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聚碳酸酯聚碳酸酯成员成员 : : 丁志敏丁志敏沈优沈优刘宏生刘宏生卞丹飞卞丹飞聚碳酸酯聚碳酸酯??聚碳酸酯的定义聚碳酸酯的定义??聚碳酸酯的聚合聚碳酸酯的聚合( (重点重点) ) ??聚碳酸酯的结构聚碳酸酯的结构( (重点重点) ) ??聚碳酸酯的性能聚碳酸酯的性能( (重点重点) ) ??聚碳酸酯的改性与应用聚碳酸酯的改性与应用聚碳酸酯的定义聚碳酸酯的定义< <一一> > 定义定义分子主链中含有分子主链中含有碳酸酯基碳酸酯基的聚合物统称为聚碳酸酯, 的聚合物统称为聚碳酸酯, 可看作二羟基化合物与碳酸的缩聚产物。英文为可看作二羟基化合物与碳酸的缩聚产物。英文为 Polycarbonate Polycarbonate ,缩写,缩写 PC PC。是用量第二大的工程塑料。。是用量第二大的工程塑料。 OROC On R R代表二羟基化合物的主体部分, 代表二羟基化合物的主体部分, R R可以属于脂肪族、可以属于脂肪族、脂环族、芳香族或脂肪脂环族、芳香族或脂肪- -芳香族。迄今最普遍的是芳香族。迄今最普遍的是双酚双酚 A A型聚型聚碳酸酯碳酸酯。。双酚双酚 A A的结构 H 3 CH 3 OH HO双酚双酚 A A型聚碳酸酯 H 3 CH 3 O OC O n光气法溶液光气法界面缩聚光气法工艺经济性较差,且存在环保问题, 缺乏竞争力在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。< <二二> PC > PC 的聚合的聚合??由于碳酸不能稳定存在,所以不能通过二羟基和碳酸由于碳酸不能稳定存在,所以不能通过二羟基和碳酸直接缩聚。直接缩聚。??光气法是常用的聚合方法之一光气法是常用的聚合方法之一溶液光气法的工艺路线为:光气+双酚 A(BPA) →PC。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。溶液光气法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, 其与溶液光气法的主要不同在于: 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。 4,4 4,4 ' '- -二羟二羟基基- -2 2, ,2 2' '- - ~ ~ × ×10 10 5 5的的 PC PC 1. :目前约:目前约 90 90%的%的 PC PC 用该法合成。用该法合成。 CCH 3 CH 3 OH HO + H 3 CH 3 ONa NaO 2H H 3 CH 3 ONa NaO n + nCOCl H 3 CH 3 O OC On + 2nNaCl +双酚双酚 A A ??酯交换熔融缩聚法的工艺路线分为两步: 酯交换熔融缩聚法的工艺路线分为两步: ①①光气光气+ +苯酚苯酚→→DPC DPC ; ;②②DPC+BPA DPC+BPA →→PC PC,简称酯交换法,又称本体聚合法, ,简称酯交换法,又称本体聚合法, 也是一种间接光气法工艺。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苯酚经光气法反应生成碳酸二苯酯(DPC) (DPC) ,然后在高温、,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与双酚 A A进行酯交换反应生成低聚物,再进一步缩聚制得进行酯交换反应生成低聚物,再进一步缩聚制得 PC PC产品。该工艺流程短,无溶剂,全封闭,无污染,生产产品。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, 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、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传热等问题的限制,难以实现大吨位工业化生产。。 2. 2. 酯交换法(熔融缩聚法) 酯交换法(熔融缩聚法)