Polikarbonat (PC) adalah rantai molekul yang mengandung gugus karbonat, sesuai dengan struktur molekul dengan gugus ester yang berbeda, dapat dibagi menjadi alifatik, alisiklik, aromatik, yang mana nilai paling praktis dari gugus aromatik, dan yang paling penting adalah jenis bisphenol A. polikarbonat, berat molekul rata-rata berat umum (Mw) pada 20-100.000.

Gambar rumus struktur PC

Polikarbonat memiliki kekuatan, ketangguhan, transparansi, tahan panas dan dingin yang baik, pemrosesan yang mudah, tahan api dan kinerja komprehensif lainnya, aplikasi hilir utama adalah peralatan elektronik, lembaran dan otomotif, ketiga industri ini menyumbang sekitar 80% konsumsi polikarbonat, lainnya di suku cadang mesin industri, CD-ROM, pengemasan, peralatan kantor, perawatan medis dan kesehatan, film, peralatan rekreasi dan pelindung, serta banyak bidang lainnya juga telah mencapai beragam aplikasi, menjadi salah satu dari lima plastik rekayasa dalam kategori dengan pertumbuhan tercepat.

Pada tahun 2020, kapasitas produksi PC global sekitar 5,88 juta ton, kapasitas produksi PC China sebesar 1,94 juta ton/tahun, produksi sekitar 960.000 ton, sedangkan konsumsi polikarbonat di China pada tahun 2020 mencapai 2,34 juta ton, terdapat kesenjangan. Hampir 1,38 juta ton, perlu diimpor dari luar negeri.Permintaan pasar yang besar telah menarik banyak investasi untuk meningkatkan produksi, diperkirakan banyak proyek PC yang sedang dibangun dan diusulkan di China pada saat yang bersamaan, dan kapasitas produksi dalam negeri akan melebihi 3 juta ton/tahun dalam tiga tahun ke depan, dan industri PC menunjukkan tren percepatan perpindahan ke Tiongkok.

Lantas, bagaimana proses produksi PC?Bagaimana sejarah perkembangan PC di dalam dan luar negeri?Apa produsen PC utama di Tiongkok?Selanjutnya kita menyisir sebentar.

PC tiga metode proses produksi utama

Metode fotogas polikondensasi antarmuka, metode pertukaran ester cair tradisional, dan metode pertukaran ester cair non-fotogas adalah tiga proses produksi utama dalam industri PC.
Gambar Gambar
1. Metode fosgen polikondensasi antarmuka

Ini adalah reaksi fosgen menjadi pelarut inert dan larutan natrium hidroksida berair dari bisphenol A untuk menghasilkan polikarbonat dengan berat molekul kecil, dan kemudian dikondensasi menjadi polikarbonat dengan berat molekul tinggi.Pada suatu waktu, sekitar 90% produk polikarbonat industri disintesis dengan metode ini.

Keuntungan dari metode fosgen polikondensasi antarmuka PC adalah berat molekul relatif tinggi, yang dapat mencapai 1,5~2*105, dan produk murni, sifat optik yang baik, ketahanan hidrolisis yang lebih baik, dan pemrosesan yang mudah.Kerugiannya adalah proses polimerisasi memerlukan penggunaan fosgen yang sangat beracun serta pelarut organik yang beracun dan mudah menguap seperti metilen klorida, yang menyebabkan pencemaran lingkungan yang serius.

Metode pertukaran lelehan ester, juga dikenal sebagai polimerisasi ontogenik, pertama kali dikembangkan oleh Bayer, menggunakan lelehan bisphenol A dan difenil karbonat (Diphenyl Carbonate, DPC), pada suhu tinggi, vakum tinggi, keadaan keberadaan katalis untuk pertukaran ester, pra-kondensasi, kondensasi reaksi.

Menurut bahan baku yang digunakan dalam proses DPC, dapat dibagi menjadi metode pertukaran ester cair tradisional (juga dikenal sebagai metode fotogas tidak langsung) dan metode pertukaran ester cair non-fotogas.

2. Metode pertukaran ester cair tradisional

Ini dibagi menjadi 2 langkah: (1) fosgen + fenol → DPC;(2) DPC + BPA → PC, yang merupakan proses fosgen tidak langsung.

Prosesnya singkat, bebas pelarut, dan biaya produksinya sedikit lebih rendah dibandingkan metode fosgen kondensasi antarmuka, tetapi proses produksi DPC masih menggunakan fosgen, dan produk DPC mengandung sejumlah kecil gugus kloroformat, yang akan mempengaruhi produk akhir. kualitas PC, yang sampai batas tertentu membatasi kemajuan proses.

3. Metode pertukaran ester cair non-fosgen

Metode ini dibagi menjadi 2 langkah: (1) DMC + fenol → DPC;(2) DPC + BPA → PC, yang menggunakan DMC dimetil karbonat sebagai bahan baku dan fenol untuk mensintesis DPC.

Fenol produk sampingan yang diperoleh dari pertukaran ester dan kondensasi dapat didaur ulang ke sintesis proses DPC, sehingga mewujudkan penggunaan kembali material dan penghematan yang baik;karena kemurnian bahan bakunya tinggi, produk juga tidak perlu dikeringkan dan dicuci, serta kualitas produknya bagus.Prosesnya tidak menggunakan fosgen, ramah lingkungan, dan merupakan jalur proses ramah lingkungan.

Dengan persyaratan nasional untuk tiga limbah perusahaan petrokimia Dengan meningkatnya persyaratan nasional mengenai keselamatan dan perlindungan lingkungan dari perusahaan petrokimia dan pembatasan penggunaan fosgen, teknologi pertukaran ester cair non-fosgen secara bertahap akan menggantikan metode polikondensasi antarmuka dalam masa depan sebagai arah perkembangan teknologi produksi PC di dunia.