Поликарбонатите са

Поликарбонати— група от термопласти, полиестери на въглеродна киселина и двувалентни алкохоли с обща формула (-O-R-O-CO-)n. Ароматните поликарбонати, предимно поликарбонатът на базата на бисфенол А, са от най-голямо индустриално значение поради наличието на бисфенол А, синтезиран чрез кондензация на фенол и ацетон.

Съдържание

Методи за синтез

Синтезът на поликарбонат на базата на бисфенол А се извършва по два метода: методът на фосгениране на бисфенол А и методът на трансестерификация в стопилката на диарилкарбонати с бисфенол А.

В случай на интересестерификация в стопилката като изходна суровина се използва дифенил карбонат, реакцията се провежда в присъствието на алкални катализатори (натриев метоксид), температурата на реакционната смес се повишава стъпаловидно от 150 до 300 °C, реакцията се провежда във вакуумирани периодични реактори с постоянна дестилация на фенола, освободен по време на реакцията. Получената поликарбонатна стопилка се охлажда и гранулира. Недостатъкът на този метод е относително ниското молекулно тегло (до 50 kDa) на получения полимер и неговото замърсяване с остатъци от катализатор и продукти на термично разграждане на бисфенол А.

Фосгенирането на бисфенол А се извършва в разтвор на хлороалкани (обикновено метиленхлорид CH2Cl2) при стайна температура, има две модификации на процеса - поликондензация в разтвор и поликондензация на повърхността:

При поликондензацията на разтвор пиридинът се използва като катализатор и основа, която свързва освободения хлороводород, образуваният по време на реакцията пиридин хидрохлорид е неразтворим в метиленхлорид и след завършване на реакцията се отделя чрез филтруване. Остатъчните количества пиридин, съдържащ се в реакционната смес, се отстраняват чрез промиване с вода.разтвор на киселина. Поликарбонатът се утаява от разтвора с подходящ кислородсъдържащ разтворител (ацетон и др.), Което прави възможно частичното отстраняване на остатъчните количества бисфенол А, утайката се изсушава и гранулира. Недостатъкът на метода е използването на доста скъп пиридин в големи количества (повече от 2 мола на мол фосген).

В случай на фосгениране при условия на междуфазна катализа, поликондензацията се извършва на два етапа: първо, чрез фосгениране на натриев бисфенолат А се получава разтвор на смес от олигомери, съдържащи крайни хлороформатни -OCOCl и хидроксилни -OH групи, след което сместа от олигомери се поликондензира в полимер.

Рециклиране

При обработката на поликарбонати се използват повечето методи за обработка и формоване на термопластични полимери: леене под налягане (производство на продукти), формоване чрез раздуване (различни съдове), екструзия (производство на профили и филми), формоване на влакна от стопилката. При производството на поликарбонатни филми се използва и формоване от разтвори - този метод позволява да се получат тънки филми от поликарбонати с високо молекулно тегло, образуването на тънки филми от които е трудно поради високия им вискозитет, като разтворител обикновено се използва метиленхлорид.

Българска маркова номенклатура

Обозначаването на поликарбонати от различни марки има формата

PC-[метод на обработка][включени модификатори]-[PTR],

  • PC - поликарбонат
  • Препоръчителен метод на обработка:
  • L - обработка чрез леене под налягане
  • E - обработка чрез екструзия
  • Модификатори в състава:
  • Т - топлинен стабилизатор
  • C - светлинен стабилизатор
  • О - багрило
  • MFR - максимален дебиттопене: 7 или 12 или 18 или 22

    • В Съветския съюз до началото на 90-те години на миналия век се произвежда поликарбонат "дифлон" [1], в момента от 2009 г. е пуснат в експлоатация цех на завода KazanOrgSintez OJSC за производство на домашен поликарбонат от нова номенклатурна линия:

    PK-1 - марка с висок вискозитет, MFR=1÷3.5, по-късно заменена от PK-LET-7, в момента. темп. RS-003 или RS-005;

    PK-2 - среден вискозитет, MFR=3,5÷7, по-късно заменен от PK-LT-10, в момента темп. RS-007;

    PK-3 - клас с нисък вискозитет, MFR=7÷12, по-късно заменен от PK-LT-12, в момента темп. RS-010;

    PC-4 - черен термостабилизиран, присъства. темп. PK-LT-18-OM черен;

    PC-5 - за медицински цели, в момента. темп. използват се медицински материали от вносни материали;

    PC-6 - за осветителни цели, в момента. темп. по отношение на предаването на светлина, почти всяка марка вносни и местни материали е подходяща;

    PK-NKS - напълнен със стъкло, по-късно заменен от PK-LSV-30, присъства. темп. PK-LST-30;

    PK-M-1 - повишени антифрикционни свойства, налични. темп. използват се специални класове вносни материали;

    PK-M-2 - повишена устойчивост на напукване и самозагасване, аналози до днес. темп. - Не;

    PK-M-3 - може да работи при изключително ниски температури, в момента. темп. използват се специални класове вносни материали;

    PK-OM, PK-LT-12-OM, PK-LTO-12 - непрозрачни и полупрозрачни материали с различни цветове, в момента. темп. PK-LT-18-OM.

    Световно производство

    Поликарбонатите са широкомащабни продукти на органичния синтез, световният производствен капацитет през 2006 г. е над 3 милиона тона годишно. Основни производители на поликарбонат (2006) [2]: