Liy extrusion fèy kre PC

Rechèch ak analiz mache sou metòd polimerizasyon pou polikarbonat PC

PC vidliy extrusion fèyPolikarbonat (PC) se yon polymère ki gen gwoup kabonat nan chèn molekilè a, fòmil estrikti molekilè a montre nan fòmil la.

PC se yon polimè prèske san koulè, vitre, amorf ki gen bon pwopriyete optik, rezistans chalè, rezistans enpak, rezistans a asid ak alkali fèb ak lwil net. PC ki gen yon mas molekilè relatif ki wo gen yon gwo dite, men li pa reziste idroliz, sansib a ekla, pa reziste reyur, sansib a sèten solvan òganik, li vin jòn lè li ekspoze a limyè iltravyolèt alontèm epi li pa ka itilize pou pwodwi ki sibi vapè presyon ki wo plizyè fwa.

Selon estrikti gwoup estè a, PC ka divize an alifatik, aromatik, alifatik-aromatik ak lòt kalite. Pami yo, PC alifatik ak alifatik-aromatik gen pwopriyete mekanik ki pi ba, sa ki limite aplikasyon yo nan plastik jeni; se sèlman PC aromatik ki te pwodui endistriyèlman jiskaprezan. Akòz patikilarite estriktirèl li yo, PC vin tounen youn nan plastik jeni jeneral ki ap grandi pi rapidman ak yon pèfòmans jeneral ekselan epi li lajman itilize nan domèn elektwonik ak aparèy elektrik, resipyan an fèy, endistri otomobil, aparèy medikal ak ekipman pwoteksyon, epi li ap agrandi rapidman nan nouvo domèn tankou ayewospasyal ak aviyasyon, konpozan optik ak enfòmasyon optoelektwonik.

Pwosesis pwodiksyon PC

Kounye a, gen twa pwosesis pwodiksyon pou PC, sètadi polikondansasyon entèfas fotogaz (ke yo rele tou metòd fotogaz), polikondansasyon echanj estè fonn ak polikondansasyon echanj estè fonn ki pa fotogaz.

1. Polikondansasyon entèfasyal fotogaz

Premyèman, yo jwenn CO a pa oksidasyon pasyèl ak pirifikasyon chabon kok oswa alkan ki gen ti kabòn, pandan y ap elektwolize NaCl akeuz pou jwenn Cl2 ak NaOH. Yo fè CO ki sòti a reyaji avèk Cl2 pou pwodui fosjèn, yon matyè premyè, ki sibi kondansasyon entèfasyal avèk BPA nan solisyon CH2Cl2 pou pwodui PC.

Anplis de sa, NaOH ki pwodui pa elektwoliz la sèvi kòm yon katalis nan pwosesis reyaksyon an. Solisyon PC ki jwenn nan premye pirifye lè yo lave l avèk yon gwo kantite dlo, answit ajoute hexane oswa toluene epi distle pou retire solvan tankou CH2Cl2 pou jwenn grenn PC. PC sèk la granule lè l sèvi avèk yon granulateur fonn. Reyaksyon an fèt nan presyon atmosferik epi materyèl yo separe apre reyaksyon polikondansasyon an, likè manman ki soti nan santrifijasyon an, diklorometàn ak asid idroklorik yo resikle.

Pwosesis la byen devlope, bon jan kalite pwodwi a wo, pa gen okenn egzijans espesyal pou pite matyè premyè a, ekipman reyaksyon an relativman senp epi li ka fèt nan kondisyon tanperati ki ba ak presyon ki ba, men iyon klori rezidyèl yo nan pwosesis preparasyon an ap gen yon enpak sou bon jan kalite pwodwi a. Anplis de sa, matyè premyè a se fosjèn ki trè toksik, ki relativman danjere, alòske kantite gaz dechè ak dlo dechè ki pwodui a gwo.

GE (General Electric) Plastics, Bayer ak Mitsubishi Chemical konbine evaporasyon ak presipitasyon nan pwosesis pòs-tretman an pou retire enpurte idrosolubl yo avèk èd solvan ak presipitan epi amelyore efè pirifikasyon an.

2. Polikondansasyon Echanj Estè Fonn
Polikondansasyon Echanj Estè Fonn lan baze sou fenòl kòm matyè premyè, DPC a prepare dabò pa reyaksyon fotogazifikasyon entèfasyal, answit an prezans katalis (tankou alid lityòm, idroksid ityòm, alid aliminyòm lityòm ak idroksid bor, elatriye) ak aditif, apre sa oligomè a jwenn pa reyaksyon echanj estè ak bisfenòl A, epi plis polikondansasyon pou jwenn pwodwi PC, pwosesis reyaksyon an montre nan ekwasyon (3).

Pwosesis la mwens chè pase polikondansasyon entèfasyal fotogaz la, li relativman senp epi li pwodui mwens dlo ize ak gaz. Sepandan, pwosesis la toujou mande pou yo itilize fosjèn ki trè toksik nan preparasyon DPC a kòm matyè premyè, epi enpurte ki gen Cl ki kapab lakòz yo ka dezaktive katalis alkalin lan atravè reyaksyon netralizasyon, sa ki diminye pèfòmans PC a epi tou sa lakòz materyèl la vin jòn.

3. Metòd polikondansasyon echanj estè fonn ki pa fosjèn
An 1978, GE Plastics te premye divilge yon patant pou karbonilasyon oksidatif fenòl ak CO ak O2 lè l sèvi avèk Pd kòm yon katalis pou pwodui DPC, ki te answit echanje ak BPA nan eta fonn pou fòme PC, jan yo montre nan ekwasyon (4).

Pwosesis karbonilasyon oksidatif metanòl avèk CO ak O2 pou fòme dimetil kabonat (DMC) te premye devwale pa Romano et al. an 1980. Apre sa, DMC te sibi yon reyaksyon echanj estè avèk fenòl pou fòme toluèn kabonat (MPC), MPC te disproporsyone pou fòme DPC, epi DPC te sibi yon reyaksyon polikondansasyon echanj estè avèk bisfenòl A nan eta fonn pou pwodui pwodwi PC, jan fòmil (5) la montre sa.

An 1993, GE Plastics te pran lidèchip nan pwodiksyon endistriyèl PC pa yon pwosesis san fosjèn lè l sèvi avèk yon reaktè biaxial ak yon kapasite 25,000t/an ki te itilize CO2 kòm matyè premyè.

CO2 se yon matyè premyè ki pa toksik, ki pa ka pran dife, ki bio-renouvlab, epi aktivite li pi ba konpare ak CO, men li kapab tou itilize kòm yon monomè kopolime pou pwodui PC. ningbo zhejiang iron dafeng chemical co., ltd. nan Lachin te devlope yon metòd pwodiksyon PC san fosjèn poukont li lè l sèvi avèk CO2 ak oksid propilèn kòm matyè premyè, epi kapasite pwodiksyon anyèl aktyèl la se 100,000 t. Asahi Kasei nan Japon te devlope tou yon pwosesis pou pwodiksyon PC pa metòd san fosjèn lè l sèvi avèk CO2, jan yo montre nan Figi 2. Sa a montre nan Figi 2.
Pwosesis la fèt nan yon anviwònman anid (eksepte dlo refwadisman) san yo pa itilize okenn matyè premyè koroziv. Sou-pwodwi yo, metanòl ak fenòl, ka resikle epi pwosesis reyaksyon an bay 2 pwodwi PC kalite siperyè ak MEG pite segondè san okenn jenerasyon dechè oswa efluan.
Pwosesis la pa itilize sibstans toksik, li gen yon gwo pousantaj itilizasyon atomik epi li fondamantalman pa polisyon. Materyèl bwit ak sou-pwodwi ki anplis yo ka resikle pandan pwosesis pwodiksyon an, sa ki kontwole depans pwodiksyon yo efektivman.

Mache PC ak pèspektiv devlopman

Nan dènye ane sa yo, avèk devlopman rapid ekonomi an ak ekspansyon nouvo aplikasyon yo, PC vin tounen youn nan plastik jeni ki ap grandi pi rapid yo, ak prensipal pwodiktè yo konsantre Ozetazini, Ewòp oksidantal ak Japon, kote Bayer, GE Plastics, Dow Chemical ak Teijin kontwole pwodiksyon ak mache PC nan mond lan.

An 2020, rejyon Azi Pasifik la pral reprezante anviwon 72.6% nan demann mondyal PC, epi Lachin vin pi gwo pwodiktè ak konsomatè PC nan mond lan. Avèk sipò solid politik nasyonal yo, ak entwodiksyon teknoloji PC sou fòm antrepriz ansanm ak matirite kontinyèl teknoloji pwodiksyon domestik ki devlope tèt yo, yo te envesti nan gwo pwojè pwodiksyon PC, sa ki ogmante anpil kapasite pwodiksyon PC domestik la, sa ki pèmèt endistri sa a louvri nouvo opòtinite devlopman.

Baryè teknik ki genyen nan pwosesis pwodiksyon PC yo relativman wo, epi Lachin te kòmanse an reta. Anvan 2015, tout izin pwodiksyon PC domestik yo te konstwi pa antrepriz konjwen oswa entwodiksyon teknoloji, epi kapasite pwodiksyon an te trè konsantre. Depi lè sa a, antrepriz tankou Wanhua Chemical ak Sichuan Zhonglan Guohua New Material te devlope divès teknoloji sentèz PC ak dwa pwopriyete entelektyèl endepandan, sa ki te pèmèt endistri PC Lachin nan devlope ak grandi.

Kounye a, nouvo kapasite pwodiksyon mondyal la konsantre sitou nan Lachin. An 2019, kapasite pwodiksyon PC Lachin nan te rive nan 1.66 milyon tòn, yon ogmantasyon de 31.74% konpare ak menm peryòd ane pase a, ak yon to itilizasyon kapasite de 58%. An 2020, kapasite pwodiksyon PC Lachin nan te ogmante pou rive nan 2.44 milyon tòn pa ane epi pwodiksyon an te ogmante pou rive nan 1.185 milyon tòn.

Yo mete PC nan endistri nasyonal gwo teknoloji a, endistri estratejik émergentes kle yo ak dis domèn kle ki dekri nan "Made in China 2025". Ankouraje pa politik nasyonal yo ak envestisman masiv nan kapasite pwodiksyon domestik la, mache PC domestik la nan lavni an gen pou montre yon sitiyasyon kote òf la depase demann lan, ak yon estimasyon konsèvatif de 2.41 milyon tòn pa ane nan kapasite pwodiksyon PC ki pral lage nan Lachin nan lane 2023, lè sa a kapasite pwodiksyon total PC Lachin nan pral pre 3.6 milyon tòn pa ane.

Konpare ak kapasite pwodiksyon PC k ap grandi rapidman an, demann an aval pa te libere an menm tan. An jeneral, kwasans konsomasyon PC a ralanti epi endistri a te antre nan yon peryòd devlopman ki ba. PC òdinè gen yon rezistans pòv kont enpak ak rezistans chimik epi yo pa ka aplike nan anpil domèn, men baryè teknik yo pou pwodiksyon pwodwi wo nivo yo wo. Pandan y ap ogmante pwodiksyon an nan gwo vitès, antrepriz domestik yo ta dwe ranfòse kalite pwodwi yo epi chanje pwoblèm pwodwi ki pa chè twòp ak mank pwodwi wo nivo pou yo ka grandi ak devlope nan konpetisyon mache feròs la.

Pami twa gwo pwosesis pwodiksyon PC yo, metòd ki pa itilize fosjèn nan pa polye anviwònman an, pa gen okenn sou-pwodwi, li pa bezwen anpil envestisman, li gen bon efikasite epi pwodui ki soti nan pwodui sa yo gen bon kalite, sa ki pral siman direksyon devlopman PC nan lavni. Kounye a, yo ka diminye pri pwodiksyon DPC ki gen gwo pite a lè yo devlope katalis efikas, epi anplis de sa, yo ka konsepsyon reaktè ki gen gwo efikasite pou fè yo apwopriye pou pwodiksyon prepolimè PC ki gen gwo viskozite fonn.

Malgre kapasite pwodiksyon ak konsomasyon PC nan peyi Lachin ap ogmante, pwodwi yo jeneralman se materyèl debaz, sitou itilize nan anbalaj, fim ak fèy, elatriye, ak aplikasyon limite ak pwofi ki ba. Pwodwi wo nivo yo itilize nan otomobil, aparèy kay, pwodwi elektwonik ak lòt domèn yo toujou depann sou antrepriz jwenti oswa antrepriz etranje yo. Avèk liberasyon plis kapasite pwodiksyon an, òf ak demann ap pwoche piti piti nan ekilib, konpetisyon nan endistri PC a ap entansifye epi konpayi yo ap fè fas ak gwo defi. Elimine teknoloji ki pa bon pou anviwònman an, diminye pri pwodiksyon matyè premyè PC yo, kontwole ak amelyore pèfòmans pwodwi yo, devlope pwodwi ki gen gwo pèfòmans, diminye konsomasyon enèji aparèy yo, amelyore compétitivité aparèy yo, epi ogmante fòs rechèch ak devlopman endepandan teknoloji domestik la se direksyon devlopman nan lavni endistri PC a.