聚碳酸酯的技術(shù)與市場現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

郭啟赫 劉家鵬 朱學(xué)晗

摘 要：本文從聚碳酸酯技術(shù)生產(chǎn)與發(fā)展的實際出發(fā)，分析聚碳酸酯生產(chǎn)的工藝技術(shù)，探討聚碳酸酯的市場現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：聚碳酸酯；市場現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢

聚碳酸酯是一種在建材與汽車等各個領(lǐng)域具有較高實用價值的熱塑性樹脂，隨著建材與汽車等行業(yè)的快速發(fā)展，相關(guān)市場發(fā)展對聚碳酸酯的需求量也在不斷增加，聚碳酸酯也成為我國市場需求增長速率最快的一種通用工程塑料。從種類來看，聚碳酸酯包括芳香族PC與脂環(huán)族PC和脂肪族PC等，介電性能優(yōu)良，透光性能好。科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，帶動聚碳酸酯的工藝技術(shù)優(yōu)化，聚碳酸酯工程塑料的市場需求潛力不斷提升，對推動聚碳酸酯的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

1 聚碳酸酯生產(chǎn)的工藝技術(shù)分析

1.1 光氣界面聚合工藝

從聚碳酸酯（PC）的生產(chǎn)來看，光氣界面聚合工藝作為一種聚碳酸酯生產(chǎn)的常用技術(shù)，整個反應(yīng)過程包括光氣化與縮聚兩個階段。采用光氣界面聚合工藝生產(chǎn)聚碳酸酯時，需要向光氣反應(yīng)釜中送入雙酚A的鈉鹽溶液，在界面上借助光氣作用以及二氯甲烷的應(yīng)用，聚合成低分子的聚碳酸酯；將整個反應(yīng)過程中的溫度控制在25-42℃這一范圍，根據(jù)各道工序的實際需要控制溫度，滿足近常壓條件，在界面添加三乙胺與燒堿溶液，促使界面上聚合成的低分子PC能夠縮聚呈高分子PC。在上述條件下，整個反應(yīng)過程中的產(chǎn)物為多相混合物，包括水相與有機相；氯化鈉與雙酚A鈉鹽等融入水相中，而聚合物溶解在有機相內(nèi)。通過進行有機相與水相的分離，按照規(guī)范工藝操作，洗滌與干燥有機相，最終形成聚碳酸酯成品。

1.2 非光氣融熔工藝

非光氣融熔工藝是一種符合環(huán)境要求的“綠色工藝”，伴隨綠色化學(xué)工業(yè)的發(fā)展而興起，在碳酸二苯酯生產(chǎn)中實現(xiàn)苯酚的循環(huán)利用。液相氧化羰化法與氣相氧化羰化法和二氧化碳-甲醇法等，屬于非光氣融熔工藝。其中，液相氧化羰化法主要是利用甲醇經(jīng)氧化羰化制成碳酸二甲酯，再經(jīng)過苯酚酯與雙酚A熔融聚合，從而生產(chǎn)出聚碳酸酯。氣相氧化羰化法主要是利用甲醇經(jīng)氣相氧化羰化制成碳酸二甲酯，按照規(guī)范的生產(chǎn)工藝，以苯酚酯與碳酸二甲酯為基礎(chǔ)合成碳酸二苯酯，經(jīng)過將碳酸二苯酯與雙酚A熔融聚合成聚碳酸酯。二氧化碳-甲醇法主要是利用環(huán)氧乙烷與四元氨鹽制成碳酸乙烯酯，按照規(guī)范工藝，將碳酸乙烯酯與甲醇酯交換制成碳酸二甲酯，依照上述工藝進行操作，最終制備出聚碳酸酯。

2 聚碳酸酯的市場現(xiàn)狀

2.1 應(yīng)用現(xiàn)狀

聚碳酸酯作為一種非晶型熱塑性樹脂，在汽車零部件與電子電氣等各個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。以汽車零部件、電子電氣與板材等領(lǐng)域中聚碳酸酯的應(yīng)用為例，在汽車零部件領(lǐng)域，能夠利用聚碳酸酯制成的零部件包括保險杠、計速器指針與前燈罩等。同時，在汽車領(lǐng)域，聚對苯二甲酸乙二酯（PET）與聚酰胺（PA）和聚甲醛等也是常用的塑料。聚碳酸酯具有較強的耐熱性與較高的力學(xué)性能，而在電子電氣領(lǐng)域，聚碳酸酯普遍被用于制作指示燈罩、旋鈕與外框等。此外，在電子與電氣領(lǐng)域，聚碳酸酯、聚苯乙烯（PS）與聚乙烯等也是制作電氣結(jié)構(gòu)零件的常用材料；聚對二甲苯、PET與聚四氟乙烯等在電容器介質(zhì)生產(chǎn)中的應(yīng)用較為普遍。在板材領(lǐng)域，太陽能收集器、反向紅外線的隔熱板與防風(fēng)外門等方面對聚碳酸酯的應(yīng)用較為廣泛。除聚碳酸酯外，聚丙烯（PP）與高密度聚乙烯（HDPE）也是板材制作的常用材料。

2.2 供需現(xiàn)狀

聚碳酸酯在建材與汽車等各個領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，促進聚碳酸酯所占據(jù)市場份額的持續(xù)增加，我國各行業(yè)發(fā)展對聚碳酸酯（PC）的需求不斷提升，為聚碳酸酯的生產(chǎn)與發(fā)展創(chuàng)造有利條件，聚碳酸酯（PC）裝置與雙酚A（BPA）的建設(shè)逐漸受到國家的重視。計算機與互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展及其他方面因素造成CD與DVD需求衰減，聚碳酸酯應(yīng)用范圍發(fā)生變化，對全球PC行業(yè)造成一定沖擊。然而，從聚碳酸酯發(fā)展的長遠角度來看，汽車與建材等各個領(lǐng)域中聚碳酸酯的廣泛應(yīng)用，使汽車零部件與板材等領(lǐng)域成為聚碳酸酯的潛在增長點，聚碳酸酯在我國具有廣闊的發(fā)展前景，對聚碳酸酯行業(yè)及相關(guān)企業(yè)的持續(xù)發(fā)展有利。

3 聚碳酸酯的發(fā)展趨勢

我國經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展，推動建筑與通訊等各個行業(yè)的快速發(fā)展，國內(nèi)對聚碳酸酯的需求量持續(xù)增加。然而，我國聚碳酸酯的相關(guān)產(chǎn)品大多是依賴進口，聚碳酸酯技術(shù)研究的起步較晚，導(dǎo)致國內(nèi)聚碳酸酯的生產(chǎn)能力無法滿足市場需求，促使更多資金流入PC產(chǎn)業(yè)鏈。考慮到PC市場需求的有限與原料成本的上升，對于PC產(chǎn)業(yè)的未來發(fā)展，需要依據(jù)不同地域?qū)厶妓狨サ男枨蟛町悓鴥?nèi)PC產(chǎn)能進行合理布局，新建PC裝置要考慮原料的供應(yīng)，合理調(diào)整PC產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，充分考慮用戶分布區(qū)域，擴大聚碳酸酯產(chǎn)業(yè)的競爭優(yōu)勢，落實環(huán)保與節(jié)能減排等有關(guān)的政策法規(guī)，滿足多層次的不同領(lǐng)域需求，從而推動聚碳酸酯產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

4 結(jié)語

國內(nèi)經(jīng)濟的快速發(fā)展，促進聚碳酸酯市場需求的增加，我國PC的消費與進口量一直處于上升趨勢。為推動國內(nèi)PC產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，充分考慮聚碳酸酯的工藝技術(shù)優(yōu)化及其發(fā)展，加快聚碳酸酯生產(chǎn)工藝的清潔化，依托工藝技術(shù)的創(chuàng)新實現(xiàn)原料成本的降低，帶動雙酚A產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，從而推動聚碳酸酯產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻：

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