在水相中的反应较光气的水解反应快得多,甚至在室温或室温以下就能迅速生成碳酸苯酯键。

如果在和水不相溶的惰性溶剂存在下进行反应,最好这种溶剂既能溶解光气,又能溶解生成的聚碳酸酯,则可进一步减少光气或反应生成的中间体氯甲酸酯的水解。

使带氯甲酸酯端基的低分子产物经过缩聚转变为高分子量的聚碳酸酯。

减少光气以及半缩聚产物的水解使聚碳酸酯分子量得到提高。

适当的惰性有机溶剂有芳烃、氯代烷烃、氯代芳烃,通常选用二氯甲烷作有机溶剂。

纯净的原料经过界面缩聚可制得相对分子质量高达20万的聚碳酸酯。

加入封端剂对叔丁基苯酚、苯酚等,可以降低端羟基的含量,提高稳定性,制取所需不同规格、较低分子量的聚碳酸酯。

聚碳酸酯封端后,可以获得较好的热稳定性,适宜的分子量可以满足各种成型加工方法的要求,有较好的成型加工性能。

化工加工中的聚碳酸酯制备技术

化工加工中的聚碳酸酯制备技术

化工加工中的聚碳酸酯制备技术化工加工中的聚碳酸酯制备技术是一种目前非常受欢迎的高科技材料制备技术。

理念上,聚碳酸酯是由碳酸酯和二元酸通过聚合反应制备而成的,其性质优良,应用广泛,已经成为了化工领域的一种重要材料。

本文将从制备方法、特性及应用等方面详细介绍化工加工中的聚碳酸酯制备技术。

一、制备方法制备聚碳酸酯的方法很多,我们主要介绍其中的两种: 原料酸催化剂法和原料酸自催化法。

原料酸催化剂法是指通过催化剂作用,使原料酸与碳酸酯缓慢聚合生成聚碳酸酯。

这种方法制备的聚碳酸酯质量较高而成本较低,但需要较长的反应时间和温度较高的条件。

原料酸自催化法则是指通过在原料酸中引入乙酸制备聚碳酸酯。

这种方法制备的聚碳酸酯成本较高而反应速度较快。

当然,除了以上两种方法外,还有其他制备方法,如水系催化剂法和热极化反应法等。

二、特性制备的聚碳酸酯具有许多卓越的特性,如高硬度、高拉伸强度、耐磨性强、透明度高等。

其中,高硬度和高拉伸强度是聚碳酸酯制备技术的最大优势,因为这些特性使聚碳酸酯可以广泛应用于家电、电子产品、汽车、建筑、运动器材等各个领域。

三、应用聚碳酸酯制备技术具有广泛的应用范围,以下将详细介绍其在不同领域中的应用。

1. 家电领域在家电领域,聚碳酸酯应用最广泛的是光盘、计算机机箱、显示器、电视机壳、空调周边配件等。

这些产品因为聚碳酸酯制备技术的使用而显得更加坚硬、耐用和抗摔,同时还具有更好的表面质感和外观。

2. 电子产品领域聚碳酸酯在电子产品领域也是一个非常重要的材料,其应用范围包括手机壳、倒置脚架、摄像机、相机和电子手表等。

这些产品因为聚碳酸酯的制备技术,而轻质、外观华丽且耐用。

3. 汽车工业领域聚碳酸酯在汽车领域的应用范围已经越来越广泛,主要应用于车窗、后视镜、车顶、前脸、侧裙、车身等部分的制造。

这些部件因为聚碳酸酯制备技术的使用,而显得更加坚固、外观精致、装配方式简单和性能更佳,同时也使车辆外观更加美观。

4. 建筑工业领域在建筑工业领域,聚碳酸酯应用最广泛的是阳光房、广告灯箱、雨蓬、水缸等。

从绿色化学角度对pc两种合成工艺进行评价

从绿色化学角度对pc两种合成工艺进行评价

从绿色化学角度对pc两种合成工艺进行评价聚碳酸酯(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。

一、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。

聚碳酸酯生产工艺流程

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。

PC-聚碳酸酯分析

聚碳酸酯 POLYCARBONATE
制作人:吴闯 吴冰峰 郑天幸 居勒迪孜 巴音山
目录
6.参考文献
1.简介
5.加工及应用
2.结构
4.性能
3.合成工艺
一丶简介
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 酯基的结果可分为脂肪族、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得了工 业化生产。由于碳酸酯结果的特殊性,现已成为五大工程塑料中增长 速度最快的通用工程塑料。
3.后处理过程
a 净化:聚碳酸酯溶液中的杂质通过抽吸过滤,去掉尺寸较大的机械 杂质; 用酸中和残留于有机相中的碱; 然后用去离子水( 或蒸馏水) 在搅拌 下反复洗涤,直至洗涤水中不含电解质( 特别是氯离子) b离析:低分子量级聚碳酸酯的除去,可采用沉析法,在强烈搅拌下向 水洗后的树脂溶液中加计量的惰性溶剂型沉淀剂,使树脂呈粉状或粒状 析出。完全析出后,将物料压入真空过滤器,除去混合溶剂。加水洗涤 滤饼,搅拌,粉状树脂连同洗涤水一起放入离心机脱水。湿树脂移入沸 腾床、真空干燥箱中进行干燥。干燥的树脂立即加入挤出机制成颗粒。
杂质主要来自三个方面 : ①来自原料中的杂质②反应中生成的副产物 及未反应的物料③机械设备和管道等附带的杂质等。
反应方程式
工艺流程图
四丶聚碳酸酯的性能
【4】端基 端基对热性能影响显著。为封端的聚碳酸酯,链末端为羟基和苯氧基 (酯交换法)或羟基和酰氯基(水解后为羧基,光气法)。在高温下, 羟基会引起它醇解,羧基会促使它酸性水解,并将进一步促进聚碳酸酯 的游离基连锁降解。 【5】分子量及其分布 ①n<40时,表现出低分子化合物特征,不能做制品,只有Tm。 ②n≥40时,分子链缠结数增加,链间相互作用增大,出现高弹态,出现 了Tm和Tg。 ③n≥800时,完全不能结晶。 ④分子量分布窄,熔程Rm范围小。分子量分布广,熔程Rm范围宽。

聚碳酸酯的合成技术

聚碳酸酯的合成工艺摘要:本文综述了聚碳酸酯(PC )已经实现工业化的4 种合成聚合工艺:直接光气法、间接光气法、酯交换法和甲醇羰基氧化法, 按照各生产工艺的流程和特点对其进行了阐述。

关键词:聚碳酸酯聚合工艺流程特点1 引言聚碳酸酯是分子链中含有碳酸酯基的聚合物的总称,缩写PC。

聚碳酸酯可以看作是二羟基化合物与碳酸的缩聚产物,按其中二羟基化合物R基的不同,可以分为脂肪族、脂环族、芳香族以及脂肪-芳香族几种类型。

但因制品、加工性能及经济等因素的制约,目前得到工业化规模生产和应用的聚碳酸酯只有双酚A 型芳香族聚碳酸酯,通常所说的聚碳酸酯指的就是双酚 A 型聚碳酸酯。

文章中提到的聚碳酸酯在没有特指的情况下,表示双酚A型聚碳酸酯[1]。

双酚A型聚碳酸酯是以双酚A作为二羟基化合物的聚碳酸酯。

其结构式为:因为有刚性基团苯环和柔性基团醚健的同时存在,双酚A型聚碳酸酯的分子链刚性较强,同时又具有一定的柔顺性,使其成为一种既刚又韧的材料。

其结晶能力较差,属于无定形聚合物,具有优良的透明性,其透光率可以达到90 %,其力学性能也十分优良,且受温度的影响较小,另外还有很好的抗冲击及抗蠕变性能,使其在较高温度下能承受较高的载荷并能保证尺寸的稳定性。

除了优异的透光性和力学性能外,双酚 A 型聚碳酸酯还具有很好的耐高低温性能、电性能等,其玻璃化转变温度高(150℃),脆性温度较低(-100℃),长期使用温度范围较宽,并且具有自熄性,电绝缘性较好,吸湿性小,可在很宽的温度和潮湿的条件下保持良好的电性能,耐候和耐热老化的能力也很好,是综合性能优异用途非常广泛的重要的热塑性工程塑料,广泛应用于汽车、电子电气、建筑材料、机械零件、医疗、包装、日用品等各个领域。

其用量仅次于聚酰胺,是用量第二大的工程塑料[2]。

由于碳酸不能稳定存在,所以聚碳酸酯不能通过二羟基化合物和碳酸直接缩聚。

目前,可用于工业规模生产的合成方法有光气法(界面缩聚)和酯交换法(熔融缩聚),其中光气法是生产聚碳酸酯的主要方法。

碳酸二甲酯与双酚a合成聚碳酸酯的工艺研究

碳酸二甲酯与双酚a合成聚碳酸酯的工艺研究碳酸二甲酯与双酚A合成聚碳酸酯是一种广泛应用于工业生产中的合成工艺。

聚碳酸酯具有良好的物理性能、耐热性能和耐腐蚀性能,广泛应用于汽车、电子、航空航天等领域。

在本文中,我们将阐述合成聚碳酸酯的工艺研究,包括反应原理、反应条件以及生产控制等方面。

一、反应原理聚碳酸酯是指由醛类和酸类化合物通过缩合反应形成的聚合物,其中碳酸酯是一种季节性超限分子,它由二元酯交替排列而形成。

由于双酚A和碳酸二甲酯的结构相似,它们之间发生缩合反应形成聚碳酸酯的机理如下:在碳酸二甲酯的存在下,双酚A发生缩合反应,形成无色透明的聚合物――聚碳酸酯。

二、反应条件1.反应温度碳酸二甲酯与双酚A合成聚碳酸酯的反应需要较高的温度,通常在180-260℃之间。

反应温度过低,无法进行碳酸二甲酯与双酚A之间的缩合反应,反应效果差;反应温度过高会导致生成的聚碳酸酯降解,影响产品质量。

2.反应时间反应时间是影响聚碳酸酯产率和质量的关键因素之一。

通常反应时间需要控制在2-6小时之间,过短的时间会导致未完全反应,产率低;过长的时间则会导致聚合物分子量过大,影响产品性能。

3.反应压力反应压力一般在5-20 MPa之间。

合适的压力可以增加反应速率,提高聚碳酸酯的产率,同时减少不良气体对环境的污染。

三、生产控制1.加料及调配碳酸二甲酯和双酚A可以通过重量比为1:1的方式进行加料,混合后通过喷嘴均匀地淋到反应釜上。

在加料过程中需要控制速度和流量,以保证各个组分能够均匀混合。

2.反应控制在反应过程中需要加热反应釜至设定的温度,通过控制温度来完成缩合反应。

同时需要注意反应压力和反应时间的控制,以保证产物的质量和产率。

3.聚合物分离在完成反应后,产物需要通过过滤或离心来进行分离。

在此过程中需要避免聚合物的降解,以保持产品的质量和性能。

4.后处理聚碳酸酯制品可以通过加入不同的添加剂来改善其性能,例如加入玻璃纤维可以增加聚合物的强度和韧度,加入抗氧剂可以提高聚合物的耐热性能等。

聚碳酸酯生产工艺

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。

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1 聚碳酸酯的应用概述
聚碳酸酯是一类高分子量的化合物,常用来作为热塑性材料,因此被广泛的应用于发展经济建设的各个领域。

根据分子组成结构的不同,聚碳酸酯类化合物可以分成脂肪族、脂环族、芳香族几类。

不过目前聚碳酸酯化合物的应用受到了加工性能以及生产成本等方面因素的制约,因此目前进行工业化生产以及应用的聚碳酸酯化合物的种类只有双酚A型芳香族聚碳酸酯。

该类聚碳酸酯化合物也是目前产量最大、应用范围最广的一种化合物。

在本篇文章中所提到的聚碳酸酯都是指的双酚A 型聚碳酸酯化合物。

聚碳酸酯作为一种热塑性的工程塑料用品,具有较强的抗冲击能力,并且它的稳定性好,且具有耐热性能好、吸水率低、无毒、介电性能优良的特点,在多个行业领域,比如电子电器、交通运输、机械、仪表、光学材料、资料器械、航空航天,甚至国防军工等各个领域都被广泛应用。

且聚碳酸酯的应用量在近些年来增长十分迅速。

应用如此广泛的聚碳酸酯,其合成工艺经过了多年数次发展,当然也出现了较多的合成工艺,比如低温溶液缩聚、高温溶液缩聚、吡啶法等。

虽然聚碳酸酯的合成方法众多,但是真正进入大规模应用的合成工艺却并不多,有些生产工艺因为所需要消耗的成本较高,且生产效率低下,而被限制了应用。

目前,应用最普遍的合成方法是界面缩聚法或者熔融酯交换法。

2 聚碳酸酯的合成工艺比较分析
对于聚碳酸酯的合成工艺,根据合成过程中是否用光气做原料可以将其合成工艺分为两大类,一类是光气法即使用光气作为生产原料;另一种是非光气法,在此类生产工艺中,不会应用光气作为原料。

2.1 光气法
2.1.1 溶液光气法
该生产工艺是将光气和双酚A作为生产原料,反应过程是在碱性水溶液和二氯甲烷(或者二氯乙烷)溶液之中进行。

原料在溶液中完成缩聚反应,得到聚碳酸酯胶液,将其洗涤、沉淀、干燥,然后通过造粒工艺制成聚碳酸酯产品。

不过该工艺的显著缺点就是成本较高,并且对于环境带来的危害较大,因此不符合可持续发展战略,目前该工艺已经被淘汰。

2.1.2 界面缩聚法
根据合成工艺的不同,界面缩聚法又分为二步界面缩聚和一步界面缩聚。

1)二步界面缩聚法。

应用该方法合成聚碳酸酯所使用的原料包括双酚A钠盐和光气,该工艺在合成过程中的化学反应式见(1)。

该方法的反应过程分成两步,一不是光气化阶段,而另一步是缩聚阶段,两步工艺先后
进行。

 (1)2)一步界面缩聚法。

一步界面缩聚法是在二步界面缩聚法的基础之上演变而来的,在反应过程中,由于催化剂的加入,使得氯甲酸酯基团和双酚A钠盐的反应速度明显加快,而使得在双酚A钠盐光气化反应进行的同时,后续的缩聚反应也在进行,两个反应几乎同时进行。

通过一步界面缩聚法生产的聚碳酸酯,反应速度快,有效减少了原料的损耗。

该生产工艺成熟、且便于操控,是目前比较成熟的聚碳酸酯的合成方法。

2.1.3 酯交换法
酯交换法的生产工艺可以分成两个部分:一个是酯交换反应,一个是缩聚反应。

首先以苯酚作为原料,然后经界面光气化反应制得碳酸二苯酯,而后在催化剂的作用下,碳酸二苯酯和双酚A进行酯交换反应,得到的低聚物在第二步-缩聚反应中生成聚碳酸酯。

在酯交换法生产工艺中,酯交换阶段和缩聚阶段都是可逆平衡反应,因为为了让产物的产出率增加,要及时的从反应体系中将生成的碳酸二苯酯或者低相对分子产物移出反应体系。

在利用酯交换法生产聚碳酸酯的生产初期阶段,由于该工艺成产出的产品光学性能差、且催化剂容易造成污染问题,并且大规模的工业化生产不易实现,所以初期该工艺并没有得到广泛的应用。

从20世纪80年代开始,欧美以及日本等国家开始大量申请有关该工艺研究的专利,对酯交换法进行的改进,主要集中于反应过程
对比分析聚碳酸酯的合成工艺
董浩然
(四川君邦监测有限公司,四川 成都 610052)
摘 要:聚碳酸酯是某类高分子化合物的总称,这类化合物无味、无毒、呈透明状态,是一种无定型的热塑性材料。

关键词:聚碳酸酯;合成工艺;界面缩聚法;酯交换法
中图分类号:TQ323.41 文献标识码:B 文章编号:1004-275X(2018)05-110-02
·110·
一个完整的分析结果中应包括测量不确定度。

它能反映出测量过程是否持续受控,测量结果是否能保持稳定一致,测量不确定度越大,表示测量能力越差。

文章依照CSM01010104-2006,JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》对电感耦合等离子体发射光谱法测定原油中钙含量进行了不确定度评定。

1 试验部分
1.1 仪器与试剂
电子天平:AE240型,量程:0-240g,线性误差±0.2mg,分度值0.1mg,瑞士Mettle公司;
电感耦合等离子体原子发射光谱仪:PEoptima Dv2000(美国铂金股份有限公司);
A级容量瓶100mL,允许差±0.1mL;
单标线吸管:5、10、20 、50mL;
硝酸:优级纯(天津化学试剂有限公司);
硫酸:优级纯(天津化学试剂有限公司);
铁单元素标准溶液:1000ug/mL(中国计量研究科学院);
实验室用水:二级水。

1.2 试样溶液的制备
称取1.0g(精确至0.001g)试样于100 mL的石英杯中,加入5 mL硫酸,放在电炉上炭化,炭化后处理后的样品杯放入温度为(550±25)℃的马弗炉内进行炭化,直至烧尽。

用10 mL硝酸(1+1)冲洗杯壁,在电路上加热至盐类全部溶解,转移至50mL容量瓶中,用稀硝酸(1+19)稀释至刻度,摇匀备用。

1.3 校准曲线的绘制
直接使用10mL的单标线吸管,直接将10mL的铁标准溶液放置在100mL的容量瓶之中,然后使用硝酸(1+19)直接定容到刻度,这样就可以获取标准的溶液。

之后分别使用铁标液5.0、10.0、15.0、20.0、25.0mL,放置在100mL的容量瓶之中,进而获取标准系列。

2 结果与讨论
2.1 数学模型
数学模型:X(Ca)
(%)=×100
其中,X(Ca)表示的试样钙的质量分数,m0表示
电感耦合等离子体发射光谱法测定原油中钙含量的不确定度评定
孙存云
(中国石油乌鲁木齐石化分公司研究院,新疆 乌鲁木齐 830000)
摘 要:文章对电感耦合等离子体发射光谱法测定原油中钙含量的不确定度产生的原因进行了分析,并对样品中钙含量的测定结果的不确定度进行了评定。

关键词:等离子体发射光谱法;原油;钙;不确定度
中图分类号:TE622.1 文献标识码:B 文章编号:1004-275X(2018)05-111-02
中催化剂的选择和配置上面。

近些年,该工艺得到了极大的改进,生产效率也不断提高。

2.2 非光气法
通过非光气酯交换法生产聚碳酸酯,同传统的酯交换法在树脂的聚合阶段是一样的,都是将双酚A和碳酸二苯酯经过酯交换法和缩聚反应生产聚碳酸酯,不同之处在于碳酸二苯酯的生产过程,传统的酯交换法是使用光气作为原料来制得碳酸二苯酯,而非光气法则使用碳酸二甲酯经过酯交换反应制成碳酸二苯酯。

应用非光气酯交换法生产过程中,不管是从原料单体一直到产品制成,整个过程都不会使用光气,因此该工艺能够保证绿色安全无污染。

该工艺不使用光气作为原料,不仅是对环境的保护,更是对操作人员身体健康的一种保护。

不过该工艺也存在一定的问题,那就是碳酸二甲酯和苯酚酯交换得到碳酸二苯酯的反应中,反应收率较低,在此方面还需要进一步的研究。

3 结语
除了以上所提到的方法之外,聚碳酸酯的生产方法还包括开环聚合法、固相缩聚法等等。

在这些生产方法中,熔融酯交换缩聚法生产工艺简便,原料简单,并且不会使用有毒的二氯甲烷溶剂,有效的减少了对环境的损害。

非光气酯交换法在合成过程中同样绿色、环保,不过该工艺成本较高,在工业化生产中并未得到广泛的应用。

在今后,聚碳酸酯的生产工艺必定会不断改善,不断提高聚碳酸酯的合成效率,且符合绿色环保无污染的可持续发展的理念。

参考文献:
[1] 李小利,李贵贤.聚碳酸酯的合成工艺对比及进展分析[J].天津
化工,2009,23(5):12-15.
[2] 朱志刚,梅付名.双酚A型聚碳酸酯合成工艺研究进展[J].湖北
化工,2002(19).
[3] 路辛.非光气法聚碳酸酯生产工艺[J].国际化工信息,2004
(3):1-3.
收稿日期:2018-03-12
作者简介:董浩然,四川君邦监测有限公司。

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