1、PCPC生产工艺流程生产工艺流程 1 1 PC：又称聚碳酸酯，是一种无色透明的无 定性热塑性材料，化学名为2,2-双（4-羟基 苯基）丙烷聚碳酸酯。 2 2 PC是一种重要的热塑性工程塑料，其生产 方法主要有溶液光气法、酯交换熔融缩聚 法、界面缩聚光气法、非光气酯交换熔融 缩聚法等，其中非光气法是今后的发展方 向。 3 3 a,溶液光气法 4 4 溶液光气法是以光气和双酚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。 特点：此工艺经济性较差，且存在环保问 题，已完全淘汰。 5 5 b,酯交换熔融缩聚法 6 6
2、 酯交换熔融缩聚法简称酯交换法，又称本 体聚合法是一种间接光气法工艺。以苯 酚为原料，经光气法反应生成碳酸二苯酯 (DPC)；然后在微量卤化锂或氢氧化锂等催 化剂和添加剂存在下与双酚A在高温、高真 空下进行酯交换反应，生成低聚物；再进 一步缩聚制得PC产品。 7 7 优点：流程短，无溶剂，全封闭，无污染 ，生产成本略低于光气法 。 缺点：产品光学性能较差催化剂易污染 。副产品酚难以去除，产品相对分子质量 低，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 。 8 8 c,界面缩聚光气法 9 9 何为界面缩聚 两种单体分别溶解在水及与水不相混溶的有机溶 剂中，在常温常压下
3、，在水和有机溶剂的界面进 行缩聚反应的方法。它可使许多在高温下不稳定 因而不能采用熔融缩聚方法的单体顺利地进行缩 聚反应，由此扩大了缩聚单体的范围。界面缩聚 的设备比较简单，反应进行迅速，又比较容易得 到高分子量的聚合物。它适用于合成聚酰胺、聚 芳酯、聚碳酸酯、聚亚胺酯等，工业产品聚碳酸 酯和Nomex纤维就是用此法生产的。 1010 界面缩聚光气法是目前工业上生产聚碳酸 酯应用较为广泛的工艺，双酚A首先与氢氧 化钠溶液反应生成双酚A钠盐：后加人二氯 甲烷通入光气，使物料在界面上聚合， 生成低相对分子质量PC，然后经缩聚分离 得到高相对分子质量PC产品。 1111 优点：此工艺路线技术成熟，产
4、品质量高 不用脱除溶剂，成本较低，适合大规模 和连续生产，而且产品纯净、易加工、相 对分子质量高、能满足各种性能要求的用 途，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。 缺点：生产中使用剧毒光气且要用到二 氯甲烷溶液和副产品氯化钠，对环境有影 响，目前也处于限制发展状态。 1212 改观：近年来，对该法的主要改进体现在环状齐 聚物的开环聚合和后处理工艺方面。环状低聚物 开环聚合新工艺不仅改善了产品的加工性能， 而且成本有所降低，其关键步骤是制备环状低聚 物。双酚A与光气反应生成双酚A-双氯甲酸酯， 经水解缩合生成环状低聚物，再进一步缩合即可 得到产品聚碳酸酯。此工艺
5、比熔融缩聚更为实用 ，且为活性聚合，在较短时间内可制得比传统产 品相对分子质量高10倍的PC产品。 1313 环状齐聚物的开环聚合可按以下步骤合成 ： 1、双酚A+光气二氯甲酸酯的单、二、 三、四聚体混合物 2、二氯甲酸酯+（叔胺催化剂和溶剂二氯 甲烷 ）低相对分子质量的环状碳酸酯齐 聚物 （闭环生成） 1414 3、环状碳酸酯齐聚物 +（阴离子催化剂） 线型PC （开环聚合生成） 开环聚合是指环状化合物单体经过开环加 成转变为线型聚合物的反应。 光气化界面缩聚法中的后处理工艺繁杂， 始终是闲扰该行业的难题。尽管做过很多 工作，但大多数无法摆脱洗涤、相分离、 蒸发、沉析、离心、干煤等复杂的操作
6、过 程。 1515 d、非光气酯交换熔融缩聚法 1616 该方法PC由碳酸二苯酯(DPC)和双酚 A(BPA)经熔融缩聚制得，其中的DPC由碳 酸二甲酯(DMC)制得。各大公司技术的主要 区别在于制备DPC和DPC前身物的不同。 1717 制备DPC和DPC前身物的具体方法主要有 以下几种 ： 1、液相氧化羰化法 该方法由GE公司于 1993年开发成功它是从甲醇出发甲醇 氧化羰化制得碳酸二甲酯(DMC)，DMC再 与苯酚反应制得碳酸二苯酯(DPC)，DPC再 与双酚A熔融缩聚得到PC。 1818 优点：技术路线成熟，原料消耗定额少， 能耗低 缺点：由于催化剂 CuCl（氯化亚铜）的强 腐蚀性导
7、致其设备投资大，装置投资高， 吨产品工厂成本相对其它工艺要高一些。 1919 2、气相氧化羰化法该方法由拜尔公司开发 成功。它是从甲醇出发，甲醇气相氧化羰 化制得DMC，DMC再与苯酚酯交换合成 DPC，DPC再与BPA熔融聚合得到PC。 2020 优点：技术路线成熟，原料消耗定额低， 投资低，吨产品工厂成本低 缺点：能耗较液相氧化羰化法略高。 2121 3、二氧化碳一甲醇法 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DMC，DMC再与苯酚 反应生成DPC。DPC最后再
8、与BPA聚合反 应得到PC产品。 2222 优点：效率高，节省原材料，节约能源和 资源，成本低。 2323 4、尿素一甲醇法 该方法由日本三菱瓦斯化 学公司开发成功。由尿素醇解合成碳酸二 正丁酯或碳酸二异戊酯，再与苯酚酯交换 合成DPCDPC再与BPA反应得到PC。 2424 特点：与DMC相比，碳酸二正丁酯的沸点 更接近合成DPC的反应温度且反应体系 中不形成共沸物。产物易于分离，有较强 竞争力。如果能提高总的转化率和选择性 ，做好氨气的回收再利用工作，该法将很 有前途。 2525 5、LG化学公司的非光气技术 韩国LG化学 工艺采用DMC和苯酚反应蒸馏生成DPC 然后采用专用催化剂在单一反
9、应器中。使 DPC与BPA熔融缩聚并结晶。 2626 优点：该法与其他替代方法相比，只需很少几个 步骤和很少的设备。该工艺使用新催化剂以及聚 合和结晶组合工艺，估计可减少投资费用70。 非光气工艺的最大优点是甲醇和苯酚可循环使用 ，降低了原料成本，且不需要洗涤和干燥工序， 减少了投资；操作比界面工艺简单，无副产物， 不使用光气和二氯甲烷等有毒原料，有利于环保 ；产品纯度较高、光学性能好、透明度高，更适 合于高附加值的光盘等产品的应用 2727 缺点：在反应条件下聚合物倾向于重排， 并生成支链的芳基酮类。这种支链物质在 PC内的浓度高达(253o)x10。3，这 致使产品延度降低，流变性变差。 另外，在非光气生产过程中，由于高熔融 粘度引起聚合物分子量分布范围较宽，在 某些范围内限制了其最终用途。 2828
