Polükarbonaat (PC) on karbonaatrühma sisaldav molekulaarahel, mille molekulaarstruktuuri järgi võib erinevate esterrühmadega jagada alifaatseks, alitsükliliseks, aromaatseks, millest aromaatse rühma kõige praktilisem väärtus on ja kõige olulisem bisfenool A tüüp. polükarbonaat, mille üldine raske keskmine molekulmass (Mw) on 20–100 000.

Pilt PC struktuurivalem

Polükarbonaadil on hea tugevus, sitkus, läbipaistvus, kuumus- ja külmakindlus, lihtne töötlemine, leegiaeglustav ja muu kõikehõlmav jõudlus, peamised järgnevad rakendused on elektroonikaseadmed, leht- ja autotööstus, need kolm tööstust moodustavad umbes 80% polükarbonaadi tarbimisest, muud tööstusmasinate osad, CD-ROMid, pakendid, kontoriseadmed, meditsiini- ja tervishoid, filmid, vaba aja veetmise ja kaitsevahendid ning paljud muud valdkonnad on samuti saavutanud laia kasutusala, olles üks viiest insenerplastid kõige kiiremini kasvavas kategoorias.

Aastal 2020 on ülemaailmne personaalarvutite tootmisvõimsus umbes 5,88 miljonit tonni, Hiina personaalarvutite tootmisvõimsus 1,94 miljonit tonni aastas, toodang umbes 960 000 tonni, samas kui polükarbonaadi näiv tarbimine Hiinas jõudis 2020. aastal 2,34 miljoni tonnini, on tühimik. ligi 1,38 miljonit tonni, vajadus importida välisriikidest. Tohutu turunõudlus on toonud kaasa hulgaliselt investeeringuid tootmise suurendamiseks, hinnanguliselt on Hiinas samal ajal pooleli ja välja pakutud palju PC-projekte ning kodumaine tootmisvõimsus ületab järgmise kolme aasta jooksul 3 miljonit tonni aastas, ja personaalarvutitööstus näitab Hiinasse ülekandumise kiirenemist.

Niisiis, millised on arvuti tootmisprotsessid? Milline on arvuti arendamise ajalugu kodu- ja välismaal? Millised on Hiina peamised arvutitootjad? Järgmisena teeme lühidalt kammi.

PC kolm peamist tootmisprotsessi meetodit

Pindadevaheline polükondensatsioonifotogaasimeetod, traditsiooniline sulaestri vahetusmeetod ja mittefotogaasi sulaestri vahetusmeetod on kolm peamist tootmisprotsessi personaalarvutitööstuses.
Pilt Pilt
1. Pindadevahelise polükondensatsiooni fosgeeni meetod

See on fosgeeni reaktsioon inertseks lahustiks ja bisfenool A naatriumhüdroksiidi vesilahuseks, et saada väikese molekulmassiga polükarbonaat, mis seejärel kondenseeritakse suure molekulmassiga polükarbonaadiks. Ühel ajal sünteesiti selle meetodiga umbes 90% tööstuslikest polükarbonaattoodetest.

Liidese polükondensatsiooni fosgeenimeetodi PC eelised on kõrge suhteline molekulmass, mis võib ulatuda 1,5–2 * 105-ni, ja puhtad tooted, head optilised omadused, parem hüdrolüüsikindlus ja lihtne töötlemine. Puuduseks on see, et polümerisatsiooniprotsessis on vaja kasutada väga mürgist fosgeeni ning mürgiseid ja lenduvaid orgaanilisi lahusteid, nagu metüleenkloriid, mis põhjustavad tõsist keskkonnareostust.

Sulaestri vahetusmeetodi, tuntud ka kui ontogeenne polümerisatsioon, töötas esmakordselt välja Bayer, kasutades sula bisfenool A ja difenüülkarbonaati (difenüülkarbonaat, DPC) kõrgel temperatuuril, kõrgvaakumis, estrivahetuseks katalüsaatori olemasolul, eelkondensatsioonil, kondensatsioonil. reaktsioon.

DPC protsessis kasutatavate toorainete järgi võib selle jagada traditsiooniliseks sulaestri vahetusmeetodiks (tuntud ka kui kaudse fotogaasi meetodiks) ja mittefotogaasi sulaestri vahetusmeetodiks.

2. Traditsiooniline sulaestri vahetusmeetod

See jaguneb kaheks etapiks: (1) fosgeen + fenool → DPC; (2) DPC + BPA → PC, mis on kaudne fosgeeniprotsess.

Protsess on lühike, lahustivaba ja tootmiskulud on veidi madalamad kui pindadevahelise kondensatsiooni fosgeeni meetodil, kuid DPC tootmisprotsessis kasutatakse endiselt fosgeeni ja DPC toode sisaldab jälgi kloroformiaadi rühmi, mis mõjutavad lõpptoodet. arvuti kvaliteet, mis teatud määral piirab protsessi edendamist.

3. Mitte-fosgeeni sulaestri vahetusmeetod

See meetod on jagatud kaheks etapiks: (1) DMC + fenool → DPC; (2) DPC + BPA → PC, mis kasutab toorainena dimetüülkarbonaati DMC ja DPC sünteesimiseks fenooli.

Estrivahetusel ja kondenseerumisel saadud kõrvalsaaduse fenooli saab taaskasutada DPC protsessi sünteesiks, tagades seeläbi materjalide taaskasutamise ja hea ökonoomsuse; tooraine kõrge puhtuse tõttu ei vaja toodet ka kuivatamist ja pesemist ning toote kvaliteet on hea. Protsess ei kasuta fosgeeni, on keskkonnasõbralik ja on keskkonnasõbralik.

Riiklike nõuetega naftakeemiaettevõtete kolmele jäätmele Seoses naftakeemiaettevõtete ohutuse ja keskkonnakaitse riiklike nõuete tõusuga ning fosgeeni kasutamise piiranguga asendab mitte-fosgeeni sulaestri vahetustehnoloogia järk-järgult pindadevahelise polükondensatsiooni meetodi. tulevik kui personaalarvutite tootmistehnoloogia arendamise suund maailmas.