पॉली कार्बोनेट (पीसी) ही कार्बोनेट गट असलेली एक आण्विक साखळी आहे, वेगवेगळ्या एस्टर गटांसह आण्विक रचनेनुसार, अ‍ॅलिफॅटिक, अ‍ॅलिसायक्लिक, अ‍ॅरोमॅटिकमध्ये विभागली जाऊ शकते, ज्यापैकी सुगंधी गटाचे सर्वात व्यावहारिक मूल्य आणि सर्वात महत्वाचे बिस्फेनॉल ए प्रकार पॉली कार्बोनेट, सामान्य जड सरासरी आण्विक वजन (मेगावॅट) २०-१००,००० मध्ये.

चित्र पीसी स्ट्रक्चरल सूत्र

पॉली कार्बोनेटमध्ये चांगली ताकद, कडकपणा, पारदर्शकता, उष्णता आणि थंड प्रतिकार, सोपी प्रक्रिया, ज्वालारोधक आणि इतर व्यापक कामगिरी आहे, मुख्य डाउनस्ट्रीम अनुप्रयोग इलेक्ट्रॉनिक उपकरणे, शीट आणि ऑटोमोटिव्ह आहेत, हे तीन उद्योग पॉली कार्बोनेट वापराच्या सुमारे 80% वापर करतात, औद्योगिक यंत्रसामग्री भागांमध्ये इतर, सीडी-रॉम, पॅकेजिंग, कार्यालयीन उपकरणे, वैद्यकीय आणि आरोग्य सेवा, चित्रपट, विश्रांती आणि संरक्षक उपकरणे आणि इतर अनेक क्षेत्रांनी देखील विस्तृत अनुप्रयोग साध्य केले आहेत, जे सर्वात वेगाने वाढणाऱ्या श्रेणीतील पाच अभियांत्रिकी प्लास्टिकपैकी एक बनले आहे.

२०२० मध्ये, जागतिक पीसी उत्पादन क्षमता सुमारे ५.८८ दशलक्ष टन, चीनची पीसी उत्पादन क्षमता १.९४ दशलक्ष टन/वर्ष, उत्पादन सुमारे ९६०,००० टन, २०२० मध्ये चीनमध्ये पॉली कार्बोनेटचा वापर २.३४ दशलक्ष टनांपर्यंत पोहोचला, तर जवळपास १.३८ दशलक्ष टनांची तफावत आहे, परदेशातून आयात करण्याची गरज आहे. प्रचंड बाजारपेठेतील मागणीमुळे उत्पादन वाढवण्यासाठी असंख्य गुंतवणूक आकर्षित झाल्या आहेत, असा अंदाज आहे की त्याच वेळी चीनमध्ये अनेक पीसी प्रकल्प बांधकामाधीन आहेत आणि प्रस्तावित आहेत आणि पुढील तीन वर्षांत देशांतर्गत उत्पादन क्षमता ३ दशलक्ष टन/वर्षापेक्षा जास्त होईल आणि पीसी उद्योग चीनमध्ये हस्तांतरणाचा वेगवान ट्रेंड दर्शवितो.

तर, पीसीच्या उत्पादन प्रक्रिया काय आहेत? देशांतर्गत आणि परदेशात पीसीच्या विकासाचा इतिहास काय आहे? चीनमधील मुख्य पीसी उत्पादक कोणते आहेत? पुढे, आपण थोडक्यात कंघी करतो.

पीसीच्या तीन मुख्य प्रवाहातील उत्पादन प्रक्रिया पद्धती

पीसी उद्योगात इंटरफेशियल पॉलीकॉन्डेन्सेशन फोटोगॅस पद्धत, पारंपारिक वितळलेले एस्टर एक्सचेंज पद्धत आणि नॉन-फोटोगॅस वितळलेले एस्टर एक्सचेंज पद्धत या तीन मुख्य उत्पादन प्रक्रिया आहेत.
चित्र चित्र
१. इंटरफेशियल पॉलीकॉन्डेन्सेशन फॉस्जीन पद्धत

ही फॉस्जीनची बिस्फेनॉल ए च्या निष्क्रिय द्रावक आणि जलीय सोडियम हायड्रॉक्साईड द्रावणात होणारी अभिक्रिया आहे ज्यामुळे लहान आण्विक वजनाचे पॉली कार्बोनेट तयार होते आणि नंतर उच्च आण्विक पॉली कार्बोनेटमध्ये घनरूप होते. एकेकाळी, सुमारे 90% औद्योगिक पॉली कार्बोनेट उत्पादने या पद्धतीने संश्लेषित केली जात होती.

इंटरफेशियल पॉलीकॉन्डेन्सेशन फॉस्जीन पद्धतीच्या पीसीचे फायदे म्हणजे उच्च सापेक्ष आण्विक वजन, जे 1.5~2*105 पर्यंत पोहोचू शकते, आणि शुद्ध उत्पादने, चांगले ऑप्टिकल गुणधर्म, चांगले हायड्रोलिसिस प्रतिरोध आणि सोपी प्रक्रिया. तोटा असा आहे की पॉलिमरायझेशन प्रक्रियेसाठी अत्यंत विषारी फॉस्जीन आणि मिथिलीन क्लोराईड सारख्या विषारी आणि अस्थिर सेंद्रिय सॉल्व्हेंट्सचा वापर आवश्यक असतो, ज्यामुळे गंभीर पर्यावरणीय प्रदूषण होते.

मेल्ट एस्टर एक्सचेंज पद्धत, ज्याला ऑन्टोजेनिक पॉलिमरायझेशन असेही म्हणतात, ती प्रथम बायरने विकसित केली होती, ज्यामध्ये वितळलेल्या बिस्फेनॉल ए आणि डायफेनिल कार्बोनेट (डायफेनिल कार्बोनेट, डीपीसी) चा वापर उच्च तापमानात, उच्च व्हॅक्यूमवर, एस्टर एक्सचेंजसाठी उत्प्रेरक उपस्थिती स्थिती, पूर्व-संक्षेपण, संक्षेपण अभिक्रिया यांचा वापर केला गेला.

डीपीसी प्रक्रियेत वापरल्या जाणाऱ्या कच्च्या मालानुसार, ते पारंपारिक वितळलेल्या एस्टर एक्सचेंज पद्धती (ज्याला अप्रत्यक्ष फोटोगॅस पद्धत देखील म्हणतात) आणि नॉन-फोटोगॅस वितळलेल्या एस्टर एक्सचेंज पद्धतीमध्ये विभागले जाऊ शकते.

२. पारंपारिक वितळलेले एस्टर एक्सचेंज पद्धत

ते २ टप्प्यांमध्ये विभागले गेले आहे: (१) फॉस्जीन + फिनॉल → डीपीसी; (२) डीपीसी + बीपीए → पीसी, जी एक अप्रत्यक्ष फॉस्जीन प्रक्रिया आहे.

ही प्रक्रिया लहान, सॉल्व्हेंट-मुक्त आहे आणि उत्पादन खर्च इंटरफेशियल कंडेन्सेशन फॉस्जीन पद्धतीपेक्षा किंचित कमी आहे, परंतु डीपीसीच्या उत्पादन प्रक्रियेत अजूनही फॉस्जीन वापरला जातो आणि डीपीसी उत्पादनात क्लोरोफॉर्मेट गटांचे प्रमाण कमी असते, जे पीसीच्या अंतिम उत्पादनाच्या गुणवत्तेवर परिणाम करेल, जे काही प्रमाणात प्रक्रियेच्या जाहिरातीला मर्यादित करते.

३. फॉस्जीन नसलेले वितळलेले एस्टर एक्सचेंज पद्धत

ही पद्धत २ टप्प्यांमध्ये विभागली आहे: (१) डीएमसी + फिनॉल → डीपीसी; (२) डीपीसी + बीपीए → पीसी, जी कच्च्या मालासाठी डायमिथाइल कार्बोनेट डीएमसी आणि डीपीसी संश्लेषित करण्यासाठी फिनॉल वापरते.

एस्टर एक्सचेंज आणि कंडेन्सेशनमधून मिळणारे उप-उत्पादन फिनॉल डीपीसी प्रक्रियेच्या संश्लेषणासाठी पुनर्वापर केले जाऊ शकते, ज्यामुळे सामग्रीचा पुनर्वापर आणि चांगली बचत होते; कच्च्या मालाच्या उच्च शुद्धतेमुळे, उत्पादनाला वाळवण्याची आणि धुण्याची देखील आवश्यकता नाही आणि उत्पादनाची गुणवत्ता चांगली आहे. ही प्रक्रिया फॉस्जीन वापरत नाही, पर्यावरणास अनुकूल आहे आणि एक हिरवी प्रक्रिया मार्ग आहे.

पेट्रोकेमिकल एंटरप्रायझेसच्या तीन कचऱ्यासाठी राष्ट्रीय आवश्यकतांसह पेट्रोकेमिकल एंटरप्रायझेसच्या सुरक्षितता आणि पर्यावरण संरक्षणासाठी राष्ट्रीय आवश्यकतांमध्ये वाढ आणि फॉस्जीनच्या वापरावरील निर्बंधांसह, नॉन-फॉस्जीन वितळलेले एस्टर एक्सचेंज तंत्रज्ञान भविष्यात जगात पीसी उत्पादन तंत्रज्ञान विकासाची दिशा म्हणून हळूहळू इंटरफेशियल पॉलीकॉन्डेन्सेशन पद्धतीची जागा घेईल.