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1、高分子材料课程设计说明书 题 目聚碳酸酯的制备与性能研究 系 （院）化学与化工系专 业材料化学班 级2009级1班学生姓名唐怀鹏学 号2009010789指导教师张新职 称讲师2012年 08 月 15 日聚碳酸酯的制备与性能研究一、简介：1.定义：聚碳酸酯是分子链中含有碳酸酯基(OROCO)的一类高分子聚合物的总称。随着R基种类的不同,可以分为脂肪族、脂环族、芳香族等聚碳酸酯,但目前仅双酚A型芳香族聚碳酸酯获得了工业化生产,故通常所称的聚碳酸酯即双酚A型芳香族聚碳酸酯,英文名称为Polycarbonate(简称PC)，聚碳酸酯（PC）是一种无定形热塑性工程塑料。它具有极为优良的韧性、透明度和
2、高的热变形温度等综合性能。2、PC的分子结构有以下特点：APC的分子链为对称结构，简单规整，可结晶，但因结构条件很严格，所以在一般成型条件下，PC为无定形结构。BPC链节重复单元较长，而且主链上存在苯环，限制了分子的柔顺性，因此玻璃化温度较高，熔融温度也高，熔体粘度较大。CPC分子链结构中，既有柔顺的碳酸酯链段，又有刚性的苯环结构。因此使PC具有较为均衡的韧性和刚性。DPC分子链上的异甲基和醚键，赋予了PC分子链柔顺的性质。EPC分子链中含有羧基极性基团，电性能较好。链中还含有酯基，易吸潮水解3.PC的应用 聚碳酸酯其他杰出的性能还有尺寸稳定性、优良的电性能和特有的耐燃性。主要应用领域为汽车、
3、商业机器和仪表行业。它可部分仍是代替传统材料、金属、玻璃和木材。聚碳酸酯及聚碳酸酯掺共混物具有广泛用途的主要市场是汽车、板（采光）、电子、商业机器、照明和仪器以及许多特殊用途如高密磁盘、眼科用镜片和医用方面。当确定聚碳酸酯及其共混物的新用途时，要认识到设计因素的重要性，这是极关重要的。汽车应用包括尾部及侧面标志灯。头车灯和支撑件。聚碳酸酯共混物正在被用作仪表盘、保险杠、车体板和车轮盖。其他用途包括交通灯壳和信号灯镜片。透明性、韧性和高耐热性能使聚碳酸酯用作透明薄涂层是理想的。使用合适的紫外线稳定剂，聚碳酸酯可代替玻璃用于学校或户外照明的防破坏用途。眼科用镜片和安全眼镜是重要的用途。加硬涂层可用
4、以增加耐用性。电子和商业机器也是一主要市场部分。应用包括接插件、破碎机壳、齿轮、计算机壳、复印机壳和磁带盒。聚碳酸酯也用于激光高密记录磁盘，它提供极优的高密记录性能及耐用性。制仪器也消耗大量聚碳酸酯。高抗冲性、耐热性、耐用性及可着色性对真空吸尘器、混合器和电动工具等为设计提供了灵活性。接触食品的应用包括：加仑水瓶、微波炉、灶具、啤酒瓶和罐、餐具及食物贮存容器。基于其透明和相关的耐破碎性，医学上的用途也具有较高的增长潜力。自从引入可用l射线消毒而没有令人不愉快的颜色变化的品级以来，聚碳酸酯在这一领域内的应用很好。建筑及结构上应用领域是一个尚未开辟的市场部分，如果聚碳酸酯及其共混物在成本上可与传统
5、的建筑材料相竞争的话，则它们可以应用于这一市场。用于建材行业聚碳酸酯板材具有良好的透光性，抗冲击性，耐紫外线辐射及其制品的尺寸稳定性和良好的成型加工性能，使其比建筑业传统使用的无机玻璃具有明显的技术性能优势。目前，中国建有聚碳酸酯建材中空板生产线20余条，年需用聚碳酸酯7万t左右，预计到2005年将达到14万t。 用于汽车制造工业聚碳酸酯具有良好的抗冲击、抗热畸变性能，而且耐候性好、硬度高，因此适用于生产轿车和轻型卡车的各种零部件，其主要集中在照明系统、仪表板、加热板、除霜器及聚碳酸酯合金制的保险杠等。根据发达国家数据，聚碳酸酯在电子电气、汽车制造业中使用比例在40%50%，目前中国在该领域的
6、使用比例只占10%左右，电子电气和汽车制造业是中国迅速发展的支柱产业，未来这些领域对聚碳酸醋的需求量将是巨大的。预计2005年中国汽车总量将达300多万辆，届时需求量也将达到3万t，因而聚碳酸酯在这一领域的应用是极有拓展潜力的。 用于生产医疗器械由于聚碳酸酯制品可经受蒸汽、清洗剂、加热和大剂量辐射消毒，且不发生变黄和物理性能下降，因而被广泛应用于人工肾血液透析设备和其他需要在透明、直观条件下操作并需反复消毒的医疗设备中。如生产高压注射器、外科手术面罩、一次性牙科用具、血液分离器等。 用于航空、航天领域近年来，随着航空、航天技术的迅速发展，对飞机和航天器中各部件的要求不断提高，使得PC在该领域的
7、应用也日趋增加。据统计，仅一架波音型飞机上所用聚碳酸酯部件就达2500个，单机耗用聚碳酸酯约2吨。而在宇宙飞船上则采用了数百个不同构型并由玻璃纤维增强的聚碳酸酯部件及宇航员的防护用品等。 用于包装领域近年来，在包装领域出现的新增长点是可重复消毒和使用的各种型号的储水瓶。由于聚碳酸酯制品具有质量轻，抗冲击和透明性好，用热水和腐蚀性溶液洗涤处理时不变形且保持透明的优点，目前一些领域PC瓶已完全取代玻璃瓶。据预测，随着人们对饮用水质量重视程度的不断提高，聚碳酸酯在这方面的用量增长速度将保持在10%以上，预计到2005年将达到6万t。 用于电子电器领域由于聚碳酸酯在较宽的温、湿度范围内具有良好而恒定的
8、电绝缘性，是优良的绝缘材料。同时，其良好的难燃性和尺寸稳定性，使其在电子电器行业形成了广阔的应用领域。聚碳酸酯树脂主要用于生产各种食品加工机械，电动工具外壳、机体、支架、冰箱冷冻室抽屉和真空吸尘器零件等。而且对于零件精度要求较高的计算机、视频录像机和彩色电视机中的重要零部件方面，聚碳酸酯材料也显示出了极高的使用价值。 用于光学透镜领域聚碳酸酯以其独特的高透光率、高折射率、高抗冲性、尺寸稳定性及易加工成型等特点，在该领域占有极其重要的位置。采用光学级聚碳酸配制作的光学透镜不仅可用于照相机、显微镜、望远镜及光学测试仪器等，还可用于电影投影机透镜、复印机透镜、红外自动调焦投影仪透镜、激光束打印机透镜
9、，以及各种棱镜、多面反射镜等诸多办公设备和家电领域，其应用市场极为广阔。聚碳酸酯在光学透镜方面的另一重要应用领域便是作为儿童眼镜、太阳镜和安全镜和成人眼镜的镜片材料。近年来，世界眼镜业聚碳酸酯消费量年均增长率一直保持在20%以上，显示出极大的市场活力。 用于光盘的基础材料近年来，随着信息产业的倔起，由光学级聚碳酸酯制成的光盘作为新一代音像信息存储介质，正在以极快的速度迅猛发展。聚碳酸酯以其优良的性能特点因而成为世界光盘制造业的主要原料。目前世界光盘制造业所耗聚碳酸酯量已超过聚碳酸酯整体消费量的20%，其年均增长速度超过10%。中国光盘产量增长迅速，据国家新闻出版总署公布的数字，2002年全国共
10、有光盘生产线748条，年耗光学级聚碳酸酯约8万吨，且全部进口。因而聚碳酸酯在光盘制造领域的应用前景是极为广阔的。 编辑本段影响超过100 项研究探索了聚碳酸酯纤维的bisphenol A leachates 在生态的反应。Howdeshell 等发现在室温一种内分泌干扰素Bisphenol A（C15H16O2）（双酚A) 看来从聚碳酸酯纤维动物笼子被渗入水，而它也许是引至对雌鼠生殖器官的发达的原因。由vom Saal 和休斯在2005 年8月出版在对分析bisphenol A leachate 低药量影响的文件,似乎发现了暗示在财政的资助和得出结论之间有关系： 工业界资助的研究看上去倾向于没
11、有发现重大作影响； 政府资助的研究倾向于发现有重大影响。 4.PC的化学性质及性能最成功的工业生产的聚碳酸酯是用双酚A与光气界面缩聚工艺进行反应。这一反应是在水相和有机相存在下的碱性条件进行的。分子量通过使用酚的链终止剂加以控制。生产双酚A聚碳酸酯的工艺由于界面反应和产品的回收而复杂化。韧性是聚碳酸酯最突出的性能，的确,对于象学校窗户、防暴设备及运动设备方面应用来说，聚碳酸酯在韧性上几乎没有对手。高分于结构中的碳酸酯链段使聚碳酸酯成为韧性最好和最耐用的塑料之一，而双酚A链段使聚合物有很高的热性能（Tg300F）。典型的商品聚碳酸酯分子量为22 00035 000，多分散性（MWMN）一般为22
12、25。除分子量外，聚碳酸酯的熔体流动速率（ASTM D 1238， 573F， 12kg）一般也有一定的范围。标准的商品的熔体流动范围为423。超过这一熔体的流动范围，除了流变学性能外其他性能相当稳定，只有缺口悬臂梁式冲击强度在较高的熔体流速下有轻微的下降。除成本外对聚碳酸酯实际仅有几种限制。不宜长期暴露于高温及潮湿的环境中，因为聚碳酸酯在高温下的长期耐水解稳定性差。可通过使用热稳定剂。紫外线稳定剂、脱模剂、玻璃纤维和阻燃剂对其改性。商业化产品通常必须满足由FDA、NSF、UL和其他机构所确立的有关指标。品级实用化的聚碳酸酯有通用级和符合美国食品和医药管理局（FDA）要求的品级两种。这些品级含
13、有脱模剂、紫外线稳定剂或两种之一。在一定应用领域中要求较低的模塑收缩率和较高的模量时可使用玻璃填充产品。阻燃级有 UL94（18 in） V-O和V-05V两种。阻燃的极限氧指数约为40而通用级为26。含有发泡剂的结构用泡沫级也可买到。对于要求高熔体强度象吹塑和结构用板材的应用领域可使用文化聚碳酸酯。各种新型的易流动树脂可用于改进聚碳酸酯的加工性能同时又能保持聚碳酸酯的性能。很高的熔体流动速率（MFR80）的品级可用于满足生产高密磁盘的严格要求。也有各种品级用于特殊用途，如薄膜、医学用及眼用镜片。特殊级别的不透明聚碳酸酯共混物也已生产出来，其加工性能，低温韧性和切口敏感性有所改善。这些品级包括
14、聚碳酸酯与各种弹性体、聚烯烃、热塑性聚酯、ABS和AES的共混物。PC也具有缺口敏感性，因此适当地设计出具有合适半径的零件是很重要的。缺口敏感性在抗冲改性产品和共混物中可得到改善。通过添加剂、涂层或共挤出技术可改善聚碳酸酯的耐候性、耐化学药品性和耐刮痕性。碳酸芳香族酯类、聚酯一碳酸酯共聚物和特种聚碳酸酯共聚物已经开发成功并用于要求高热变形温度的应用领域。聚碳酸酯商品的颜色范围很宽，包括标准色、指定的颜色，指定的不透明的，标准白、灰和黑色品级通用聚碳酸酯的典型性能a：ASTM试验方法 来源：Dw Chemical Co性能值熔体流动速率g10min（D1238） 4-22缺口悬臂梁式冲击强度，f
15、t.-ibin（D-256）14-18弯曲模量MPa（D-790）2413热变形温度1.82MPa，F（D-648） 258-270雾度，（D1003）0.71.5透光率，（D-l003）8791介电强度，Vmil（D-l49）405-425氧指数（D2863）26可燃性，UL94 V5.PC的发展现状中国聚碳酸酯的发展建议;经过40多年的发展，中国的聚碳酸酯仍未形成自己先进的生产技术和具有工业规模的生产装置，特别是近年来随着国内聚碳酸酯的消费量迅速增长，生产与市场形成了极不协调的供需矛盾。因此，大力发展中国聚碳酸酯工业是十分迫切和必要的。针对目前的现状提出以下几点建议：建议通过各种途径引进成
16、套国外先进技术。国内目前技术水平与国外先进水平差距较大，如果完全靠国内自行开发技术，难度较大，可能会错过发展的有利时机，所以应进一步与国外公司接触，引进技术、人才、合资建厂，加快建设经济规模聚碳酸酯生产装置的步伐。 加强基础建设及配套工程。在加快现有装置的改造的同时应加强配套原料双酚A装置建设，同时有关部门应给予聚碳酸酯装置建的优惠政策和资金支持，为聚碳酸酯工业在中国快速发展提供有力的保证。 加强聚碳酸酯的应用研究。聚碳酸酯的应用要向高功能化、专用化方向发展，充分利用国内一些科研单位在塑料改性及塑料合金方面的技术成果，提高产品的档次及附加值，在产品的应用领域同国外的各种专用牌号聚碳酸酯竞争，力
17、争占领国内市场。 合作开发非光气法。由于非光气生产工艺是一种符合环境要求的绿色工艺，也是今后聚碳酸酯工艺的主要发展方向。因此我们充分利用并发挥国内聚碳酸酯技术潜力，与世界先进的大公司合作，开展非光气法聚碳酸酯的生产和应用开发工作，为中国聚碳酸酯的生产水平早日赶超国外先进水平奠定良好的基础。 聚碳酸酯近年在平淡的世界塑料原料市场中，聚碳酸酯市场求一直稳速增长表现坚挺，成为为数不多的市场亮点。近年世界聚碳酸酯市场的年需求量达120万t左右，在欧洲市场聚碳酸酯的销售量已超过预测值，且市场供应紧缺现象时有发生。据世界最大的聚碳酸酯生产厂商美国通用电器公司（GE）信息反馈，聚碳酸酯的所有市场应用领域的需
18、求量呈现回升态势，GE公司的产量已增加了10%以上。根据业内人士预计，世界聚碳酸酯的需求量年均增长率为8%10%。近年世界聚碳酸酯业的生产发展主要呈现如下特点。在市场需求迅速增加的同时，世界几大聚碳酸酯生产厂商纷纷宣布将实施扩充产能和建设新装置的计划。（剖析主流资金真实目的，发现最佳获利机会！）占世界聚碳酸酯市场份额45%的GE公司除继续在现有的生产装置上提高产量外，在1998年7月宣布将其在西班牙开工建设的13万t/a的聚碳酸酯生产装置（投资7亿美元）增加至15万t/a，一期工程计划于1999年初投产， 扩建的二期工程计划在2002年完工。紧随着占据世界聚碳酸酯市场份额25%的Bayer 公
19、司宣布将其生产能力提高20%30%，而在此之前，Bayer公司已新建了2条5万t/a 的生产装置。其他几个世界聚碳酸酯生产厂商如DOW化学公司、日本Tei一jin 公司也都在扩充产能.即使在东南亚地区，虽然发生了金融危机，但中国台湾、泰国、新加坡的聚碳酸酯生产装置新建计划仍如期进行，如Thai聚碳酸酯公司5万t/a 的聚碳酸酯厂将于今年投产，Bayer公司在泰国建设1套4万t/a的聚碳酸酯和1套PC/ABS 生产装置，这2套装置预计2000年投产。DOW化学公司与韩国LG化工公司将合资建1 个聚碳酸酯生产企业，同时新建1套13万t/a的聚碳酸酯生产装置。 市场展望世界范围内各厂商竞相新建装置的
20、新动向再次引起世界塑料业人士的关注。部分业内人士担心，尽管目前亚洲聚碳酸酯市场需求增长形势并未受到东南亚地区经济衰弱影响，其市场需求的增长速率仍可维持在两位数，但若今后几年内，对聚碳酸酯需求不能继续保持这种高速增长趋势，那么世界聚碳酸酯业有可能面临产大于需的市场境况。 目前美国、欧洲和日本仍是世界聚碳酸酯的主要消费地区，但排名已发生变化。日本的市场消费年增长率超过了美国，跃居世界第一，主要得力于其经济发展的复苏。1997年欧洲聚碳酸酯市场消费量也超过美国，且增幅惊人。 按PC树脂的两大品种分，1997年欧洲聚碳酸酯的市场消费量增长8.6%、PC/ABS 共混物增长7.6%，其中市场需求增长最大
21、的为包装、照明、交通及窗玻璃领域。1997年美国聚碳酸酯的市场增长形势虽从总体上逊色于欧洲市场，但美国1997年的PC/ABS共混物的市场消费增长率却超过欧洲，达11.4%，其聚碳酸酯的市场需求增长4.4%。在另一增长迅速的巴西市场， 聚碳酸酯的应用构成为：汽车领域占32%，光盘用占24%，大号矿泉水瓶用占16%，电器领域用占15%，婴儿奶瓶用占11%，其余2%是用于建筑板材。 目前欧洲聚碳酸酯的应用虽然依旧偏重于电器领域，但窗玻璃的应用已成为另一市场消费重点。美国聚碳酸酯的消费仍主要在窗玻璃、汽车领域。1997年日本聚碳酸酯的市场构成未有太大变化，电子、电器类仍为主要应用领域，其次是汽车、片
22、材及薄膜等领域。 另外在汽车玻璃及窗玻璃应用中，虽然聚碳酸酯的抗冲击性均高于有机玻璃（聚甲基丙烯酸甲酯，PMMA）、聚苯乙烯、聚氯乙烯等透明板材， 但仍有其应用弱点，为提高聚碳酸酯的抗刮性能和耐磨性，须对聚碳酸酯进行涂层处理，对此， GE公司、Bayer公司、CFI公司均开发出了硅酮硬质涂层技术。日本三菱工程塑料公司及三菱瓦斯化学公司则联合开发出另一种技术“涂层薄膜插入注射”体系，即将具有硬质涂层的聚碳酸酯片材与聚碳酸酯结合在一起。一旦聚碳酸酯玻璃在汽车业被广泛采用，不仅可使每辆汽车的重量减少40%，而且此应用领域将形成年销售额50亿60亿美元的巨大消费市场，市场前景极为广阔。 全球聚碳酸酯业
23、走入困境，全球性的经济衰退对聚碳酸酯 市场需求增长所产生的严重影响正在显现。9月，在香港市场上的现货价格已经从一年前的最高峰的每吨3800美元降到2200美元，而在美国市场的平均价格今年也下降了6%-8%。加之全球生产能力到2002年底将增加18%计划的逐步实施，市场对聚碳酸酯的需求出现锐减。日 前，一些国际权威机构将今年北美欧洲市场对聚碳酸酯的需求增长预测从8%调低到1%，亚太地区的需求也从12%调低至4%-6%。 但是，这个领域的一些生产者对长期的市场前景仍表乐观，他们正在按计划启动新的产能，这些产能主要出现在亚洲，这个地区的产能目前已占到全球的近一半。LG和道化学公司共同投资在韩国建设的
24、聚碳酸酯项目已增加了6.5万吨的产能，中国台湾地区将于明年4月投产的年产5万吨的项目，投资者还计划在明年底将产能扩大一倍。而同期投产的还有中国台湾与日本合资的另一个年产5万吨、同样计划在2004年扩大产能一倍的项目。 拜耳在中国台湾的生产装置到今年底将新增产能7万吨，使其在这个地区的总产能达到13万吨。不过，拜耳已经修订了其在该地区的发展计划。新加坡帝人聚碳酸酯公司年产5万吨光学级聚碳酸酯的设备也即将投产，其另一个年产5万吨的生产装置也将在2002年底投产，到时该公司的产能将达到18万吨。日本三菱化成、三菱瓦斯化学及三菱工程塑料等在日本投资的年产7万吨的生产设备也将于明年4月建成。与此同时，这
25、三家公司还将于2004年将 他们在泰国的合资企业的产能扩大到8万吨。在欧美地区，聚碳酸酯的产能也将扩大，如到2002年，西班牙和阿尔巴尼亚的产能将要分别增加13万吨和7万吨。 分析家认为，推迟启动这些生产能力可能使聚碳酸酯价格下滑之势得到缓解，而如果这些企业一意孤行把大量的产品推向市场的话将会给本来就不景气的市场带来沉重打击，投资并不会获得预期的收益。 中国是世界上聚碳酸酯的主要生产地之一，拜耳、道化学、帝人、三菱化学等都在中国建有生产装置。由于一年以前市场需求走旺，国内的生产企业也纷纷扩产，预计到2005年，中国聚碳酸酯的年生产能力可望超过10万吨，年需求量也将达到9万吨。 聚碳酸酯是一种性
26、能优异的通用工程塑料，自问世以来迅速在发达国家形成产业化生产，且技术持续发展，装置规模不断扩大。由于聚碳酸酯光学透明性好、抗冲击强度高，并具有优良的热稳定性、耐蠕变性、抗寒性、电绝缘性和阻燃性等特点，使之在透明建筑板材、电子电器、光盘媒介、汽车工业等领域得到广泛应用。 透明聚碳酸酯中国在聚碳酸酯研发上虽起步较早，先后有不少企业进行研发生产，但由于工艺技术落后、生产装置规模较小、产能低、产品质量差，目前仅剩一家企业维持生产，中国国内市场所需的聚碳酸酯不得不大量依赖进口。因此，大力加强聚碳酸酯研发，加速实现其规模产业化，已成为国家的重要战略需求。 中国中科院长春应化所与甘肃银光聚银化工有限公司合作
27、，2005年创新性地采用一步光气界面法制备聚碳酸酯，在小试层面上获得成功，其成果在工艺路线的选择、合成反应条件的选取、产品的理化分析等方面取得了重要突破。在此基础上，在甘肃省科技厅和中科院兰州分院的大力支持下，他们又不失时机地开展了年产500吨聚碳酸酯产业化的研发。 2005年，长春应化所与聚银公司合作承担了甘肃省科技攻关项目“年产500吨聚碳酸酯中试技术研究与开发”。经过3年多的联合攻关，先后突破了界面缩聚反应、树脂洗涤分离、树脂分析等技术关键，自主设计并成功建成了年产500吨规模的聚碳酸酯生产线，所生产的产品主要性能指标达国际同类产品水平。 该成果打破了国外对中国聚碳酸酯生产技术的垄断，形
28、成了具有中国完全自主知识产权的聚碳酸酯全套生产技术，为今后开发万吨级聚碳酸酯工艺技术，并加速实现规模产业化奠定了重要的技术基础。二、加工方法聚碳酸酯（PC）是碳酸的聚酯类，碳酸本身并不稳定，但其衍生物（如光气，尿素，碳酸盐，碳酸酯）都有一定稳定性。 按醇结构的不同，可将聚碳酸酯分成脂族和芳族两类。 脂族聚碳酸酯。如聚亚乙基碳酸酯，聚三亚甲基碳酸酯及其共聚物，熔点和玻璃化温度低，强度差，不能用作结构材料；但利用其生物相容性和生物可降解的特性，可在药物缓释放载体，手术缝合线，骨骼支撑材料等方面获得应用。 这里着重介绍芳族聚碳酸酯。科研人员曾研究过多种双酚聚碳酸酯，但以工业化的仅限于双酚A聚碳酸酯，
29、因为其熔点高，物理机械性能好。通常如未标明是哪一类聚碳酸酯，指的就是这一品种。 工业上应用的聚碳酸酯主要由双酚A和光气来合成，其主链含有苯环和四取代的季碳原子，刚性和耐热性增加，Tm=265-270，Tg=149，可在15-130内保持良好地力学性能，抗冲性能和透明性特好，尺寸稳定，耐蠕变，性能优于涤纶聚酯，是重要的工程塑料。但聚碳酸酯易应力开裂，受热时易水解，加工前应充分干燥。 聚碳酸酯的制法有酯交换法和光气直接法。 （1）酯交换法 原理与生产涤纶聚酯的酯交换法相似。双酚A与碳酸二苯酯熔融缩聚，进行酯交换，在高温减压条件下不断排除苯酚，提高反应程度和分子量。 酯交换法需用催化剂，分两个阶段进
30、行：第一阶段，温度180-200，压力270-400Pa，反应1-3h,转化率为80%-90%；第二阶段，290-300,130Pa以下，加深反应程度。起始碳酸二苯酯应过量，经酯交换反应，排出苯酚，由苯酚排出量来调节两基团数比，控制分子量。 苯酚沸点高，从高粘熔体中脱除并不容易。与涤纶聚酯相比，聚碳酸酯的熔体粘度要高得多，例如分子量3万，300时的粘度达600Pa?s，对反应设备的搅拌混合和传热有着更高的要求。因此，酯交换法聚碳酸酯的分子量受到了限制，多不超出3万。 熔融酯交换法制备聚碳酸酯的方法。以碳酸二苯酯和双酚A为原料，在催化剂作用下，分酯交换和缩聚两个阶段合成芳香性聚碳酸酯。所用催化剂
31、为碱金属乙酰丙酮配合物，相对于每摩尔芳香二羟基，催化剂的使用量为10-7-10-3mol，反应温度在100-250之间，分阶段减压。本发明制备的产品具有较高的粘均分子量、无色、较低的粘均分子量与数均分子量比值。1.1原理：以碳酸二苯酯（DPC）和双酚 A（BPA）为原料、熔融酯交换法制备聚碳酸酯（PC）预聚体,其中，以乙酸锂为催化剂，在原料配比 n（DPC）n（BPA）=1.041、出料温度 270 、反应时间 105 min、催化剂用量 0.100%的条件下，合成的PC预聚体的黏均相对分子质量最大。催化剂用量越大，PC 预聚体的黏均相对分子质量越大；而催化剂用量越少，PC 预聚体的透光率越高
32、。1.2优点：酯交换法工艺简单且对环境危害较小。（2）光气直接法 光气属于酰氯，活性高，可以与羟基化合物直接酯化。光气法合成聚碳酸酯多采用界面缩聚技术。双酚A和氢氧化钠配成双酚钠水溶液作为水相，光气的有机溶液（如二氯甲烷）为另一相，以胺类（如四丁基溴化铵）作催化剂，在50下反映。反映主要在水相一侧，反应器内的搅拌要保证有机相中的光气及时地扩散至界面，以供反映。光气直接法比酯交换法经济，所得分子量也较高。 界面缩聚是不可逆反应，并不严格要求两基团数相等，一般光气稍过量，以弥补水解损失。可加少量单官能团苯酚进行端基封锁，控制分子量。聚碳酸酯用双酚A的纯度要求高，有特定的规格，不宜含有单酚和三酚，否
33、则，得不到高分子量的聚碳酸酯，或产生交联。 PC可注塑、挤出、模压、吹塑、热成型、印刷、粘接、涂覆和机加工，最重要的加工方法是注塑。成型之前必须预干燥，水分含量应低于0.02%，微量水份在高温下加工会使制品产生白浊色泽，银丝和气泡，PC在室温下具有相当大的强迫高弹形变能力。冲击韧性高，因此可进行冷压，冷拉，冷辊压等冷成型加工。挤出用PC分子量应大于3万，要采用渐变压缩型螺杆，长径比1：1824，压缩比1：2.5，可采用挤出吹塑，注-吹、注-拉-吹法成型高质量，高透明瓶子。PC合金种类繁多，改进PC熔体粘度大（加工性）和制品易应力开裂等缺陷， PC与不同聚合物形成合金或共混物，提高材料性能。具体
34、有PC/ABS合金，PC/ASA合金、 PC/PBT合金、PC/PET合金、PC/PET/弹性体共混物、PC/MBS共混物、PC/PTFE合金、PC/PA合金等，利有两种材料性能优点，并降低成本，如PC/ABS合金中，PC主要贡献高耐热性，较好的韧性和冲击强度，高强度、阻燃性， ABS则能改进可成型性，表观质量，降低密度。 聚碳酸酯的性能以及成型参数见表：（仅供参考） 密度 1.181.20 模具温度5080收缩率 0.50.8 注射压力80130预热温度/C 110120工 艺 参 数：注射时间2090 时间/h810 高压时间05料桶温度/C 后段210240 冷却时间2090中段2302
35、80 总周期40190前段240285 螺杆转数28喷嘴温度240250 使用注射机类型螺杆式三、参考文献1付睿.李翠红:酯交换法双酚A型聚碳酸酯的制备及性能表征J河北化工，2008, 31(11): 30-31;45.2王津, 周丽玲, 傅政. 纳米ZnO/PP复合材料性能研究J. 青岛科技大学学报，2003，24(6): 507-510. 3钟明强, 俞延丰, 应建波. 纳米复合材料研究进展J. 石化技术与应用，2004，22(2)，8284. 4王津, 周丽玲, 傅政. 双酚A型聚碳酸酯材料的性能研究J. 青岛科技大学学报，2003，24(6): 507-510. 5高毕亚，郑柏存，傅乐峰聚碳酸酯合成中乙酸锂（催化剂）的合成及其催化性能研究J日用化学工业，2008, 38(1): 20-23. 6 Eriksson R, Merta J, Jarl Rosenholm B. The calcite/waterinterface: II. Effect of added lattice ions on the charge properties and adsorption of sodium polyacrylateJ. Journal of Colloid and Interface Science, 2008, 326(2): 396-402.
