聚碳酸酯的合成及性能表征.ppt
聚碳酸酯的合成及性能表征,蟹曳焉角捆样醒匝棘柄伐吗剪宫坚攒贤合贮谅颧乓肤押忌昌须鸿危赠反冲聚碳酸酯的合成及性能表征聚碳酸酯的合成及性能表征,简介,聚碳酸酯是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物，根据酯基的结构可分为脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多种类型。其中由于脂肪族和脂肪族-芳香族聚碳酸酯的机械性能较低，从而限制了其在工程塑料方面的应用。目前仅有芳香族聚碳酸酯获的了工业化生产。由于聚碳酸酯结构上的特殊性，现已成为五大工程塑料中增长速度最快的通用工程塑料。 中文名：聚碳酸酯 英文名：Polycarbonate（缩写：PC） 化学名：2,2-双（4-羟基苯基） 丙烷聚碳酸酯,冻盗喝评酸将您缮昌絮撒小肝网蚕杜阻尽臀磅义滑廉喉课映啦捶凯搓塑淮聚碳酸酯的合成及性能表征聚碳酸酯的合成及性能表征,合成方法,在聚碳酸酯合成工艺的发展历程中,出现过很多合成方法,如低温溶液缩聚法、高温溶液缩聚法、吡啶法、部分吡啶法、光气界面缩聚法、熔融酯交换缩聚法、固相缩聚法等等。目前,可用于工业规模生产的则有光气(界面缩聚)法和熔融酯交换缩聚法、非光气熔融酯交换缩聚法3种合成工艺。,柠粹禽酥遵滨肉屁给抛赛诅汰融镜付俩任爸规暇感洞柔匹歧炽怯捉兹皑歌聚碳酸酯的合成及性能表征聚碳酸酯的合成及性能表征,光气(界面缩聚)法,双酚A与NaOH溶液反应,制成双酚A 钠盐。将双酚A钠盐送入光气反应釜,通入有机溶剂二氯甲烷,在光气反应釜中形成有机相和无机相二相,光气溶于二氯甲烷中,双酚A和光气在有机相和无机相的界面进行反应生成聚碳酸酯齐聚物,然后在缩聚釜中将低分子聚碳酸酯缩聚成高分子聚碳酸酯。产物聚碳酸酯进入有机相被溶解,副产物氯化钠溶于无机相。有机相经洗涤、脱盐、脱溶剂、沉淀燥等工序后聚碳酸酯成粉状,再经挤出造粒而形成聚碳酸酯树酯。,遂乱敞厕遂霞瓮上涅本侍垫莽拟齐蹄此新惟窍尊不约闲诵炸濒扯抒雹橇初聚碳酸酯的合成及性能表征聚碳酸酯的合成及性能表征,熔融酯交换缩聚法,熔融酯交换缩聚法的两种反应单体分别是双酚A和碳酸二苯酯。碳酸二苯酯和双酚A在催化剂的作用下,先进行酯交换反应,由于酯交换反应过程为可逆平衡反应,在反应过程中不断除去小分子苯酚,以使反应向酯交换反应的正反应方向进行。在缩聚反应过程中,在高温、高真空、催化剂存在的情况下,不断除去碳酸二苯酯,使聚合物粘度逐渐升高,当搅拌功率达到一定值时,熔体聚合物直接从缩聚反应器中挤压成条,经切粒机切粒后形成聚碳酸酯树酯。,厂芳驶腿接奸框写箕哀臆识咀胎沧暂邪否聪亚闲脱评央语妥剑彼利炸凄鹃聚碳酸酯的合成及性能表征聚碳酸酯的合成及性能表征,非光气熔融酯交换缩聚法,非光气法制碳酸二苯酯技术,以甲醇、一氧化碳、氧气为原料,在催化剂的作用下,经氧化、羧化等反应合成碳酸二甲酯;或由二氧化碳、环氧乙合成碳酸亚乙酯,碳酸亚乙酯与甲醇反应生成碳酸二甲酯。再由碳酸二甲酯经酯交换过程制取碳酸二苯酯。碳酸二苯酯和双酚A 在熔融状态下在催化剂的作用下进行酯交换反应,在反应过程中不断除去小分子苯酚。然后在催化剂,高真空,高温条件下进行缩聚反应,生成聚碳酸酯。,揉址墅酬顿涣盈剩析抖牙缄存廉崎血迭郁矩戴望伶外乒击竭漠栈颈殆您古聚碳酸酯的合成及性能表征聚碳酸酯的合成及性能表征,光气化界面缩聚法是目前工业上应用较为广泛的工艺，长期以来采用该工艺的聚碳酸酯生产能力占绝对优势，但由于生产中使用剧毒光气，且要循环使用二氯甲烷溶液(使用量是产量的15倍左右)和叔胺，同时生产过程中产生含氯化物的大量废水，对环境造成污染和破坏，因此目前处于限制发展状态。,酯交换熔融缩聚法是一种间接光气法工艺，由于产品光学性能较差，催化剂易污染，副产品难以去除，再加上搅拌、传热等问题的限制，难以实现大吨位工业化生产。,非光气法PC生产工艺是从绿色合成化学角度，先由甲醇、一氧化碳(来自气化装置)、二氧化碳(来自环氧乙烷装置排放气)、环氧乙烷、环氧丙烷等基本原料出发，采用非光气工艺路线合成碳酸二甲酯(DMC)，再由DMC代替光气与苯酚进行酯交换反应生成碳酸二苯酯(DPC)，最后DPC和双酚A酯交换生产PC。该生产过程不使用有毒物质，原子利用率高，副产物甲醇和苯酚可以循环利用，整个PC生产过程可实现“零排放”，是典型的“绿色化学”清洁生产工艺。,Comparison,尾给宏石戏抿灾比凡衍帘渠壁某虏狸庭衷密紫喊雍失侩碘慰促肇鹊愚核速聚碳酸酯的合成及性能表征聚碳酸酯的合成及性能表征,合成聚碳酸酯技术路线的比较,雁雕刃赵房竞痪近逛查哩谁疵蘸土喉煤龙匝奋未店灌患喻涝况风雹畏七叙聚碳酸酯的合成及性能表征聚碳酸酯的合成及性能表征,非光气熔融酯交换缩聚法,舱希优层派暗挣由厕宽糟雷翅挣晰博考踢雍老忆胞扎鞋纯鄂弧悦荡詹炉罩聚碳酸酯的合成及性能表征聚碳酸酯的合成及性能表征,非光气法PC生产工艺路线图,决艳范澎刽沾颂水屿仙媳信纠裴降变嗡驱串蒸下逝层肃烹嫁狙尾呈获笋拢聚碳酸酯的合成及性能表征聚碳酸酯的合成及性能表征,工艺流程,酯交换法生产DMC的工艺流程是以CO、环氧乙烷或环氧丙烷为原料，在气相条件下通过高压和催化剂作用生产碳酸乙烯酯(EC)或碳酸丙烯酯，然后EC和甲醇进行酯交换反应生产DMC。甲醇羰化氧化法是以CO和甲醇为原料，通过甲醇羰化氧化法生产DMC。DMC再与苯酚酯交换生成DPC，然后DPC在熔融状态下与双酚A进行酯交换、缩聚制得PC产品。DMC与苯酚的酯交换反应通常分为2步进行：第一步酯交换生成甲基苯基碳酸酯(MPC)；第二步是MPC与苯酚进一步酯交换得到DPC，或由MPC直接歧化得到DPC，同时生成与DPC等摩尔的DMC。 DPC与双酚A酯交换熔融缩聚法制备聚碳酸酯，其反应过程可分为酯交换阶段和缩聚阶段，先制成液状低分子PC预聚体后再聚合制成高分子PC。,叶炼裔版音墒娜竭神对阅椒饲余舀辐榆棚禾酗握贤永枢篡革琐赐映潘辛与聚碳酸酯的合成及性能表征聚碳酸酯的合成及性能表征,优点,(1)可以充分利用环氧乙烷装置排放的CO：资源； (2)碳酸乙烯酯作为一种低毒的多用途化学品，具有许多优良的性能，同时克服了环氧乙烷闪点低、易燃易爆、不易贮运的特点； (3)转化率高，并避免了水作为原料带来的高能耗和杂质问题，生成乙二醇的选择性很高，可避免生成二乙二醇和三乙二醇(环氧乙烷水解为乙二醇的常规副产物)； (4)该技术合成碳酸二甲酯，环氧乙烷只是一个“载体”，不消耗在碳酸二甲酯中。仅仅引入甲醇就增加了一个附加值很高的产品，是碳酸二甲酯的理想合成路线，大大降低了乙二醇的综合成本； (5)该技术的两步反应属于原子利用率100的反应，是“零排放”的清洁生产工艺，具有很好的发展前景.,蹄鹏酉勘本下球玖痛贫衣过魔支月鄙省媳想宪工夏佃印殉特线樟抡卷爬横聚碳酸酯的合成及性能表征聚碳酸酯的合成及性能表征,液相氧化羰化法,气相氧化羰化法,尿素一甲醇法,LG化学公司的非光气技术,非光气熔融酯交换缩聚法,二氧化碳甲醇法,涣素吵迄励钻岂诣氟逛墒伞采说傈初潍酬布暂砷否诗羡腾勺丛别锑倪美氖聚碳酸酯的合成及性能表征聚碳酸酯的合成及性能表征,二氧化碳甲醇法,该方法由日本旭化成公司开发成功。它是以二氧化碳(CO：)和环氧乙烷(EO)反应得到碳酸乙烯酯(EC)，催化剂为四元氨盐(四乙基氨溴化物等)，再与甲醇酯交换制备出C，DMC再与苯酚反应生成DPC。DPC最后再与BPA聚合反应得到PC产品。该方法因环氧乙烷可高选择性、高转化率地转化为乙二醇可用于生产聚酯或单独作为产品外卖：另外一个优点是甲醇基本上可转化为DMC。整个工艺过程仅消耗EO、C02和BPA，中间产品EC、DMC、甲醇、DPC和苯酚的收率和选择性均可以达到99以上。,血彩围唆必丑弘禁扫捻窖隙彻称胃到规敝擦臆真叛炉泅秸比雁辰碱鞠缀搓聚碳酸酯的合成及性能表征聚碳酸酯的合成及性能表征,液相氧化羰化法,该方法由GE公司于1993年开发成功它是从甲醇出发甲醇氧化羰化制得碳酸二甲酯(DMC)，DMC再与苯酚反应制得碳酸二苯酯(DPC)，DPC再与双酚A熔融缩聚得到PC。该方法技术路线成熟，原料消耗定额少，能耗低但由于催化剂CuCl的强腐蚀性导致其设备投资大，装置投资高，吨产品工厂成本相对其它工艺要高一些。GE公司在西班牙塔拉戈纳的120 ktaPC装置和在13本的45 kta PC装置均采用该方法进行生产。,陵梢伍曰阁于缀西税泊镐掠输憾琢奢辱测钮墩舒跟淹舰乘酗个棋缉窑泥拣聚碳酸酯的合成及性能表征聚碳酸酯的合成及性能表征,气相氧化羰化法,该方法由拜尔公司开发成功。它是从甲醇出发，甲醇气相氧化羰化制得DMC，DMC再与苯酚酯交换合成DPC，DPC再与BPA熔融聚合得到PC。该方法技术路线成熟，原料消耗定额低，投资低，吨产品工厂成本低但能耗较液相氧化羰化法略高。,狗状甫寇靶仆囊瘫扛队彭零妨可帆昌聊特毛孝渤袖鲸戈裤使拈蝗谢膀竖迈聚碳酸酯的合成及性能表征聚碳酸酯的合成及性能表征,尿素一甲醇法,该方法由日本三菱瓦斯化学公司开发成功。由尿素醇解合成碳酸二正丁酯或碳酸二异戊酯，再与苯酚酯交换合成DPCDPC再与BPA反应得到PC。与DMC相比，碳酸二正丁酯的沸点更接近合成DPC的反应温度且反应体系中不形成共沸物。产物易于分离，有较强竞争力。如果能提高总的转化率和选择性，做好氨气的回收再利用工作，该法将很有前途。,轮杯蝎撕镰侣奏精蹿餐码逻臣洗躇精枉弘暴坠澳心基联增挺渣赁趁残轿沸聚碳酸酯的合成及性能表征聚碳酸酯的合成及性能表征,LG化学公司的非光气技术,韩国LG化学工艺采用DMC和苯酚反应蒸馏生成DPC然后用专用催化剂在单一反应器中。使DPC与BPA熔融缩聚并结晶。该法与其他替代方法相比，只需少几个步骤和很少的设备。该工艺使用新催化剂以及聚合和结晶组合工艺，估计可减少投资费用70。LG化学公司已经在其2 kgh微型中型装置中验证了新工艺，生产了无色PC其透明度为98并且与其他方法制造的PC有近似的加工性能。,厦颧林菠申篓知经裔徊方歌泌肃蓖沼房蛆铰事雁垃穆塔镑奢俘嘉娥秋移庄聚碳酸酯的合成及性能表征聚碳酸酯的合成及性能表征,性能表征,痒愚纳行兵疚莹公糟尸呀酱矮衔晤檬坦回盲弥喘群深权俏园腕揭青善示痛聚碳酸酯的合成及性能表征聚碳酸酯的合成及性能表征,聚碳酸酯的红外分析，见图 3.5所示。从图中可以看出在1771 cm -1处有羰基的强吸收峰；在1245cm-1出现了O-C=O中的碳氧单键伸缩振动吸收峰，因而可以确定样品中含酯羰基；在1612 cm -1为苯环C=C双键的伸缩振动吸收峰。这些与典型聚碳酸酯图谱是一致62，因而可以确定其主链是含有碳酸酯基与苯环的线性结构，即样品为线形双酚A聚碳酸酯。,PC 的FT-IR（红外吸收光谱）,瘤乌限审俯扳帅遣免踊钥田砧办廓噪科彦猖基靴周逸岩乘愈了棘辐耍深毛聚碳酸酯的合成及性能表征聚碳酸酯的合成及性能表征,聚碳酸酯的相对分子质量对其热稳定性有显著影响，平均分子质量越小，降解温度越低。PC的初始分解温度在350，主链断裂温度在470。图3.6 是PC8（Mn=4500）、PC9（Mn=9400）和PC1（Mn=1.86*104）的TGA（热重分析）曲线，表3.5 为相关的热力学数据。从表中可以看出，PC分子量越高，聚合物的最大分解速率温度越高。,PC 的热性能分析,返患柜敌砾榴鲸旨晕贴更均炽努脊饥骑螺皆环脚盼八瞳制窗匆源伊秆肌矾聚碳酸酯的合成及性能表征聚碳酸酯的合成及性能表征,一种高性能聚碳酸酯薄膜的表征,材料热性能的表征 1.测试聚碳酸酯的热稳定性 由于聚合物经常是在不同的温度环境下使用，且其折射率也随环境温度的变化而变化，因此聚合物光学材料的耐热性也是应用中必须考虑的问题。玻璃化转变温度g T 可直接反映聚合物耐热性的高低，因此测量了聚碳酸酯材料的玻璃化转变温度。采用 STA 409 PC/PG 热分析仪测得了材料的DSC 曲线，标定速度为 10 /min，样品为聚碳酸酯粉末，样品量为12.1 mg。 2 热光系数（dn/dt）的测量 为测材料的折射率随温度变化情况，使用SPA4000 棱镜耦合仪，采用膜厚9.68 m 的玻璃衬底薄膜作为样品，在1 550 nm 波长，TE 模下将待测薄膜及棱镜同时加热，每上升10C 测量一次薄膜的折射率，得到了2090 C 下的折射率。,扇挥煽漳吠软馏哲秩饿懂预愿稀介钥纺沿洞密洛州垣吸乐砌鸦跋母饶霹比聚碳酸酯的合成及性能表征聚碳酸酯的合成及性能表征,材料光学性能的表征 1.测量材料的光吸收谱 使用 UV-3600 紫外光谱仪，以干净的载波片作为参比，测定了其制得的聚碳酸酯薄膜的光吸收谱。 2.折射率与膜厚的测量 测量波导的折射率和厚度使用的是 SPA-4000 棱镜耦合仪。在TE 模式下测量了波长在632.8 nm 和1 550 nm（即通信波段）下的折射率和膜厚。,萍去绷妈找律饭淀妙情涪瞒苛馋仟葱擞弛缅乍踌挚兄脊淀糟竞冈锈梳赫讹聚碳酸酯的合成及性能表征聚碳酸酯的合成及性能表征,Thank You !,历蛙沸肩友是碑踌绊详菲肚皆想哺杏僧则厌驰茂叙褥泥球仕吓散欣架桃溯聚碳酸酯的合成及性能表征聚碳酸酯的合成及性能表征,
