פוליקרבונט (PC) היא שרשרת מולקולרית המכילה קבוצת קרבונט, על פי המבנה המולקולרי עם קבוצות אסטר שונות, ניתן לחלק לאליפטים, אליציקליים, ארומטיים, מתוכם הערך המעשי ביותר של הקבוצה הארומטית, וסוג הביספנול A החשוב ביותר. פוליקרבונט, המשקל המולקולרי הממוצע הכבד (Mw) הוא 20-100,000.

נוסחת המבנה של תמונה למחשב

לפוליקרבונט יש חוזק טוב, קשיחות, שקיפות, עמידות בחום וקור, עיבוד קל, מעכב בעירה וביצועים מקיפים אחרים, היישומים העיקריים במורד הזרם הם מכשירים אלקטרוניים, יריעות ומכוניות, שלוש תעשיות אלו מהוות כ-80% מצריכת הפוליקרבונט, אחרים ב חלקי מכונות תעשייתיות, CD-ROM, אריזה, ציוד משרדי, טיפול רפואי ובריאות, סרטים, ציוד פנאי והגנה ותחומים רבים אחרים השיגו גם הם מגוון רחב של יישומים, והפכו לאחד מחמשת הפלסטיק ההנדסי בקטגוריה הצומחת ביותר.

בשנת 2020, כושר ייצור המחשב העולמי של כ-5.88 מיליון טון, כושר ייצור המחשב האישי של סין של 1.94 מיליון טון לשנה, ייצור של כ-960,000 טון, בעוד שהצריכה לכאורה של פוליקרבונט בסין בשנת 2020 הגיעה ל-2.34 מיליון טון, יש פער של כמעט 1.38 מיליון טון, צריך לייבא ממדינות זרות.הביקוש העצום בשוק משך השקעות רבות להגדלת הייצור, ההערכה היא כי ישנם פרויקטים רבים של PC בבנייה ומוצעים בסין במקביל, וכושר הייצור המקומי יעלה על 3 מיליון טון בשנה בשלוש השנים הקרובות, ותעשיית המחשבים מציגה מגמה מואצת של העברה לסין.

אז מה הם תהליכי הייצור של PC?מהי היסטוריית הפיתוח של PC בבית ומחוצה לה?מהם יצרני המחשבים העיקריים בסין?לאחר מכן, אנו עושים מסרק בקצרה.

PC שלוש שיטות תהליך הייצור המיינסטרים

שיטת photogas polycondensation interfacal, שיטת החלפת אסטר מותכת מסורתית ושיטת החלפת אסטר מותך ללא פוטו-גז הם שלושת תהליכי הייצור העיקריים בתעשיית המחשבים האישיים.
תמונה תמונה
1. שיטת פוסגן polycondensation interfacial

זוהי התגובה של פוסגן לממס אינרטי ותמיסת נתרן הידרוקסיד מימית של ביספנול A לייצור פוליקרבונט במשקל מולקולרי קטן, ולאחר מכן מתעבה לפוליקרבונט מולקולרי גבוה.פעם אחת, כ-90% ממוצרי הפוליקרבונט התעשייתיים סונתזו בשיטה זו.

היתרונות של PC שיטת פוסגן פולי עיבוי פנים הם משקל מולקולרי יחסי גבוה, שיכול להגיע ל-1.5~2*105, ומוצרים טהורים, תכונות אופטיות טובות, עמידות טובה יותר להידרוליזה ועיבוד קל.החיסרון הוא שתהליך הפילמור מצריך שימוש בפוסגן רעיל ביותר ובממיסים אורגניים רעילים ונדיפים כמו מתילן כלוריד, הגורמים לזיהום סביבתי חמור.

שיטת החלפת אסטר נמס, הידועה גם בשם פילמור אונטוגני, פותחה לראשונה על ידי באייר, תוך שימוש בביספנול A מותך ודיפניל קרבונט (Diphenyl Carbonate, DPC), בטמפרטורה גבוהה, ואקום גבוה, מצב נוכחות זרז להחלפת אסטר, טרום עיבוי, עיבוי תְגוּבָה.

על פי חומרי הגלם המשמשים בתהליך DPC, ניתן לחלק אותו לשיטת החלפת אסטר מותכת מסורתית (הידועה גם כשיטת גז פוטו עקיף) ושיטת החלפת אסטר מותכת ללא פוטו.

2. שיטת החלפת אסטר מותכת מסורתית

זה מחולק ל-2 שלבים: (1) פוסגן + פנול → DPC;(2) DPC + BPA → PC, שהוא תהליך פוסגן עקיף.

התהליך קצר, נטול ממסים, ועלות הייצור נמוכה מעט משיטת הפוסגן עיבוי פנים פנים, אך תהליך הייצור של DPC עדיין משתמש בפוסגן, והמוצר DPC מכיל כמויות עקבות של קבוצות כלורופורמט, מה שישפיע על המוצר הסופי איכות המחשב, מה שמגביל במידה מסוימת את קידום התהליך.

3. שיטת החלפת אסטר מותכת ללא פוסגן

שיטה זו מחולקת ל-2 שלבים: (1) DMC + פנול → DPC;(2) DPC + BPA → PC, המשתמשת בדימתיל קרבונט DMC כחומר גלם ופנול כדי לסנתז DPC.

ניתן למחזר את תוצר הלוואי של פנול המתקבל מהחלפת אסטר ועיבוי לסינתזה של תהליך DPC, ובכך לממש שימוש חוזר בחומרים וכלכלה טובה;בשל הטוהר הגבוה של חומרי הגלם, המוצר גם לא צריך להיות מייבש ולכבס, ואיכות המוצר טובה.התהליך אינו משתמש בפוסגן, הוא ידידותי לסביבה ומהווה מסלול תהליך ירוק.

עם הדרישות הלאומיות לשלוש הפסולת של מפעלים פטרוכימיים עם הגדלת הדרישות הלאומיות לבטיחות והגנה על הסביבה של מפעלים פטרוכימיים וההגבלה על השימוש בפוסגן, טכנולוגיית חילופי האסטר המותך ללא פוסגן תחליף בהדרגה את שיטת פולי עיבוי הממשק בממשק. עתיד ככיוון של פיתוח טכנולוגיית ייצור PC בעולם.