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聚碳酸酯(PC)工程塑料知识简介
来源:塑胶五金网发布时间:2014-09-01 09:44:53点击率:
  聚碳酸酯(PC)树脂是一种性能优良的热塑性工程塑料,具有突出的抗冲击能力,耐蠕变和尺寸稳定性好,耐热、   吸水率低、无毒、介电性能优良,是五大工程塑料中唯一具有良好透明性的产品,也是近年来增长速度最快的通用   工程塑料。目前广泛应用于汽车、电子电气、建筑、办公龙8国际娱乐网页版、包装、运动器材、医疗保健等领域,随着改性研究   的不断深入,正迅速拓展到航空航天、计算机、光盘等高科技领域。   一、生产状况  聚碳酸酯工业化合成主要是界面光气化路线,以双酚A为原料,使用光气、氢氧化钠和二氯甲   烷为原料及反应助剂,此法工艺成熟,产品质量较高,易于规模化和连续化生产,经济性好等,长期占据着聚碳酸   酯生产的主导地位。但由于该法使用的原料光气剧毒,因此近年来各大公司纷纷研究非光气法生产路线。1993年非   光气法工艺研究成功,并由GE塑料日本公司实现了工业化生产。主要以双酚A与碳酸二苯酯为原料,该工艺是一种   符合环境要求的“绿色工艺”,已成为今后聚碳酸酯合成工艺的发展方向,预计未来在聚碳酸酯生产中将逐渐占据主导   地位.2002年全球PC总生产能力约230万吨/年,PC生产主要集中在美国、西欧和日本,上述三大产地生产能力约占   世界总生产能力的90%。目前世界聚碳酸酯工业发展呈现两大特点,一是生产更趋集中和垄断,德国拜耳公司、美   国GE化学公司、道化学公司及日本帝人公司的生产能力占世界总生产能力的80%左右,这几大公司控制着世界聚碳   酸酯的生产与市场,主宰着世界聚碳酸酯的命运。二是亚洲发展迅速,近年来随着亚洲经济逐步恢复,中国、印度   经济的持续稳定发展,对工程塑料的需求越来越强劲,世界著名聚碳酸酯生产商纷纷来亚洲投资建厂,据不完全统   计.1997~2004年建设或拟建的聚碳酸酯装置70%在亚洲。我国原有10余家聚碳酸酯生产企业,目前能维持生产仅有   3家,分别为常州合成化工总厂3000吨/年(光气法)、上海中联化工厂1200吨/年(酯交换法)、重庆长风化工厂1000吨/   年(酯交换法),总产能约5000吨/年,年产量不足千吨。与国外公司相比,不仅规模极小,而且技术落后,远远不能   满足国内需求。但是,我国将很快形成投资热潮。目前在华投资聚碳酸酯的国际跨国公司,主要有德国拜耳、日本   帝人。拜耳公司在上海漕泾化工区18亿美元的第一期投资中,包括20万吨/年聚碳酸酯及配套的20万吨/年双酚A   项目,将于2005年建成。日本帝人公司发言人宣布其制造和销售树脂的子公司帝人化成将从2005年4月开始在浙江   省生产聚碳酸酯树脂,投资5亿美元,2007年形成年产10万吨聚碳酸酯的生产规模。从国内方面看,中国蓝星计划   2004年在南通或兰州建10万吨/年聚碳酸酯装置,中国精细化工(常州)开发园区将建设5000吨/年特种聚碳酸酯。   二、市场需求  1995年以前聚碳酸酯在国内主要用于制备纺织业用沙管,占总消耗量的50%左右。1995年以后   逐渐转向电子/电气、光盘、建筑、汽车工业等领域,需求量急剧增加。1995年我国聚碳酸酯的消费量为4.2万吨,   到2002年猛涨至34.3万吨,年均增长率高达35%左右,远远高于国民经济的平均增长速度和其它通用工程塑料的增   长速度。由于国内产量极小,我国使用的聚碳酸酯主要从国外进口。2000、2001和2002年我国PC净进口量分别为   23.5万吨、21.2万吨、34.2万吨。   我国PC最大消费用户是电子电气工业,如电器仪表屏、计算机和办公龙8国际娱乐网页版的配件等,2002年消耗PC约15万吨;   随着我国城市建设的发展,促使聚碳酸酯中空阳光板、隔音屏障、天棚的需求迅速增长,2002年国内中空阳关板消   耗PC约10万吨;随着国内CD、VCD、DVD市场的迅速发展,光盘已成为国内聚碳酸酯需求增长最快的领域,年均   增长率超过40%,据保守估计,2002年,国内光盘生产线150余条,年消耗PC约4万吨左右;饮水桶及一些食品容器   约消耗PC3万吨左右;汽车工业、复合材料、安全玻璃等行业消耗PC约2万吨。   随着我国国民经济的稳定发展,尤其是电子/电气工业、汽车工业已成为我国国民经济的支柱产业,另外城市建   设和西部大开发等基础项目的建设将对新型建筑材料有较大的需求。业内人士预计未来几年我国聚碳酸酯的需求年   均增长率将保持在15%左右,2005年我国聚碳酸酯的需求量将达到45万吨左右。   鉴于我国未来聚碳酸酯市场需求潜力巨大,国内许多单位通过各种途径寻求国外先进技术,近年来,除德国拜耳   公司和上海氯碱股份公司合资建设5万吨/年PC项目较为明确外,美国GE与燕山石化合资项目,常州合成化工厂、海   南洋浦开发区、蚌埠建设投资公司准备招商引资建设聚碳酸酯的计划,至今尚无大的进展。即使上海PC项目如期建   成,也远远不能满足国内巨大市场需求。   由于PC优越的综合性能日益受到重视,许多生产商对PC前景过于乐观,尤其是1997—2002年间全球生产能力急   剧增长,国外权威机构预计未来几年内全球的Pc将出现一定产能过剩,价格将有所下降,这对于主要依赖进口的我   国无疑是件好事。   三、应用发展  尽管PC具有许多优异性能,然而由于PC分子链的高刚性和大的空间阻位使其具有较高的熔体   粘度,因此加工困难,易开裂,耐溶剂性和耐磨损性较差,因此对PC改性研究成为PC应用研究最重要的课题,目前   聚合物合金化成为PC改性重要途径,国外已有大量性能优良PC合金投入市场,国内开发研究起步较晚。   随着PC合金材料的研究不断进展,PC的应用范围不断扩大,以下简要介绍一些国内PC极具开发前景的应用领   域。   宽波透光的光学器械,作为一种透明性能良好的工程塑料,PC作为光盘基材在全球大量使用, 不仅可以制备   CD、VCD、DVD光盘,还可以适用于高密度记录光盘的基材,尤其是PC与苯乙烯接枝生成的共聚物具有极佳的应   用效果。PC片材特别适宜于制作眼镜镜片,在PC分子链中引入硅氧基团,可以提高其硬度及耐擦伤性。PC作为高   折射率塑料,用于制作耐高温光学纤维的芯材,若在PC分子链中的C—H链为C—F链所取代,则可以对可见光的吸   收减少,能有效降低传递途中的信号损失。另外PC良好透光性,在透明窗材高层建筑幕墙、机场和体育场馆透明建   筑材料等方面应用非常普遍和具有潜力,今后重点是提高表面硬度和抗静电性。   阻燃环保的通信电器,由于PC良好电绝缘性能,广泛应用于通信电信龙8国际娱乐网页版领域, 目前PC已经大量替代原有的   酚醛塑料,今后重点开发阻燃PC用于通信电器领域中,因此无污染阻燃PC材料成为开发重点,溴系阻燃剂由于毒性   在减少使用,而无卤环保磷系阻燃剂会明显降低PC的热变形温度和冲击强度,因此比较适宜的是有机硅系阻剂。另   外随着通信电器轻量小型化对PC材料提出更高要求,目前PC/ABS合金就特别适宜在通信电器及航空航天工业中应   用。   表面金属化的汽车部件,PC表面金属化后具有良好的金属光泽及高强度,广泛应用于各种汽车零部件中,但是   电镀过程中会降低它的冲击韧性,因此采用弹性体与PC共混改性,所合弹性体分散了致开裂应力,虽经电镀也不会   降低其冲击韧性,因此电镀级PC树脂非常具有开发前景。另外表面金属化的PC还可以作为电磁波的屏蔽材料,应用   于计算机中。   低残留有害物的食品容器,工业合成PC是双酚义型,由于合成时有微量未反应的单体双酚A残留在树脂中,在   作为饮用水桶和食品容器时,易被溶出而影响人们身体健康,因此要开发卫生级的PC树脂,用作饮水桶和其他食品   容器的生产与使用,国内应用前景非常看好。   防开裂脆化的医疗器械,PC具有诸多优异性能,目前已应用于医疗器械中,由于其耐化学品性较差,在化学药   品存在下易引起内应力开裂,如PC在人工透析器、人工肺等医疗器械中应用要解决高温消毒导致裂纹的老化现象,   若克服这些缺点,PC在医疗器械中应用可迅速扩大。
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