Herstellungsprozess von Polycarbonat.

Polycarbonatist in der Regel ein farbloser, transparenter Feststoff mit glasartigem Glanz und hoher Lichtdurchlässigkeit (bis zu 88 bis 90 Prozent), was ihn sehr beliebt bei Anwendungen macht, bei denen Transparenz erforderlich ist. Der Schmelzpunkt von Polycarbonat liegt im Allgemeinen zwischen 230-260 Grad und es weist eine gute thermische Stabilität auf.

 

Polycarbonat ist gegenüber vielen Chemikalien wie Ölen und alkalischen Lösungen gut verträglich, jedoch nicht gegenüber starken Säuren und bestimmten organischen Lösungsmitteln, insbesondere Ketonen und Benzolen. Bei Raumtemperatur ist die Wasseraufnahme von Polycarbonat gering, in einer Umgebung mit hoher Luftfeuchtigkeit können jedoch seine physikalischen Eigenschaften beeinträchtigt werden.

 

Polycarbonat lässt sich leicht durch Spritzgießen, Extrudieren und Thermoformen verarbeiten und wird häufig in den Bereichen Elektronik, Haushaltsgeräte, Automobil, Bauwesen und Medizin eingesetzt. Zu den gängigen Produkten gehören durchsichtige Schutzbrillen, Lampenschirme, optische Scheiben, Windschutzscheiben für Autos sowie durchsichtige Dächer und Schutzscheiben. Die hohe Schlagfestigkeit und ausgezeichnete UV-Beständigkeit von Polycarbonat machen es zur idealen Wahl für Sicherheitsabschirmungen und transparente Trennwände.

 

1. Umesterungsmethode

Die Umesterung ist einer der Hauptprozesse zur Herstellung von Polycarbonat (PC). Bei diesem Prozess reagiert Bisphenol A bei hohen Temperaturen mit Dimethylcarbonat zu Polycarbonat und setzt kleine Methanolmoleküle frei. Die Reaktion findet normalerweise bei 200-250 Grad statt und wird durch die Entfernung des entstehenden Methanols in Richtung des Polymers vorangetrieben.

Merkmale:

• ausgereifter Prozess, einfache Bedienung, geeignet für die Massenproduktion.
• Das hergestellte Polycarbonat weist gute Transparenz und mechanische Eigenschaften auf und wird häufig in optischen und elektronischen Produkten verwendet.
• Die Reaktionsbedingungen sind relativ mild und der Energieverbrauch gering.
• Die effiziente Entfernung von Methanol aus der Reaktion ist erforderlich, um die Polymerisationseffizienz zu verbessern, was die Komplexität und Kosten des Vorgangs erhöhen kann.
• Die Reinheit der Rohstoffe ist erforderlich und Verunreinigungen können die Qualität des Endprodukts beeinträchtigen.
   

2. Carbonat-Polymerisationsmethode

Die Polymerisation zyklischer Carbonate (z. B. zyklisches Dimethylcarbonat) ist eine neue Methode zur Herstellung von Polycarbonat. Dabei werden zyklische Carbonate unter Einwirkung von Katalysatoren ringöffnend zu linearem Polycarbonat polymerisiert.

Merkmale:

• Das Verfahren ermöglicht milde Bedingungen und eignet sich für die Herstellung hochmolekularer Polymere.
• Das ErgebnisPolycarbonatweist eine hohe Reinheit und stabile Leistung auf und eignet sich daher für High-End-Anwendungen.
• Im Reaktionsprozess ist die Auswahl und Steuerung von Katalysatoren erforderlich, was die Komplexität des Prozesses erhöht.
• Im Vergleich zu anderen Verfahren ist die Erfahrung in der industriellen Produktion relativ gering und muss weiter verbessert werden.
   

3. Direkte Polymerisationsmethode

Die direkte Polymerisation ist eine Methode zur Synthese von Polycarbonat durch Reaktion eines Diphenols (wie Bisphenol A) mit einem Diisocyanat. Unter der Bedingung hoher Temperatur und eines Katalysators reagiert Bisphenol A mit Diisocyanat (wie Toluoldiisocyanat) unter Bildung von Polycarbonat. Auf diese Weise können Polycarbonate mit spezifischen Eigenschaften hergestellt werden, die für einige spezielle funktionelle Polymeranwendungen geeignet sind.

Merkmale:

• Um den Anforderungen einiger spezieller Funktionspolymere gerecht zu werden, kann Polycarbonat mit spezifischen Eigenschaften hergestellt werden.
• Das durch die Reaktion erzeugte Polymer weist hervorragende physikalische und chemische Eigenschaften auf.
• Die Reaktionsbedingungen sind komplex, die Betriebsanforderungen hoch und die Korrosionsbeständigkeit und Stabilität der Ausrüstung sind erforderlich.
• Es können Nebenprodukte entstehen, die behandelt werden müssen, um die Reinheit des Endprodukts zu verbessern.
   

4. Lösungspolymerisation

Bei der Lösungspolymerisation handelt es sich um einen Prozess zur Synthese von Polycarbonat (PC) in einem Lösungsmittel. Bei diesem Verfahren wird Bisphenol A mit Carbonat in einem geeigneten organischen Lösungsmittel gemischt und anschließend wird durch Polymerisation Polycarbonat gebildet.

Merkmale:

• Die Reaktionsbedingungen sind leicht zu kontrollieren, wodurch das Molekulargewicht und die Struktur des Polymers optimiert und die Leistung verbessert werden können.
• Trägt dazu bei, spezifische Eigenschaften von Polycarbonat zu erhalten, geeignet für die Produktion von Kleinserien oder Spezialpolymeren.
• Der Auswahl- und Rückgewinnungsprozess von Lösungsmitteln ist komplex, was zu erhöhten Produktionskosten führt.
• Die Produktionseffizienz ist relativ gering und nicht für die kommerzielle Produktion in großem Maßstab geeignet.

Zusammenfassung
Polycarbonat (PC) ist ein schnell wachsender technischer Kunststoff, dessen globale Produktionskapazität den Wachstumstrend aufrechterhält, wobei der wichtigste Wachstumsimpuls aus Nordostasien, insbesondere China, stammt. China hat sich zum weltgrößten PC-Produzenten und -Konsumenten entwickelt, und die Unterstützung der nationalen Politik und der Fortschritt in der Produktionstechnologie haben die Entwicklung der PC-Industrie vorangetrieben.

 

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