聚碳酸酯的性质和聚合方法
聚碳酸酯合成方程式及原理
聚碳酸酯合成方程式及原理聚碳酸酯是一种重要的合成高分子材料，在工业生产和日常生活中有广泛的应用。
它具有优异的耐热性、耐化学腐蚀性、耐候性和机械性能，因此受到广泛关注。
聚碳酸酯的合成方法主要包括缩聚法、酯交换法和环酯化法，其中以缩聚法最为常见和重要。
聚碳酸酯的合成方程式可以用简化的形式表示为：二元酚A和二元酸B在酚酸缩聚剂（通常为咪唑衍生物）的催化下，经聚酯化反应形成聚碳酸酯。
其反应机理主要包括酯交换和脱水缩合两个步骤。
聚碳酸酯的合成原理是基于酯化反应，即二元酚和二元酸在适当的条件下发生酯化反应，生成聚酯分子。
对于聚碳酸酯的合成而言，二元酚通常选择双酚A（BPA）或其它含酚基团的化合物，如环氧丙烷和双酚S等；而二元酸一般选用邻苯二甲酸（TPhA）、对苯二甲酸（TPA）等。
催化剂在聚合过程中起着至关重要的作用，能够提高反应速率和选择性，通常酚酸缩聚剂能够促进酯交换反应的进行。
在聚碳酸酯的合成过程中，酯交换是一个关键步骤。
在酯交换反应中，二元酚与二元酸发生酯基的交换，酯键形成，同时生成低分子量的酯类副产物。
随着反应的进行，副产物会逐渐脱离反应体系，从而驱动反应向聚合物的方向进行。
脱水缩合阶段是指在生成酯键的过程中，伴随着水分子的脱除，使得聚合物的主链不断延伸，形成线性结构。
聚碳酸酯合成的过程中，反应条件的选择对聚合物的结构和性能有着重要的影响。
温度、压力、催化剂种类和用量等条件都会影响聚合物的分子量、分子量分布以及链结构。
通常情况下，较高的反应温度和较高的催化剂浓度可以促进反应的进行，但同时也可能导致副反应的发生，影响聚合物的质量。
因此，在实际合成过程中需要谨慎选择反应条件，以获得理想的聚碳酸酯产物。
综上所述，聚碳酸酯的合成是一种重要的高分子合成方法，其合成原理主要基于酯化反应。
通过选择合适的二元酚和二元酸、催化剂及反应条件，可以实现高效的聚碳酸酯合成反应。
聚碳酸酯作为一种具有优异性能的高分子材料，在材料科学和工程领域具有广泛的应用前景。
聚碳酸酯聚合反应
聚碳酸酯聚合反应聚碳酸酯是一类重要的高分子材料，广泛应用于工程塑料、医疗器械、食品包装等领域。
聚碳酸酯的制备主要通过聚合反应来实现，其中最常用的方法是通过环氧化合物和二元酸的缩聚反应来合成。
这种合成方法简单高效，能够在温和的条件下获得高分子量的聚碳酸酯。
在聚碳酸酯的合成过程中，环氧化合物起着链延长的作用，而二元酸则提供了聚合反应的活化中心。
反应首先发生环氧化合物的开环反应，使得链分子开始增长，之后与二元酸缩合形成聚合物。
在聚合反应的过程中，通常需要添加催化剂以促进反应的进行，常用的催化剂包括有机锡化合物、蒽酚类化合物等。
聚碳酸酯的合成反应通常在惰性气氛下进行，以避免氧气或水的干扰。
反应温度和时间的控制对于获得理想的聚碳酸酯产物至关重要。
一般情况下，反应温度在150-200摄氏度之间，时间在数小时至数十小时不等。
通过控制反应条件，可以调控聚碳酸酯的分子量和分子量分布，从而影响其物理化学性质。
除了环氧化合物和二元酸的选择外，反应的配比也是影响聚碳酸酯性能的重要因素。
不同的环氧化合物和二元酸具有不同的结构和性质，它们的缩聚反应会导致聚合物具有不同的链结构和性能。
因此，在合成聚碳酸酯时，需要根据具体的应用要求选择合适的原料和配比，以获得符合要求的高分子材料。
聚碳酸酯作为一种优良的高分子材料，具有优异的耐热性、耐化学性和机械性能，被广泛应用于各个领域。
随着技术的不断进步，聚碳酸酯的合成方法也在不断改进，新型催化剂、新颖的合成策略不断涌现，为聚碳酸酯的制备提供了更多的选择。
未来，随着对高性能材料需求的不断增加，聚碳酸酯作为一种具有广阔发展前景的高分子材料，将会得到更广泛的应用和研究。
1。
聚碳酸酯的合成方程式
聚碳酸酯的合成方程式聚碳酸酯（Polycarbonate，简称PC）是一种高分子量聚合物，具有优良的物理和化学性质，如高强度、高韧性、高透明度、抗冲击性等。
其材料常用于制成手机壳、电视机外壳、水杯、保温杯、汽车玻璃、CD、DVD等产品。
本文将介绍聚碳酸酯的合成方程式及其工业应用。
一、合成方程式聚碳酸酯的合成通常采用三种方法，分别是热聚合法、缩醛法和相转移催化法。
其中热聚合法最为常用，其合成方程式如下所示：聚酸酐（Polyanhydride）+ 碳酸二酐（Phosgene）→聚碳酸酯（Polycarbonate）+ 二氧化碳（CO2）其中，聚酸酐是指苯酐等含有酸酐官能团的高聚物。
碳酸二酐是聚合反应的重要原料，二氧化碳是聚合反应的副产物。
聚碳酸酯的合成反应分为四步，如下所述：1.将聚酸酐加入烷基氯（RMCl）或烷基溴（RMBr）的溶液中，使其溶解；2.将氧化铜（CuO）加入上述溶液中，溶解后加入碳酸二酐；3.反应溶液经过催化，聚合物形成，并产生CO2副产物；4.反应后的溶液中加入水，使反应停止，可用丙酮等有机溶剂提取产物。
二、工业应用聚碳酸酯是一种重要的合成材料，广泛应用于电子电器、汽车、建筑、机械等领域。
下面介绍聚碳酸酯在不同领域中的应用情况：1.电子电器方面目前，聚碳酸酯被广泛应用于移动电话、计算机、工业控制器等电子电器设备中。
其主要原因是聚碳酸酯具有高强度、高韧性、耐热性好等优良的物理性质，可保护部件免受损坏。
此外，聚碳酸酯还具有透明度高、重量轻等优点，可以优化设备的外观设计。
2.汽车方面聚碳酸酯材料在汽车行业中应用广泛，如车灯、汽车前保险杠、车窗、仪表盘等部件均采用聚碳酸酯材料制成。
聚碳酸酯具有优良的透明度和抗冲击性，可以保护汽车的外观并提高驾乘舒适度。
3.建筑方面聚碳酸酯也被广泛应用于建筑领域，如采光罩、隔墙、屋顶覆盖材料等。
聚碳酸酯材料具有较高的透光度和抗冲击性，可以在不影响建筑整体美观的前提下，提供良好的采光效果和抗风雨效果。
聚碳酸酯的合成方法有哪几种呢
聚碳酸酯的合成方法有哪几种呢
聚碳酸酯是一种重要的高分子材料，具有优异的热性能、力学性能和透明性，在工业和生活中有着广泛的应用。
聚碳酸酯的合成方法主要包括缩聚法、环氧化法、醚解法等几种。
缩聚法
缩聚法是一种常用的聚碳酸酯合成方法，其基本原理是通过两种或两种以上的单体在催化剂的存在下缩聚反应生成聚合物。
在聚碳酸酯的合成中，常用的缩聚单体包括碳酸二酐和双酚类化合物。
碳酸二酐是一种含有碳酸酯基的化合物，而双酚类化合物则是指具有两个酚基的有机物。
这两种单体在一定条件下进行反应，能够形成聚碳酸酯的高分子链结构。
环氧化法
环氧化法是另一种制备聚碳酸酯的方法，它的原理是将环氧化合物与二氧化碳在催化剂的作用下进行环氧化反应，生成聚碳酸酯。
环氧化合物是一类含有环氧基的有机物，具有高度的反应活性。
在反应过程中，环氧基与二氧化碳发生缩合反应，形成聚碳酸酯的聚合链结构。
环氧化法合成的聚碳酸酯通常具有较高的分子量和热稳定性，适用于高性能材料的制备。
醚解法
醚解法是一种较为特殊的聚碳酸酯合成方法，其原理是通过醚键的断裂和重组反应生成聚碳酸酯。
这种方法通常适用于对环保要求比较高的聚合物合成过程。
在醚解法中，常用的醚基含有聚乙二醇等。
综上所述，聚碳酸酯的合成方法主要包括缩聚法、环氧化法和醚解法等几种。
不同的合成方法在聚碳酸酯的结构和性能上可能会有所差异，选择合适的合成方法对于制备具有特定性能的聚碳酸酯材料至关重要。
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聚碳酸酯结构
聚碳酸酯结构一、聚碳酸酯的简介聚碳酸酯是一类重要的高分子材料，其结构由酯键连接碳酸酯单体而成。
聚碳酸酯具有优异的物理和化学性质，被广泛应用于塑料、纤维和电子等领域。
二、聚碳酸酯的化学结构聚碳酸酯的分子结构由聚碳酸酯单体组成，聚碳酸酯单体是由碳酸二酯和二元醇反应生成的。
碳酸二酯是由二醇和二酸反应生成的，其中二醇和二酸的种类和取代基决定了聚碳酸酯的性质和用途。
三、聚碳酸酯的合成方法聚碳酸酯的合成主要通过酯化反应进行。
一种常见的合成方法是将二元醇和碳酸二酯在催化剂的作用下进行酯交换反应，生成聚碳酸酯。
此外，还可以通过聚酯交换反应将高分子量的聚碳酸酯与低分子量的碳酸酯进行反应，以降低聚合反应的温度和能耗。
四、聚碳酸酯的应用领域4.1 聚酯纤维聚碳酸酯是一种优秀的纤维材料，具有良好的强度、耐磨性和耐腐蚀性。
聚酯纤维广泛用于制造服装、家纺和工业材料等领域。
4.2 聚碳酸酯塑料聚碳酸酯塑料具有优异的耐热性、耐候性和机械性能，被广泛应用于汽车、电子产品和家电等领域。
它还可以制成光学材料，用于制造眼镜、相机镜头等产品。
4.3 聚碳酸酯薄膜聚碳酸酯薄膜具有优异的透明性、耐候性和耐化学腐蚀性，被广泛应用于包装、电子屏幕等领域。
五、聚碳酸酯的特点和优势1.耐热性：聚碳酸酯具有较高的热变形温度和耐高温性能，适用于高温环境下的应用。
2.机械性能：聚碳酸酯具有良好的强度和刚性，同时具有优异的韧性和冲击强度。
3.耐化学性：聚碳酸酯对大多数溶剂具有较好的耐受性，同时具有耐酸碱的特性。
4.耐候性：聚碳酸酯具有较好的耐候性，可以在户外环境下长期使用而不发生明显的老化和腐蚀。
5.透明性：聚碳酸酯具有良好的透明性，可以制成透明的制品。
6.加工性能：聚碳酸酯具有较好的加工性能，可以通过注塑、挤出等方法加工成型。
六、聚碳酸酯的发展趋势随着科技的发展和应用领域的不断扩展，对聚碳酸酯材料的需求将不断增加。
未来的发展趋势包括提高聚碳酸酯的强度和刚性，改善耐热性和耐候性，开发具有特殊功能的聚碳酸酯材料，如导电聚碳酸酯和阻燃聚碳酸酯等。
聚碳酸酯的合成方法有哪些种类
聚碳酸酯的合成方法有哪些种类
聚碳酸酯是一类重要的高性能工程塑料，具有优异的物理力学性能、耐热性和耐化学性，因此在工业领域得到广泛应用。
其合成方法主要分为以下几种种类，每种方法都有其独特的特点和适用范围。
1. 缩聚法
聚碳酸酯的缩聚法是一种常见的合成方法，通过将二元酯和二元醇在缩聚剂的作用下发生酯交换反应从而合成聚碳酸酯。
这种方法简单易行，产品纯度较高，但需要使用高温和高真空条件，生产成本较高。
2. 均聚法
均聚法是另一种常见的聚碳酸酯合成方法，通过将碳酸酯单体在催化剂的作用下进行聚合反应得到聚碳酸酯。
这种方法不涉及酯交换反应，可以减少副产物的生成，但对催化剂的选择和控制有一定要求。
3. 共缩聚法
共缩聚法是一种将二元酯、二元醇和碳酸酯单体进行共缩聚反应的合成方法，可以在较温和的条件下得到聚碳酸酯。
这种方法结合了缩聚法和均聚法的优点，可以有效控制反应条件，得到高质量的聚碳酸酯。
4. 无溶剂合成法
无溶剂合成法是近年来备受关注的一种合成方法，通过将碳酸酯单体在无溶剂条件下进行环化反应合成聚碳酸酯。
这种方法避免了有机溶剂对环境的污染，节约了能源消耗，具有较好的环保性。
5. 光引发合成法
光引发合成法是一种利用光敏引发剂引发碳酸酯单体聚合反应的合成方法，可以实现温和条件下的聚合反应。
这种方法具有反应速度快、操作简便等优点，但需要引发剂的配合，对反应条件有一定要求。
综上所述，聚碳酸酯的合成方法种类繁多，选择合适的合成方法需要考虑产品性能要求、生产成本、环保因素等多方面因素。
不同的合成方法各有优缺点，在工程实践中可以根据具体需求进行选择和优化，以获得更好的合成效果和经济效益。
聚碳酸酯的合成及性能表征
非光气熔融酯交换缩聚法
05
LG化学公司的非光气技术
04
尿素一甲醇法
03
气相氧化羰化法
02
液相氧化羰化法
01
二氧化碳—甲醇法
该方法由日本旭化成公司开发成功。它是以二氧化碳(CO：)和环氧乙烷(EO)反应得到碳酸乙烯酯(EC)，催化剂为四元氨盐(四乙基氨溴化物等)，再与甲醇酯交换制备出C，DMC再与苯酚反应生成DPC。DPC最后再与BPA聚合反应得到PC产品。该方法因环氧乙烷可高选择性、高转化率地转化为乙二醇．可用于生产聚酯或单独作为产品外卖：另外一个优点是甲醇基本上可转化为DMC。整个工艺过程仅消耗EO、C02和BPA，中间产品EC、DMC、甲醇、DPC和苯酚的收率和选择性均可以达到99％以上。
聚碳酸酯的合成及性能表征
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简介
聚碳酸酯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。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。
材料光学性能的表征
测量材料的光吸收谱
使用 UV-3600 紫外光谱仪，以干净的载波片作为参比，测定了其制得的聚碳酸酯薄膜的光吸收谱。
折射率与膜厚的测量
测量波导的折射率和厚度使用的是 SPA-4000 棱镜耦合仪。在TE 模式下测量了波长在632.8 nm 和1 550 nm（即通信波段）下的折射率和膜厚。
02
光气(界面缩聚)法
双酚A与NaOH溶液反应,制成双酚A 钠盐。将双酚A钠盐送入光气反应釜,通入有机溶剂二氯甲烷,在光气反应釜中形成有机相和无机相二相,光气溶于二氯甲烷中,双酚A和光气在有机相和无机相的界面进行反应生成聚碳酸酯齐聚物,然后在缩聚釜中将低分子聚碳酸酯缩聚成高分子聚碳酸酯。产物聚碳酸酯进入有机相被溶解,副产物氯化钠溶于无机相。有机相经洗涤、脱盐、脱溶剂、沉淀燥等工序后聚碳酸酯成粉状,再经挤出造粒而形成聚碳酸酯树酯。
聚碳酸酯的合成方法有哪些
聚碳酸酯的合成方法有哪些
聚碳酸酯是一类重要的高分子材料，具有优异的热稳定性、力学性能和耐化学腐蚀性。
其合成方法主要包括直接缩合法、环氧化开环聚合法、缩醛酯化法等几种主要途径。
1.直接缩合法
直接缩合法是聚碳酸酯合成的一种经典方法，通常用于合成线性结构的聚碳酸
酯。
该方法通过二醇与二酸或其酐进行酯键缩合反应形成聚合物，反应条件可控制合成聚碳酸酯的分子量及分子量分布。
这种方法操作简单，但对原料纯度要求较高。
2.环氧化开环聚合法
环氧化开环聚合法是通过环氧化合物与二元羧酸发生开环反应得到聚碳酸酯。
该方法在工业上被广泛应用，可以制备高性能的聚碳酸酯。
环氧化合物可以是脂肪族、芳香族等不同类型的化合物，通过与二元羧酸反应形成聚合链。
3.缩醛酯化法
缩醛酯化法是一种绿色环保的聚碳酸酯合成方法，该方法不涉及有毒物质，且反应条件温和。
通常是将多羟基化合物与二醛化合物进行酯化反应，生成聚碳酸
酯。
这种方法对原料的选择有一定限制，但较为环保。
4.其它方法
除了以上主要的合成方法外，还有一些特殊情况下的合成途径，如催化剂辅助的方法、溶剂热法等。
这些方法可能在特定环境下有特殊的应用优势，可以实现对聚碳酸酯结构的精确设计和调控。
总的来说，聚碳酸酯的合成方法多种多样，每种方法都具有自身的特点和适用范围。
在实际应用中，根据所需的聚合物性质以及原料的可获得性选择合适的合成方法非常重要。
未来随着合成化学技术的不断发展，相信聚碳酸酯的合成方法会不断创新和完善，为其在更多领域的应用提供更多可能性。
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聚碳酸酯一．聚碳酸酯的概述聚碳酸酯（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。
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。
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能达到 9%，销售量年增长将达10%。
1.聚碳酸酯的化学性质聚碳酸酯（PC）是碳酸的聚酯类，碳酸本身并不稳定，但其衍生物（如光气，尿素，碳酸盐，碳酸酯）都有一定稳定性。
按醇结构的不同，可将聚碳酸酯分成脂族和芳族两类。
脂族聚碳酸酯。
如聚亚乙基碳酸酯，聚三亚甲基碳酸酯及其共聚物，熔点和玻璃化温度低，强度差，不能用作结构材料；但利用其生物相容性和生物可降解的特性，可在药物缓释放载体，手术缝合线，骨骼支撑材料等方面获得应用。
聚碳酸酯耐弱酸，耐弱碱，耐中性油。
聚碳酸酯不耐紫外光，不耐强碱。
PC是一种线型碳酸聚酯，分子中碳酸基团与另一些基团交替排列，这些基团可以是芳香族，可以是脂肪族，也可两者皆有。
双酚A型PC是最重要的工业产品。
PC是几乎无色的玻璃态的无定形聚合物，有很好的光学性。
PC高分子量树脂有很高的韧性，悬臂梁缺口冲击强度为600~900J/m，未填充牌号的热变形温度大约为130°C ，玻璃纤维增强后可使这个数值增加10°C。
PC的弯曲模量可达2400MPa以上，树脂可加工制成大的刚性制品。
低于100°C 时，在负载下的蠕变率很低。
PC耐水解性差，不能用于重复经受高压蒸汽的制品。
PC主要性能缺陷是耐水解稳定性不够高，对缺口敏感，耐有机化学品性，耐刮痕性较差，长期暴露于紫外线中会发黄。
和其他树脂一样，PC容易受某些有机溶剂的浸浊。
PC材料具有阻燃性，耐磨。
抗氧化性。
图1：聚碳酸酯颗粒2.聚碳酸酯的物理性质密度：1.18－1.22 g/cm^3 线膨胀率：3.8×10^-5 cm/°C 热变形温度：135°C 低温-45°C聚碳酸酯无色透明，耐热，抗冲击，阻燃BI级，在普通使用温度内都有良好的机械性能。
同性能接近聚甲基丙烯酸甲酯相比，聚碳酸酯的耐冲击性能好，折射率高，加工性能好，不需要添加剂就具有UL94 V-0级阻燃性能。
但是聚甲基丙烯酸甲酯相对聚碳酸酯价格较低，并可通过本体聚合的方法生产大型的器件。
聚碳酸酯的耐磨性差。
一些用于易磨损用途的聚碳酸酯器件需要对表面进行特殊处理。
3.聚碳酸酯的主要性能1、机械性能：强度高、耐疲劳性、尺寸稳定、蠕变也小（高温条件下也极少有变化）；2、耐热老化性：增强后的UL温度指数达120~140℃（户外长期老化性也很好）；3、耐溶剂性：无应力开裂；4、对水稳定性：遇水易分解（高温、高湿环境下使用需谨慎）；5、电气性能：(1) 绝缘性能:优良(潮湿、高温也能保持电性能稳定,是制造电子、电气零件的理想材料）;(2) 介电系数：3.0-3.2；(3) 耐电弧性：120s；6、成型加工性：普通设备注塑或挤塑。
由于结晶速度快，流动性好，模具温度也比其他工程塑料要求低。
在加工薄壁制件时，仅需几秒钟，对大部件也只要40-60s即可。
二．聚碳酸酯的合成方法（合成原料合成机理）1. 直接光气法将原料光气和双酌A在碱性水溶液和二氯甲焼的混合溶液中进行界面缩聚反应,得到的PC溶液再经过一系列后续的精制过程,包括冼漆、沉淀、干燥等工序最终得到聚碳酸酯产品。
反应在不相溶的两项界面上在常温条件下进行的,过程是不互逆不平衡的。
可以制的质量很高的树脂。
这个生产工艺是非常成熟的,该反应在常温常压下进行,反应温和,对环境条件要求不高,而且对生产设备的要求很低,得到的产品性能却非常好,质量很好,在如此的生产成本下,得到具有其高透明性的产品,所以该方法是世界上大多数厂家釆用的方法。
但是该方法却对环境有非常严重的污染风险,生产过程中的原料光气是剧毒气体,而且产生的废水含有大量的氧化物,对环境具有很大的威胁。
在如今全世界绿色环保节约的大形势下,这样的方法受到了很多的限制,于是非常多的高级实验室都致力于发展绿色环保的聚碳酸酯合成方法。
2. 间接光气法该法是酯交换溶融缩聚法,可以简称为酯交换法,也可以称为本体聚合法。
以光气和苯酯为原料先反应生成碳酸二苯酯,然后在添加剂和催化剂(微量的齒化锂或者氧氧化锂)存在的条件下与双酯A在高温、真空下进行酯交换反应,到低聚物,通过进一步的缩聚得到聚碳酸酯产品。
该工艺流程较短,无污染、无溶剂、全封闭,成本相较于2.1介绍的直接光气法会低一些,而且对环境造成污染也相对少一些。
但是这种方法得到的聚碳酸醋产品的性能不是很理想,光学性能较差,再加上这种方法用到的催化剂容易污染环境,而且很难清除反应中副产品船。
产品存在很多的问题,限制了其大规模工业化生产。
3. 界面縮聚光气法这种方法合成聚碳酸醋的反应式如下:该方法传统上分为两步:光气化和缩聚。
光气化反应由双酚A钠盐生成低分子聚合物,再由低分子聚合物在光气的催化下完成缩聚反应。
该法的缺点是第一步耗时较长,且第二步反应速率慢。
针对以上缺点,进一步发展出了一步界面法。
在反应开始时加入提高反应速率的催化剂,使氯甲酸酯基团与紛盐酯化速率提高,光气化与缩聚几乎同时进行,同时结束。
该法的优点是反应速度快,减少了原料消耗,同时也去除了氧化分解,使产品质量得到提高。
该法工艺成熟、容易掌控、生产稳定,得到的产品性能稳定,分子量高,容品加工,能够满足各方面的需求,是世界上比较成熟的生产聚碳酸的方法之一。
但是该方法在生产过程中还是使用:了有毒的光气，而且产生的废水中含有的氯化物会污染环境。
4. 非光气熔融酯交换法非光气熔融酯交换法工艺和普通熔融酯交换法工艺的主要不同之处是DPC的生产不用光气及回收其他中间产物。
DPC的合成方法主要有:由苯酚与碳酸二甲酯合成制备DPC、由苯酚和草酸二甲酯酯交换法合成DPC、由碳酸二甲酯与醋酸苯酯合成DPC、苯酚的氧化羰基化法合成碳酸二苯酯、草酸酯脱羰法等。
非光气溶融酯交换法是以DPC和BPA为原料,在熔融状态下发生酯交换反应和缩聚反应合成聚碳酸酯,因此此方法根据反应条件的差异分为酯交换阶段和缩聚阶段。
DPC与BPA以一定物料比在高温、减压、催化剂条件下,先进行酯交换反应生成预聚体,预聚体再在更高温度和真空度下进行缩聚,形成高聚物,得到的熔体可直接挤伍成条,经水冷切粒后形成PC颗粒。
具体反应如下:酯交换反应:缩聚反应:此方法的缩聚步骤是PC合成过程中的关键步骤,反应后期物料的停留时间较长,反应体系的粘度上升较快,因此要求反应设备要有良好的混合性能和优秀的传热传质性能,目前比较好的缩聚反应设备类型主要有带不同搅拌器的卧式反应釜(如垂直搅拌器、水平搅拌器、离心膜蒸发器等)以及不带搅拝的垂直下落型立式反应器。
5. 甲醇碳基氧化法该法由作为原料的甲醇和一氧化碳反应生成碳酸—甲酯,然后合成碳酸二苯酯,最后缩聚为PC产品。
可分为液相法和气相法两种。
液相法生产的PC产品纯度高,透明性好,性能好,且此方法无污染,消耗原料少,能耗低,投资费用比光气法少,但由于催化剂的氧化性,对设备要求高,这样就提高了成本。
气相法与液相法相比消耗原料少,设备投资少,生产成本少,但是能耗高,限制了其工业化大规模生产。
6. 固相縮聚法随着聚碳酸酯应用向高精专发展,对PC产品的性能要求越來越高。
由于高结晶度的PC 产品具有优秀的力学性能,热变形温度高、耐溶剂和耐化学腐蚀性,现在该类产品的应用越来越广泛。
固相缩聚方法就是制取这种具有优秀性能的PC产品的…种简易的方法,合成范围两步。
首先合成预聚物,以双酚A和碳酸苯酯为原料在催化剂的存在下减压加热发生酯交换和缩聚反应得到预缩聚中间体,然后在大致相同的条件(催化剂、减压加热)下,结晶性或非结晶性预聚中间体发生固相缩聚,形成高结晶度的聚碳酸酯产品。
7. 开环聚合法使环状单体开环而聚合成高分子化合物的工艺过程叫做开环聚合法,开环聚合法制备BPA-PC的步骤包括环状低聚物的合成和环状低聚物的开环聚合两步在这里主要介绍环状低聚物在阴离子型催化剂作用下开环而聚合成高分子量聚碳酸酯的工艺过程。
合成路线是采用双酌A与光气反应生成双氯甲酸双酚A酯,再经水解、缩合而得到2~20环体的环状碳酸双酚A酯低聚物,或者双酯A经一氧化碳氧化碳基化而生成的环状碳酸双酚A酯低聚物,在阴离子型催化剂(选用的有酯基锂、苯乙酸锂、硬脂酸锂、四苯基硼酸四焼基胺)或无催化剂存在下,加入分子量调节剂,开环聚合,便得到高分子量聚碳酸酯:这种开环聚合反应具有活性聚合的特征,即单体耗尽时,可再追加单体继续进行缩合。
所以一般要添加分子量调节剂以控制分子量。
开环聚合法的工艺流程简单,不需要后处理,产品分子量可控,可制得高分子量聚碳酸酯。
开环聚合不仅适用于同一单体,也可用于多种单体共聚,为制造功能性聚碳酸酯开辟了一条新的途径,混合环体溶程低,有利于与增强材料混合,可制得高性能复合材料。
8. 超临界流体法超临界二氧化碳兼具气体的扩散性和液体的溶解能力,对苯酚有很好的溶解性。
对于碳酸二苯酯(DPC)和双酚A反应所产生的副产品苯酚,超临界二氧化碳可以使其有效扩散到PC 中,减少污染。
肖杨以双酚A和碳酸二苯酯为原料在超临界二氧化碳流体中探索出了合成聚碳酸酯的新工艺。
刘涛等采用超临界微孔发泡技术制备出一系列聚碳酸酯微孔泡沫塑料,通过密度测试、电子显微镜扫描等技术手段做了一系列研究工作。