Pólýkarbónat (PC) er sameindakeðja sem inniheldur karbónathópa. Samkvæmt sameindabyggingu er hægt að skipta henni í alifatísk, alíhringlaga og arómatísk hópa, þar sem hagnýtasta gildið er arómatísk hópur. Mikilvægast er bisfenól A pólýkarbónat, með meðalþunga (Mw) á bilinu 20-100.000.

Mynd PC byggingarformúla

Pólýkarbónat hefur góðan styrk, seiglu, gegnsæi, hita- og kuldaþol, auðvelda vinnslu, logavarnarefni og aðra alhliða eiginleika. Helstu notkunarsvið þess eru rafeindatæki, plötur og bílaiðnaður. Þessar þrjár atvinnugreinar standa fyrir um 80% af neyslu pólýkarbónats. Aðrar atvinnugreinar eru notaðar í iðnaðarvélahlutum, geisladiskum, umbúðum, skrifstofubúnaði, læknisfræði og heilbrigðisþjónustu, filmum, afþreyingar- og hlífðarbúnaði og mörgum öðrum sviðum, sem hefur einnig náð fjölbreyttum notkunarmöguleikum og orðið einn af fimm hraðast vaxandi flokkum verkfræðiplasta.

Árið 2020 var heimsframleiðslugeta tölva um 5,88 milljónir tonna, framleiðslugeta Kína fyrir tölva var 1,94 milljónir tonna á ári, sem er um 960.000 tonn. Á meðan notkun pólýkarbónats í Kína árið 2020 náði 2,34 milljónum tonna, er bilið næstum 1,38 milljónir tonna og þarf að flytja inn frá útlöndum. Mikil eftirspurn á markaði hefur laðað að fjölmargar fjárfestingar til að auka framleiðslu. Talið er að mörg tölvuverkefni séu í byggingu og fyrirhuguð í Kína á sama tíma. Innlend framleiðslugeta muni fara yfir 3 milljónir tonna á ári á næstu þremur árum. PC-iðnaðurinn sýnir hraðari þróun í flutningi til Kína.

Svo, hver eru framleiðsluferli tölva? Hver er þróunarsaga tölva heima og erlendis? Hverjir eru helstu framleiðendur tölva í Kína? Næst förum við stuttlega yfir þetta.

Þrjár almennar framleiðsluaðferðir PC

Aðferðin með ljósgasi við fjölþéttingu milliflatar, hefðbundin aðferð við bráðið esteraskipti og aðferð við bráðið esteraskipti án ljósgass eru þrjár helstu framleiðsluaðferðirnar í PC iðnaðinum.
Mynd Mynd
1. Aðferð við fjölþéttingu fosgens með millifleti

Þetta er efnahvarf fosgens í óvirkt leysiefni og vatnskennda natríumhýdroxíðlausn af bisfenóli A til að framleiða pólýkarbónat með litlum mólþunga og síðan þétt í pólýkarbónat með miklum mólþunga. Áður fyrr voru um 90% af iðnaðar pólýkarbónatafurðum myndaðar með þessari aðferð.

Kostir við aðferðina PC við fjölþéttingu fosgens með millifleti eru hár hlutfallslegur mólþungi, sem getur náð 1,5 ~ 2 * 105, og hreinar vörur, góðir ljósfræðilegir eiginleikar, betri vatnsrofsþol og auðveld vinnsla. Ókosturinn er að fjölliðunarferlið krefst notkunar á mjög eitruðum fosgenum og eitruðum og rokgjörnum lífrænum leysum eins og metýlenklóríði, sem valda alvarlegri umhverfismengun.

Aðferðin við brætt esteraskipti, einnig þekkt sem ontogenic fjölliðun, var fyrst þróuð af Bayer, þar sem brætt bisfenól A og dífenýlkarbónat (dífenýlkarbónat, DPC), voru notuð við hátt hitastig, hátt lofttæmi, og hvata, fyrir esteraskipti, forþéttingu og þéttingarviðbrögð.

Samkvæmt hráefnunum sem notuð eru í DPC-ferlinu má skipta því í hefðbundna aðferð til að skipta bráðnum esterum (einnig þekkt sem óbein ljósgasaðferð) og aðferð til að skipta bráðnum esterum án ljósgass.

2. Hefðbundin aðferð við að skipta bráðnum esterum

Það skiptist í tvö skref: (1) fosgen + fenól → DPC; (2) DPC + BPA → PC, sem er óbeint fosgenferli.

Ferlið er stutt, leysiefnalaust og framleiðslukostnaðurinn er örlítið lægri en með fosgeni með millifletisþéttingu, en framleiðsluferlið fyrir DPC notar samt fosgen og DPC varan inniheldur snefilmagn af klóróformathópum, sem mun hafa áhrif á gæði lokaafurðar PC, sem að vissu leyti takmarkar kynningu á ferlinu.

3. Aðferð til að skipta um bráðna estera án fosgens

Þessi aðferð skiptist í tvö skref: (1) DMC + fenól → DPC; (2) DPC + BPA → PC, sem notar dímetýlkarbónat DMC sem hráefni og fenól til að mynda DPC.

Aukaafurð fenóls sem fæst við esterskipti og þéttingu er hægt að endurvinna í DPC-ferlið, sem leiðir til endurnýtingar efnis og góðrar hagkvæmni; vegna mikils hreinleika hráefna þarf ekki að þurrka og þvo vöruna og gæði vörunnar eru góð. Ferlið notar ekki fosgen, er umhverfisvænt og er græn ferlisleið.

Með auknum innlendum kröfum um úrgang frá þremur efnafyrirtækjum í jarðolíu. Með auknum innlendum kröfum um öryggi og umhverfisvernd í jarðolíufyrirtækjum og takmörkunum á notkun fosgens, mun tækni til að skipta um bráðið ester án fosgens smám saman koma í staðinn fyrir fjölþéttingaraðferð milliviðmótsins í framtíðinni sem stefna í þróun PC framleiðslutækni í heiminum.