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聚碳酸酯型聚氨酯材料的制备和性能研究

聚碳酸酯型聚氨酯材料的制备和性能研究
聚碳酸酯型聚氨酯材料的制备和性能研究

聚氨酯介绍

介绍 1、硬质聚氨酯导热系数低,热工性能好。当硬质聚氨酯密度为35~40kg/m3时,导热系数仅为0.018~0.024w/(m.k),约相当于EPS的一半,是目前所有保温材料中导热系数最低的。 2、硬质聚氨酯具有防潮、防水性能。硬质聚氨酯的闭孔率在90%以上,属于憎水性材料,不会因吸潮增大导热系数,墙面也不会渗水。 3、硬质聚氨酯防火,阻燃,耐高温。聚氨酯在添加阻燃剂后,是一种难燃的自熄性材料,它的软化点可达到250摄氏度以上,仅在较高温度时才会出现分解:另外,聚氨酯在燃烧时会在其泡沫表面形成积碳,这层积碳有助隔离下面的泡沫。能有效地防止火焰蔓延。而且,聚氨酯在高温下也不产生有害气体。 4、由于聚氨酯板材具有优良的隔热性能,在达到同样保温要求下,可使减少建筑物外围护结构厚度,从而增加室内使用面积。 5、抗变形能力强,不易开裂,饰面稳定、安全。 6、聚氨酯材料孔隙率结构稳定,基本上是闭孔结构,不仅保温性能优良,而且抗冻融、吸声性也好。硬泡聚氨酯保温构造的平均寿命,在正常使用与维修的条件下,能达到30年以上。能够做到在结构的寿命期正常使用条件下,在干燥、潮湿或电化腐蚀,以及由于昆虫、真菌或藻类生长或者由于啮齿动物的破坏等外因影响,都不会受到破坏。 7、综合性价比高。虽然硬质聚氨酯泡沫材的单价比其它传统保温材料的单价高,但增加的费用将会由供暖和制冷费用的大幅度减少而抵消。 产品用途 本公司生产的硬质聚氨酯保温大板材可广泛用于彩钢夹芯板、中央空调、建筑墙体材料、冷库、冷藏室、保温箱、化工罐体等领域。 特点 ●规格品种多,容重范围:(40—60kg/m3);长度范围:(0.5米—4米);宽度范围:(0.5米—1.2米);厚度范围:(20毫米—200毫米)。 ●切割精度高,厚度误差±0.5mm,从而保证了制成品表面的平整度。 ●泡沫细密,泡孔均匀。 ●容重轻,可以减少制成品的自重量,比传统的产品低30—60%。 ●抗压强度大,可以承受在制造成品过程中的巨大压力。 ●方便质量的检验,由于在切割过程中去掉了四周的表皮,板材的质量一目了然,保证了制成品的保温效果。厚度可按用户要求生产加工。 规格 硬质聚氨酯泡沫泡块(本公司提供不同密度的泡块,用来加工制作各种型材) 品种聚氨酯泡沫泡块(单位mm) 规格4000×1200×1000 2000×1200×1000 硬质聚氨酯泡沫大板材 品种聚氨酯大板材 密度40-60kg/m 规格长度:4000-500mm

聚氨酯材料

聚氨基甲酸酯 百科名片 聚氨基甲酸酯 聚氨酯全称为聚氨基甲酸酯,是主链上含有重复氨基甲酸酯基团的大分子化合物的统称。它是由有机二异氰酸酯或多异氰酸酯与二羟基或多羟基化合物加聚而成。 目录 聚氨基甲酸酯 聚氨酯涂层剂 行业发展 施工工艺 用作鲨鱼皮泳衣 相关新闻 展开 编辑本段聚氨基甲酸酯 基本信息 中文名:聚氨基甲酸酯;聚氨酯 聚氨基甲酸酯 拼音:jù ān jī jiǎ suān zhǐ 前言聚氨酯全称为聚氨基甲酸酯,是主链上含有重复氨基甲酸酯基团(NHCOO)的大分子化合物的统称。它是由有机二异氰酸酯或多异氰酸酯与二羟基或多羟基

化合物加聚而成。聚氨酯大分子中除了氨基甲酸酯外,还可含有醚、酯、脲、缩二脲,脲基甲酸酯等基团。聚氨酯的结构 英文名:polyurethane 研发历史 聚氨酯(简称TPU)是由多异氰酸酯和聚醚多元醇或聚酯多元醇或/及小分子多元醇、多元胺或水等扩链剂或交联剂等原料制成的聚合物。通过改变原料种类及组成,可以大幅度地改变产品形态及其性能,得到从柔软到坚硬的最终产品。聚氨酯制品形态有软质、半硬质及硬质泡沫塑料、弹性体、油漆涂料、胶粘剂、密封胶、合成革涂层树脂、弹性纤维等,广泛应用于汽车制造、冰箱制造、交通运输、土木建筑、鞋类、合成革、织物、机电、石油化工、矿山机械、航空、医疗、农业等许多领域。 1937年德国Otto Bayer教授首先发现多异氰酸酯与多元醇化合物进行加聚反应可制得聚氨酯,并以此为基础进入工业化应用,英美等国1945~1947年从德国获得聚氨酯树脂的制造技术于1950年相继开始工业化。日本1955年从德国Bayer公司及美国DuPont公司引进聚氨酯工业化生产技术。20世纪50年代末我国聚氨酯工业开始起步,近lO多年发展较快。 制备来源 由二元或多元异氰酸酯与二元或多元羟基化合物作用而成的高分 聚氨基甲酸酯 子化合物。 聚氨基甲酸酯,是分子结构中含有—NHCOO—单元的高分子化合物,该单元由异氰酸基和羟基反应而成,反应式如下: —N=C=O + HOˉ → —NH-COOˉ 聚氨酯的发现:20世纪30年代,德国Otto Bayer 首先合成了TPU。在1950年前后,TPU作为纺织整理剂在欧洲出现,但大多为溶剂型产品用于干式涂层整理。20世纪60年代,由于人们环保意识的增强和政府环保法规的出台,水系TPU涂层应运而生。70年代以后,水系PU涂层迅速发展,PU涂层织物已广泛应用。80年代以来,TPU的研究和应用技术出现了突破性进展。与国外相比,国内关于PU纺织品整理剂的研究较晚。 主要用途

聚碳酸酯PC

聚碳酸酯PC 聚碳酸酯是在分子链中含有碳酸酯的一类高分子化合物的总称。聚碳酸酯是一种新型的热塑性塑料,透明度达90%,被誉为透明金属。刚硬而有韧性,具有高抗冲击性,高度的尺寸稳定性和范围很宽的使用温度,良好的绝缘性及耐热性和无毒性。聚碳酸酯燃烧特性:慢燃,离火后慢熄,火焰呈黄色,黑烟碳束。燃烧后塑料熔融,起泡,发出特殊的花果臭气味。聚碳酸酯比重1.20,透明,本色呈微黄。 聚碳酸酯性能:聚碳酸酯树脂通过共聚,共混,增强等途径发展了很多改性品种。聚碳酸酯是抗冲击韧性为一般热塑料之冠,尺寸稳定性很好.耐热性教好,可在-60~120度下长期使用,热变温度130~140玻璃化温度149度热分解大于310度.聚碳酸酯极性小,玻璃温度高,吸水率低,收缩率小,尺寸精度高,对光稳定,耐候性好.熔融粘度和注射温度降低,因而易于加工成形。聚碳酸酯与此20~ 40%的ABS树脂共混后,具有优良的综合性能,它既有聚碳酸酯树脂的高机械强度和耐热性,又具有ABS的流动性好,便于加工的特点,各项性能指标大都介于聚碳酸酯和ABS之间。 用途:聚碳酸酯主要用于生产工业制品,用来代替金属及其它合金,在机械工业上作耐冲击及高强度的零部件。玻璃纤维增强聚碳酸酯具有类似金属的特性,可代替铜,锌,铝等压铸件。聚碳酸酯可以进行注射成形,挤出成形,吹塑成形,旋转成形,真空成形和溶剂铸造膜片等技术。制件还可以机械加工,常温冲孔,锯切及焊接和粘合。聚碳酸酯树脂的注射成形,一般采用螺杆式注射机进行。料筒温度:250~320℃,注射压力:50~80MPa,模具温度:85~120℃,螺杆转速:40~60次/min,成品热处理:先在100~105℃的烘箱中烘烤10分钟,然后在120~125℃再烘烤30分钟,自然冷却到常温即可。 聚碳酸酯(PC)介绍,聚碳酸酯是分子主链中含有—[O-R-O-CO]—链节的热塑性树脂,按分子结构中所带酯基不同可分为脂肪族、脂环族、脂肪一芳香族型,其中具有实用价值的是芳香族聚碳酸酯,并以双酚A型聚碳酸酯为最重要,分子量通常为3 -10万。 聚碳酸酯,英文名Polycarbonate, 简称PC。PC是一种无定型、无臭、无毒、高度透明的无色或微黄色热塑性工程塑料,具有优良的物理机械性能,尤其是耐冲击性优异,拉伸强度、弯曲强度、压缩强度高;蠕变性小,尺寸稳定;具有良好的耐热性和耐低温性,在较宽的温度范围内具有稳定的力学性能,尺寸稳定性,电性能和阻燃性,可在-60~120℃下长期使用;无明显熔点,在220-230℃呈熔融状态;由于分子链刚性大,树脂熔体粘度大;吸水率小,收缩率小,尺寸精度高,尺寸稳定性好,薄膜透气性小;属自熄性材料;对光稳定,但不耐紫外光,耐候性好;耐油、耐酸、不耐强碱、氧化性酸及胺、酮类,溶于氯化烃类和芳香族溶剂,长期在水中易引起水解和开裂,缺点是因抗疲劳强度差,容易产生应力开裂,抗溶剂性差,耐磨性欠佳。 PC可注塑、挤出、模压、吹塑、热成型、印刷、粘接、涂覆和机加工,最重要的加工方法是注塑。成型之前必须预干燥,水分含量应低于0.02%,微量水份在高温

聚氨酯结构与性能的相关性

聚氨酯结构与性能的相关性 聚氨酯(简称TPU)是由多异氰酸酯和聚醚多元醇或聚酯多元醇或/及小分子多元醇、多元胺或水等扩链剂或交联剂等原料制成的聚合物。通过改变原料种类及组成,可以大幅度地改变产品形态及其性能,得到从柔软到坚硬的最终产品。聚氨酯制品形态有软质、半硬质及硬质泡沫塑料、弹性体、油漆涂料、胶粘剂、密封胶、合成革涂层树脂、弹性纤维等,广泛应用于汽车制造、冰箱制造、交通运输、土木建筑、鞋类、合成革、织物、机电、石油化工、矿山机械、航空、医疗、农业等许多领域。根据所用原料的不同,可有不同性质的产品,一般为聚酯型和聚醚型两类。可用于制造塑料、橡胶、纤维、硬质和软质泡沫塑料、胶粘剂和涂料等。 聚氨酯由长链段原料与短链段原料聚合而成,是一种嵌段聚合物。一般长链二元醇构成软段,而硬段则是由多异氰酸酯和扩链剂构成。软段和硬段种类影响着材料的软硬程度、强度等性能。 软段对性能的影响 聚醚、聚酯等低聚物多元醇组成软段。软段在聚氨酯中占大部分,不同的低聚物多元醇与二异氰酸酯制备的聚氨酯性能各不相同。 极性强的聚酯作软段得到的聚氨酯弹性体及泡沫的力学性能较好。因为,聚酯制成的聚氨酯含极性大的酯基,这种聚氨酯内部不仅硬段间能够形成氢键,而且软段上的极性基团也能部分地与硬段上的极性基团形成氢键,使硬相能更均匀地分布于软相中,起到弹性交联点的作用。在室温下某些聚酯可形成软段结晶,影响聚氨酯的性能。聚酯型聚氨酯的强度、耐油性、热氧化稳定性比PPG聚醚型的高,但耐水解性能比聚醚型的差。聚四氢呋喃(PTMEG)型聚氨酯,由于PTME G规整结构,易形成结晶,强度与聚酯型的不相上下。一般来说,聚醚型聚氨酯,由于软段的醚基较易旋转,具有较好的柔顺性,优越的低温性能,并且聚醚中不存在相对易于水解的酯基,其耐水解性比聚醚型好。聚醚软段的醚键的α碳容易被氧化,形成过氧化物自由基,产生一系列的氧化降解反应。以聚丁二烯为软

提高聚氨酯耐温性.pdf

提高聚氨酯耐温性 聚氨酯弹性体是以二异氰酸酯和低聚物多元醇为基本原料聚合而成的高分子材料,具有机械性能好、耐磨耗、耐油、耐撕裂、耐化学腐蚀、耐射线辐射、粘接性好等优异性能,但其使用温度一般不超过80℃,100℃以上材料会软化变形,机械性能明显减弱,短期使用温度不超过120℃,严重限制了其广泛应用。因此,许多研究机构及学者对聚氨酯弹性体耐热形变性能进行了研究,并制备了许多耐热性能优良的材料,使其在较高的温度下具有较好的机械性能。但是聚氨酯弹性体结构的复杂性,影响其耐热形变因素很多。作者从低聚物多元醇、异氰酸酯、扩链剂、催化剂、聚合工艺条件、引入分子内基团、加入填料、与纳米材料复合等方面综述了弹性体耐热性的影响因素。 1原料对聚氨酯弹性体耐热性影响 聚氨酯弹性体由软段(低聚物多元醇,主要分为聚酯型、聚醚型和聚烯烃型多元醇等)和硬段(二异氰酸酯和扩链剂)组成。低聚物多元醇的相对分子质量是多分散的,而多异氰酸酯往往是多种异构体的混合物,异构体的存在会破坏硬段的规整性,使得弹性体的耐热性降低。严格控制原料的纯度,降低缩二脲和脲基甲酸酯等热稳定性差的基团的摩尔分数,可以提高弹性体耐热性。 1.1低聚物多元醇 不同结构的低聚物多元醇与相同异氰酸酯反应生成的氨基甲酸酯,其热分解温度相差很大,伯醇最高,叔醇最低,这是由于靠近叔碳原子和季碳原子的键最容易断裂的缘故。由于酯基的热稳定性比较

好,而醚基的碳原子上的氢容易被氧化,所以聚酯型聚氨酯耐热性能比聚醚型聚氨酯好。由聚酯所制备的聚氨酯,聚酯类型的不同对热性能几乎没有太大的影响。对于聚醚型聚氨酯,聚醚的类型对其耐热性能有一定的影响,如由甲苯二异氰酸酯(TDI)、3,3'-二氯-4,4'-二苯基甲烷二胺(MOCA)分别与聚氧化丙烯二醇和聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)所制备的聚氨酯,放入121℃环境下老化7天后,二者的拉伸强度存在明显差别,前者室温下拉伸强度保留率为44%,而后者保留率为60%。低聚物多元醇相对分子质量或分子链长对聚氨酯热降解的特征分解温度没有明显的影响,刘凉冰研究了聚酯型和聚醚型聚氨酯的降解机理,并分析了影响其耐热性的因素,得出聚酯型聚氨酯弹性体耐热性能优于聚醚型的结论。 1.2异氰酸酯 硬段是影响聚氨酯弹性体耐热性能的主要结构因素。硬段的刚性、规整性、对称性越好,其弹性体的热稳定性亦越高。硬段质量分数增加,形成较多的硬段有序结构和次晶结构,使两相发生逆转,硬段相成为连续相,软段分散在硬段相中,从而提高了高温下弹性体的拉伸强度和耐热性。从分子结构上看,二苯基甲烷二异氰酸酯(MDl)与TDI分子结构类似,均含有NCO基和苯环结构,但是由于结构简洁性、刚性、规整度和对称性较弱,导致其弹性体的微相分离程度不够,制得的弹性体热稳定性均一般。一般情况下,异氰酸酯纯度越高,异构体越少,生成的聚氨酯弹性体规整度、对称性越高,耐热性越好。结构规整的异氰酸酯形成的硬链段极易聚集,提高了微相分离程度,

聚碳酸酯的合成工艺对比及进展分析

聚碳酸酯的合成工艺对比及进展分析 聚碳酸酯(PC)是一种无味、无毒、透明的无定形热塑性材料,是分子链中含有碳酸酯链一类高分子化合物的总称。 聚碳酸酯可分为脂肪族、脂环族、芳香族等几大类田。但因制品、加工性能及经济等因素的制约,目前仅有双酚A型的芳香族聚碳酸酯投入工业化规模生产和应用。自从1958年聚碳酸酯商业化生产以来,其种类和用途两方面的研发均获得了巨大进展,因此其作为一种主要的热塑性工程塑料而广泛进入了国民经济的各个领域。双酚A型聚碳酸酯是目前产量最大、用途最广的一种聚碳酸酯,也是发展最快的工程塑料之一。本文所述聚碳酸酯即为双酚A型聚碳酸酯。 聚碳酸酯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,尺寸稳定性好,耐热、吸水率低、无毒、介电性能优良,被广泛用于电子电气、电动工具、交通运输、汽车、机械、仪表、建筑、信息存储、光学材料、医疗器械、体育用品、民用制品、保安、航空航天及国防军工等领域,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。预测我国聚碳酸酯市场的年均增长率将达到10.2%,至2010年工程塑料需求量将接近400万t。聚碳酸酯产量年增长可能达到9%,销售量年增长将达10%。 在聚碳酸酯的合成工艺发展历程中,出现的合成方法颇多,如低温溶液缩聚法、高温溶液缩聚法、吡啶法和部分吡啶法等等,至今仍不断有新的合成方法报道,但已工业化、形成大规模生产的工艺路线并不多,这些方法或者不成熟,或者因成本较高而制约了实际应用m。目前世界上大部分生产厂家普遍采用界面缩聚法或熔融酯交换法,其中80%的生产厂家采用界面缩聚法。 聚碳酸酯工业化生产工艺按照是否使用光气作原料可主要分为两大类。第一类是使用光气的生产工艺。第二类是完全不使用光气的生产工艺。 1光气法 1.1溶液光气法 以光气和双酚A为原料,在碱性水溶液和二氯甲烷(或二氯乙烷)溶剂中进行界面缩聚,得到的聚碳酸酯胶液经洗涤、沉淀、干燥、挤出造粒等工序制得聚碳酸酯产品。此工艺经济性较差,且存在环保问题,缺乏竞争力,已完全淘汰。1.2界面缩聚法 1.2.1二步界面缩聚法 界面缩聚法合成聚碳酸酯化学原理:参与界面缩聚反应的两种单体是双酚A 钠盐和光气,其化学反应式如上所示。按传统的方法,在实施上述反应时,一般分为两步,即光气化阶段和缩聚阶段,这便是通常所说的“二步界面缩聚法”。 1.2.2一步界面缩聚法 近年来,“二步界面缩聚法”正在向“一步界面缩聚法”发展。 在一步界面缩聚法反应过程中,在反应一开始就加入催化剂,由于催化剂显著地加速氯甲酸酯基团与酚盐酯化的反应速度,故当双酚A钠盐光气化的同时,就伴随着缩聚反应的进行,而且几乎在光气化反应结束的同时,缩聚反应也随之结束。 “一步法”光气界面聚合生产聚碳酸酯,反应速度快,双酚A、光气等原料消耗大大降低。工艺成熟、生产稳定、易于操控,是目前世界上比较成熟的合成聚碳酸酯方法之一。 1.3酯交换法

聚碳酸酯的非光气合成法

第27卷第8期高分子材料科学与工程 Vol.27,No.8 2011年8月 POLYMER MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING Aug 2011 聚碳酸酯的非光气合成法 荀红娣,王小梅,周宏勇,王家喜 (河北工业大学化工学院,天津300130) 摘要:以双酚A(BPA ),碳酸二丁酯(DBC)为原料,制备出双酚A 单丁基碳酸酯(I )和双酚A 二丁基碳酸酯(II),用核磁共振波谱表征其结构。通过I 、II 的熔融自缩聚及I I 与BPA 酯交换反应合成了双酚A 型聚碳酸酯(PC),用凝胶渗透色谱法(GPC)和热失重法(T GA)对PC 的分子量和热力学性质进行分析。研究发现,I I 自缩聚更易得到高分子量的PC,II 在230 自聚6h 后产物的 M w 可达3 1 104,其主链降解温度(50%)已达475 ,开拓了一种非光气合成聚碳酸酯PC 的途径。 关键词:双酚A;碳酸二丁酯;双酚A 聚碳酸酯;非光气法;环境友好过程 中图分类号:T Q 323.4+1 文献标识码:A 文章编号:1000 7555(2011)08 0013 04 收稿日期:2010 07 14 通讯联系人:王家喜,主要从事绿色催化及功能高分子研究,E mai ll:jw ang252004@https://www.docsj.com/doc/2915709226.html, 双酚A 型聚碳酸酯(PC)是一种无定型、高抗击、具有良好透明性能的热塑性工程塑料,工业上通常采用双酚A(BPA)和光气缩合聚合反应制备PC,由于这一过程存在着严重的环境问题,发展一种环境友好的聚碳酸酯合成方法,成为绿色化学的需要[1,2]。Desi moned [3] 等以BPA 和碳酸二苯酯(DPC)为原料制得PC 缩聚物,Su 等报道了碳酸二甲酯(DM C)和BPA 反应制备聚碳酸酯[4]。由于DPC 大多采用光气与苯酚反应制备,BPA 与DM C 反应活性较低,提高反应温度后很难保持合适的原料配比,制备的PC 分子量较低[5]。考虑到丁醇沸点相对较低及碳酸二丁酯沸点较高,有利于提高BPA 与碳酸酯的反应温度进而提高反应的转化率,本文以高沸点的碳酸二丁酯(DBC)代替DMC 和BPA 反应制备PC,研究了反应条件对形成高分子量的PC 的影响。1 实验部分 1.1 原料和试剂 双酚A:化学纯;碳酸二甲酯:分析纯;正丁醇:分析纯,天津市大茂化学试剂厂;碳酸钾:分析纯,天津大学科威公司;二丁基氧化锡:分析纯;单丁基氧化锡:分析纯,天津市化学试剂研究所。 1.2 仪器 GC:山东鲁南瑞虹化工仪器有限公司SP 6800A 型气相色谱仪,SE 30毛细管柱,内径0 25mm,长30m,数据处理采用N2000色谱数据工作站,浙江大学智能信息工程研究所;NM R:瑞士布鲁克公司A VANCE400型核磁共振谱仪;T GA:美国TA 公司SDT 2960热重分析仪,升温速率10 /min,氮气流速为40mL/min,20 ~600 温度范围内记录样品的失重曲线;FT IR:德国BRUCK 公司Vector 22型红外光谱仪;GPC:美国SSI H PLC 公司CS4000;GPC 柱为Agilent PLg el 10 m MZXED B,流动相为THF,温度为30 ,UV 监测器波长259nm 。1.3 DBC 的合成 按文献[6]方法制备DBC 。1H NMR (CDCl 3,400MH z, ):4 16(t,4H ,-OCOOCH 2),1 66(m,4H , -OCOOCH 2CH 2), 1 42 (m, 4H, -OCOOCH 2CH 2CH 2),0 94(t,6H,-CH 2CH 3)。1.4 双酚A 单丁基碳酸酯I 的合成 常压下,将BPA (11 4g,0 05mol),DBC (43 5g,0 25mol),催化剂二丁基氧化锡(0 55g)和三苯基膦(0 55g)置入到三口瓶中,油浴加热190 反应,用GC 跟踪馏分中丁醇的量来计算双酚A 与DBC 酯交换反应的反应程度。当馏分中的丁醇与双酚A 物质的量相等时(10h 后),降低温度,将过量的DBC 蒸出,得到淡黄色粘稠物(16 3g,91%)。1H

医用聚氨酯材料研究进展

本文由灬抱抱熊贡献 pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。 ■ PU 技术 医用聚氨酯材料研究进展 ◆ 鲍 俊 杰 ,刘 都 宝 ,黎兵,许戈文 安徽大学化学化工学院 PU 技 术 PU Technology 摘 要 :概述了医用聚氨酯材料的发展背景、医用聚氨酯的性能以及分类。综述了医用 聚氨酯材料在人工心脏、人造血管、矫形绷带、计生用品、医用胶粘剂、医用敷料、人工 皮肤、 药物载体等领域的应用, 同时指出了医用聚氨酯目前存在的问题以及未来的发展前 景。 关 键 词 :聚氨酯,医用,进展。 1 . 医用聚氨酯发展背景 1.1 聚氨酯树脂发展史 聚氨酯是在高分子结构主链上含有许多氨基甲酸酯基 团(- NHCOO -)的聚合物,国际上称为 polyurethane, 我国某些资料译为聚氨基甲酸酯、 聚脲烷等。 按行业习惯, 目前我国将此类聚合物通称为聚氨酯, 其系列产品统称为 聚氨酯树脂, 是合成材料中的重要品种, 它已跃居合成材 [1] 料第六位 。 聚氨酯树脂是一种新型的具有独特性能和多方面用途 的高聚物, 已有70多年的发展历史。 它以二异氰酸酯和多 元醇为基本原料加聚而成, 选择不同数目的官能基团和不 同类型的官能基, 采用不同的合成工艺, 能制备出性能各 异、 表现形式各种各样的聚氨酯产品。 有从十分柔软到极 其坚硬的泡沫塑料, 有耐磨性能优异的弹性橡胶, 有高光 泽性的油漆、 涂料, 也有高回弹性的合成纤维、 抗挠曲性 能优良的合成皮革、 粘结性能优良的胶粘剂以及防水涂料 和灌浆材料等, 逐渐形成了一个品种多样、 性能优异的新 [2] 型合成材料系列 。 72 环 球 聚 氨 酯 网 www .puworld. com 由于这种高聚物具有可发泡性、弹性、耐磨性、粘 接性、耐低温性、耐溶剂性、耐生物老化性等,因此,它 是发展较快的一种高分子合成材料, 被广泛用应于工业及 日常生活中, 并几乎渗透到国民经济各个部门。 其产量与 品种与年俱增, 国外有人说: “70年代聚氨酯树脂工业的 地位相当于20年代的钢铁工业、 40年代的聚烯烃。[2]我国 ” 从60年代初在这个领域内开展科研工作, 并逐步建立了工 业生产装置。 到目前为止, 我国的聚氨酯工业从科研到生 产已基本形成体系, 初具规模。 1.2 医用聚氨酯 大量动物实验和急慢性毒性实验证实,医用聚氨酯 无毒、 无致畸变作用, 对局部无刺激性反映和过敏反应, 聚 [3] 氨酯在医学领域上应用具有较好的生物相容性 。 医用聚 氨酯材料有与人体组织相容性和血液相容性好,良好的韧 性、耐溶剂性、耐水解性、耐微生物,无毒性,良好的耐 磨损、 粘结性、 抗曲挠性能,容易成型加工,性能可控等优 异的性能, 并能根据要求生产出透明的产品等等。 这些优 势保证了使用聚氨酯产品无论是生产体内或体外的医疗用 PO LYURETHANE PU 技术?医用聚氨酯材料研究进展 具都能使其发挥出良好的性能。 自20世纪50年代聚氨酯首次应用于生物医学,四十多 年来,聚氨酯在医学上的用途日益广泛, 1958年聚氨酯首 次用于骨折修复材料,而后又成功地应用于血管外科手术缝 合用补充涂层, 70年代开始,聚氨酯作为一种医用材料已 倍受重视。 到了80年代,用聚氨酯弹性体制造人工心脏移 植手术获得成功,使聚氨酯材料在生物医学上的应用得到进 一步的发展[4],近年来,随着科技的进步和研究水平的 提高, 新的医用聚氨酯材料不断涌现, 制品的性能也不断 完善。 1.2.1医用聚氨酯的性能 聚氨酯是由软链段和硬链段交替镶嵌组成的、含有 许多 -NHCOO- 基团的极性高聚物,通过选择适当的软、硬 链段结构及其比例,就可合成出既具有良好的物理机械性 能,又具有血液相容性

聚碳酸酯的合成与制备

聚碳酸酯的合成与制备 摘要:主要介绍了聚碳酸酯在工业生产中常用的几种工艺合成路线和新的合成方法,并在其发展趋势中总结了各种制备方法的优点和缺点,对当前国际国内形势作出相应的展望 关键词:聚碳酸酯;合成;光气法;酯交换法;开环聚合法;固相缩聚法 1 引言 聚碳酸酯(PC)是一种无味、无毒、透明的无定形热塑性材料,是分子链中含有碳酸酯链一类高分子化合物的总称,可分为脂肪族、脂环族、芳香族等几大类, 目前仅有双酚A型的芳香族聚碳酸酯投入工业化规模生产和应用。 聚碳酸酯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,尺寸稳定性好,耐热、吸水率低、无毒、介电性能优良,被广泛用于电子电气、电动工具、交通运输、汽车、机械、仪表、建筑、信息存储、光学材料、医疗器械、体育用品、民用制品、保安、航空航天及国防军工等领域,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。 2 聚碳酸酯的合成与制备 在聚碳酸酯的合成工艺发展历程中,出现的合成方法颇多,如低温溶液缩聚法、高温溶液缩聚法、吡啶法和部分吡啶法等等,至今仍不断有新的合成方法报道,但已工业化、形成大规模生产的工艺路线并不多,这些方法或者不成熟,或者因成本较高而制约了实际应用m。目前世界上大部分生产厂家普遍采用界面缩聚法或熔融酯交换法,其中80%的生产厂家采用界面缩聚法[1]。 聚碳酸酯工业化生产工艺按照是否使用光气作原料可主要分为两大类。第一类是使用光气的生产工艺。第二类是完全不使用光气的生产工艺。 2.1 光气法 2.1.1 溶液光气法[2] 以光气和双酚A为原料,在碱性水溶液和二氯甲烷(或二氯乙烷)溶剂中进行界面缩聚,得到的聚碳酸酯胶液经洗涤、沉淀、干燥、挤出造粒等工序制得聚碳酸酯产品。此工艺经济性较差,且存在环保问题,缺乏竞争力,已完全淘汰。

塑料材料-聚碳酸酯(PC)的基本物理化学特性及典型应用介绍(精)

聚碳酸酯(PC)的介绍 聚碳酸酯是分子主链中含有—[O-R-O-CO]—链节的热塑性树脂,按分子结构中所带酯基不同可分为脂肪族、脂环族、脂肪一芳香族型,其中具有实用价值的是芳香族聚碳酸酯,并以双酚 A型聚碳酸酯为最重要,分子量通常为3-10万。 聚碳酸酯,英文名Polycarbonate, 简称PC。PC是一种无定型、无臭、无毒、高度透明的无色或微黄色热塑性工程塑料,具有优良的物理机械性能,尤其是耐冲击性优异,拉伸强度、弯曲强度、压缩强度高;蠕变性小,尺寸稳定;具有良好的耐热性和耐低温性,在较宽的温度范围内具有稳定的力学性能,尺寸稳定性,电性能和阻燃性,可在 -60~120℃下长期使用;无明显熔点,在 220-230℃呈熔融状态;由于分子链刚性大,树脂熔体粘度大;吸水率小,收缩率小,尺寸精度高,尺寸稳定性好,薄膜透气性小;属自熄性材料;对光稳定,但不耐紫外光,耐候性好;耐油、耐酸、不耐强碱、氧化性酸及胺、酮类,溶于氯化烃类和芳香族溶剂,长期在水中易引起水解和开裂,缺点是因抗疲劳强度差,容易产生应力开裂,抗溶剂性差,耐磨性欠佳。 PC可注塑、挤出、模压、吹塑、热成型、印刷、粘接、涂覆和机加工,最重要的加工方法是注塑。成型之前必须预干燥,水分含量应低于0.02%,微量水份在高温下加工会使制品产生白浊色泽,银丝和气泡,PC在室温下具有相当大的强迫高弹形变能力。冲击韧性高,因此可进行冷压,冷拉,冷辊压等冷成型加工。挤出用PC分子量应大于3万,要采用渐变压缩型螺杆,长径比1:18~24,压缩比1:2.5,可采用挤出吹塑,注-吹、注-拉-吹法成型高质量,高透明瓶子。PC合金种类繁多,改进PC熔体粘度大(加工性)和制品易应力开裂等缺陷, PC与不同聚合物形成合金或共混物,提高材料性能。具体有PC/ABS合金,PC/ASA合金、 PC/PBT合金、PC/PET

聚氨酯分子结构与性能的关系

螇聚氨酯分子结构与性能的关系 聚氨酯由长链段原料与短链段原料聚合而成,是一种嵌段聚合物。一般长链二元醇构成软段,而硬段则是由多异氰酸酯和扩链剂构成。软段和硬段种类影响着材料的软硬程度、强度等性能。 2.3.1 影响性能的基本因素 聚氨酯制品品种繁多、形态各异,影响各种聚氨酯制品性能的因素很多,这些因素之间相互有一定的联系。对于聚氨酯弹性体材料、泡沫塑料,性能的决定因素各不相同,但有一些共性。 基团的聚能 聚氨酯材料大多由聚酯、聚醚等长链多元醇与多异氰酸酯、扩链剂或交联剂反应而制成。聚氨酯的性能与其分子结构有关,而基团是分子的基本组成成分。通常,聚合物的各种性能,如力学强度、结晶度等与基团的聚能大小有关。聚氨酯分子中,除含有氨基甲酸酯基团外,不同的聚氨酯制品中还有酯基、醚基、脲基、脲基甲酸酯基、缩二脲、芳环及脂链等基团中的一种或多种。各基团对分子引力的影响可用组分中各不同基团的聚能表示,有关基团的聚能(摩尔能)见表2-11。

表2-11 基团的聚能/(kJ/mol) 由表2-11可见,酯基的聚能比脂肪烃和醚基的聚能高;脲基和氨基甲酸酯基的聚能高,极性强。因此聚酯型聚氨酯的强度高于聚醚型和聚烯烃型,聚氨酯-脲的聚力、粘附性及软化点比聚氨酯的高。 聚氨酯材料的结晶性、相分离程度等与大分子之间和分子的吸引力有关,

这些与组成聚氨酯的软段及硬段种类有关,也即与基团种类及密集程度有关。 氢键 氢键存在于含电负性较强的氮原子、氧原子的基团和含H原子的基团之间,与基团聚能大小有关,硬段的氨基甲酸酯或脲基的极性强,氢键多存在于硬段之间。据报道,聚氨酯中的多种基团的亚胺基(NH)大部分能形成氢键,而其部分是NH与硬段中的羰基形成的,小部分与软段中的醚氧基或酯羰基之间形成的。与分子化学键的键合力相比,氢键是一种物理吸引力,极性链段的紧密排列促使氢键形成;在较高温度时,链段接受能量而活动,氢键消失。氢键起物理交联作用,它可使聚氨酯弹性体具有较高的强度、耐磨性。氢键越多,分子间作用力越强,材料的强度越高。 结晶性 结构规整、含极性及刚性基团多的线性聚氨酯,分子间氢键多,材料的结晶程度高,这影响聚氨酯的某些性能,如强度、耐溶剂性,聚氨酯材料的强度、硬度和软化点随结晶程度的增加而增加,伸长率和溶解性则降低。对于某些应用,如单组分热塑性聚氨酯胶粘剂,要求结晶快,以获得初粘力。某些热塑性聚氨酯弹性体因结晶性高而脱模快。结晶聚合物经常由于折射光的各向异性而不透明。 若在结晶性线性聚氨酯中引入少量支链或侧基,则材料结晶性下降,交联密度

聚氨酯分子结构与性能的关系00708

聚氨酯分子结构与性能的关系 聚氨酯由长链段原料与短链段原料聚合而成,是一种嵌段聚合物。一般长链二元醇构成软段,而硬段则是由多异氰酸酯和扩链剂构成。软段和硬段种类影响着材料的软硬程度、强度等性能。 2.3.1 影响性能的基本因素 聚氨酯制品品种繁多、形态各异,影响各种聚氨酯制品性能的因素很多,这些因素之间相互有一定的联系。对于聚氨酯弹性体材料、泡沫塑料,性能的决定因素各不相同,但有一些共性。 基团的内聚能 聚氨酯材料大多由聚酯、聚醚等长链多元醇与多异氰酸酯、扩链剂或交联剂反应而制成。聚氨酯的性能与其分子结构有关,而基团是分子的基本组成成分。通常,聚合物的各种性能,如力学强度、结晶度等与基团的内聚能大小有关。聚氨酯分子中,除含有氨基甲酸酯基团外,不同的聚氨酯制品中还有酯基、醚基、脲基、脲基甲酸酯基、缩二脲、芳环及脂链等基团中的一种或多种。各基团对分子内引力的影响可用组分中各不同基团的内聚能表示,有关基团的内聚能(摩尔内能)见表2-11。 表2-11 基团的内聚能/(kJ/mol)

由表2-11可见,酯基的内聚能比脂肪烃和醚基的内聚能高;脲基和氨基甲酸酯基的内聚能高,极性强。因此聚酯型聚氨酯的强度高于聚醚型和聚烯烃型,聚氨酯-脲的内聚力、粘附性及软化点比聚氨酯的高。 聚氨酯材料的结晶性、相分离程度等与大分子之间和分子内的吸引力有关,这些与组成聚氨酯的软段及硬段种类有关,也即与基团种类及密集程度有关。 氢键 氢键存在于含电负性较强的氮原子、氧原子的基团和含H原子的基团之间,与基团内聚能大小有关,硬段的氨基甲酸酯或脲基的极性强,氢键多存在于硬段之间。据报道,聚氨酯中的多种基团的亚胺基(NH)大部分能形成氢键,而其中大部分是NH与硬段中的羰基形成的,小部分与软段中的醚氧基或酯羰基之间形成的。与分子内化学键的键合力相比,氢键是一种物理吸引力,极性链段的紧密排列促使氢键形成;在较高温度时,链段接受能量而活动,氢键消失。氢键起物理交联作用,它可使聚氨酯弹性体具有较高的强度、耐磨性。氢键越多,分子间作用力越强,材料的强度越高。 结晶性 结构规整、含极性及刚性基团多的线性聚氨酯,分子间氢键多,材料的结

聚碳酸酯(PC)材料简介

聚碳酸酯材料简介 聚碳酸酯 3.1 简介聚碳酸酯是一种无味、无臭、无毒、透明的无定形热塑型材料,是分子链中含有碳酸酯的一类高分子化合物的总称,简称PC。一般结构式可表示,由于R基团的不同,它可分为脂肪族类和芳香族类两种。但因制品性能、加工性能及经济因素等的制约,目前仅有双酚A型的芳香族聚碳酸酯投入工业化规模生产和应用。双酚A型聚碳酸酯是目前产量最大、用途最广的一种聚碳酸酯,也是发展最快的工程塑料之一。双酚A型聚碳酸酯(Bisphenol A type Polycarbonate,简称PC)的结构式因其具有优良的冲击强度、耐蠕变性、耐热耐寒性、耐老化性、电绝缘性及透光性等,广泛应用于电气电子零部件、机械纺织工业零部件、建筑结构件、航空透明材料及零部件、泡沫结构材料等。随着汽车行业和电子行业的迅猛发展,近年来对PC的需求空前高涨,世界消费能力已达l100kt/a,其中国内PC消费也已达60kt/a。目前PC的生产厂主要分布在美国、西欧和日本,其中,GE塑料公司、Bayer公司和Dow化学公司的生产能力占世界总生产能力的80%以上。我国PC的研制开发工作始于1958年,由沈阳化工研究院首先开发成功;发展至今,所有工艺路线均以光气为起始原料,生产规模较小。PC作为一类综合性能优越的工程塑料,应用范围越来越广。但它也存在一些缺点:如加工流动性差,易于应力开裂、对缺口比较敏感以及耐磨性欠佳等。但随着PC的生产工艺和改性技术的进步,这些方面逐步得到了改进,因此PC在越来越多的领域中得以应用。3.2 聚碳酸酯的合成技术PC的早期工业化生产方法有酯交换法和溶液光气法两种,这两种工艺现在基本不再使用。目前在工业生产中采用的主要是接口光气法。由于光气毒性大,同时二氯甲烷和副产品氯化钠对环境污染严重,故20世纪90年代以来非光气法工艺发展迅速,1993年第一套非光气法装置在日本投产。 3.2.1 接口光气法接口光气法工艺先由双酚A和50%氢氧化钠溶液反应生成双酚A钠盐,送入光气化反应釜,以二氯甲烷为溶剂,通入光气,使其在接口上与双酚A钠盐反应生成低分子聚碳酸酯,然后缩聚为高分子聚碳酸酯。反应在常压下进行,一般采用三乙胺作催化剂。缩聚反应后分离的物料、离心母液、二氯甲烷及盐酸等均需回收利用。该法工艺成熟,产品质量较高。 3.2.2 溶液光气法溶液光气法工艺是将光气引入含双酚A和酸接受剂(加氢氧化钙、三乙胺及对叔丁基酚)的二氯甲烷溶剂中反应,然后将聚合物从溶液中分出。GE公司曾在其美国的第一套装置中使用此工艺。此工艺经济性较差,与接口光气法相比缺乏竞争力。 3.2.3 普通熔融酯交换法熔融酷交换法工艺是以苯酚为原料,经接口光气化反应制备碳酸二苯酯(DPC)碳酸二苯酯再在催化剂(如卤化锂、氢氧化锂、卤化铝锂及氢氧化硼等)、添加剂等存在下与双酸A进行酯交换反应得到低聚物,进一步缩聚得到PC产品。酯交换法生产成本比接口光气法低,但该工艺存在的一些缺陷,阻碍了其工业化应用。如产品光学性能差、分子量范围有限、催化剂存在污染等。目前Bayer公司仍在对该工艺继续进行研究,试图用电解法从副产物氯化钠中回收氯,并将氯循环用于制光气。 3.2.4 非光气熔融法工艺由于光气法毒性大、污染严重,近年来不用光气法生产聚碳酸酯的新工艺已研究成功,并实现了工业化,这是聚碳酸酯工业生产的一大突破。与普通熔融酯交换法的不同之处是,非光气熔融法工艺不使用剧毒的光气生产碳酸二苯酯,而是用碳酸二甲酯(DMC)和苯酚进行酯交换反应生产碳酸二苯酯碳酸二苯酯再和双酸A缩聚得到聚碳酸酯。此工艺中的原料碳酸二甲酯的生产方法一般采用意大利埃尼公司的专利,以甲醇、一氧

常用塑料的性能比较及选择

常用塑料的性能比较及选择 由于合成材料有着卓越的性能,因而在包装领域中被大量应用。大多塑料都可用于饮料食品包装和塑料瓶的制备,其中用量最大的是价格低廉的聚烯烃。常用的塑料种类有:聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、聚酯(PET或PETP)、聚偏二氯乙烯(PVDC)及聚碳酸酯(PC)。 聚乙烯(PE) 聚乙烯是世界上产量最大的合成树脂,也是消耗量最大的塑料包装材料,约占塑料包装材料的30%。 低密度聚乙烯(LDPE)透明度较好,柔软、伸长率大,抗冲击性与耐低温性较HDPE为优,在各类包装中用量仍较大,但作为食品包装材料其缺点较明显。 高密度聚乙烯(HDPE)具有较高的结晶度,允许较高的使用温度,其硬度、气密性、机械程度、耐化学药品性能都较好,所以大量采用吹塑成型制成瓶子等中空容器。由于它具有较高的耐油脂性能,广泛用于盛装牛奶、牛奶制品,包装天然果汁和果酱之类的食品。 不过HDPE的保香性差,装食品饮料不宜久藏。但可利用它具有热封性能好的特点,将其作为复合薄膜的内层材料。如二层、三层复合材料,已大量应用于饮料包装,美国采用玻璃纸/粘合剂/PE的复合瓶专盛柠檬汁。 聚氯乙烯(PVC) PVC塑料大致可分为硬制品、软制品和糊状制品三类。硬制品增塑剂一般少于5%,软制品中增塑剂多达20%以上。 硬质PVC因不含或很少含有增塑剂,其成品无增塑剂的异味,而且机械强度优良,质轻,化学性质稳定,所以制成的PVC容器广泛用于饮料包装。用注拉吹法生产的PVC瓶子无缝线,瓶壁厚薄均匀,可用于盛装碳酸饮料如可口可乐等。 PVC材料的安全性一直是人们关注的问题。用于包装的PVC树脂中的氯乙烯含量不能高于1×10-6,即1千克PVC树脂只允许含1毫克氯乙烯单体,用这种PVC树脂生产的瓶子包装饮料,在食品中测不出氯乙烯单体。 聚丙烯(PP) 聚丙烯薄膜是高结晶结构,渗透性为聚乙烯的1/4~1/2,透明度高,光洁,加工性能高,广泛用于制备纤维、成型制品,但主要是塑料薄膜。 目前,具有气密性、易热合性的聚丙烯的涂布薄膜及与其它薄膜、玻璃纸、纸、铝箔等复合的复合材料已大量生产,用PP复合材料制作的容器可用于饮料包装。 各类PP都有一个带静电的共同特点,为解决这个问题,一般在薄膜上涂布防静电剂或者将防静电剂混炼于薄膜中。在薄膜上涂布气密性好的聚偏二氯乙烯类树脂可提高PP的抗氧化性。

聚氨酯是什么材料

聚氨酯材料是聚氨基甲酸酯的简称,英文名称是polyurethane,它是一种高分子材料。聚氨酯是一种新兴的有机高分子材料,被誉为“第五大塑料”,因其卓越的性能而被广泛应用于国民经济众多领域。产品应用领域涉及轻工、化工、电子、纺织、医疗、建筑、建材、汽车、国防、航天、航空等。 日常应用 家具业应用 1.油漆、 2.涂料、 3.粘合剂、 4.沙发、 5.床垫、 6.座椅扶手 家用电器应用 1.电器绝缘漆 2.电线电缆护套 3.冰箱、冷柜、消毒柜、热水器等保温层 4.洗衣机电子器件防水灌封胶 建筑业应用 1.密封胶、 2.粘合剂、 3.屋顶防水保温层、 4.冷库保温、 5.内外 墙涂料6.地板漆、7.合成木材、8.跑道、9.防水堵漏剂10 塑胶地 板 交通行业应用 1. 飞机、汽车内饰件座椅,扶手,头枕,门内板,仪表盘,方 向盘,保险杠,减震垫,挡泥板2.地毯衬里,油漆3.保温绝缘部件、管路4.密封垫圈5.防滑链 制鞋、制革业应用 1. 鞋内、外底 2.粘合剂 3.皮革整饰剂 4.人造革、合成革涂层 体育行业的应用

塑胶运动场地(包括篮球、排球、羽毛球、网球场地、跑道的铺设),运动服装(舞蹈服、泳衣、舞蹈服);运动鞋、滑板车 工业应用 PU软泡Flexible PU 垫材——如座椅、沙发、床垫等,聚氨酯软泡是一种非常理想的垫材材料,垫材也是软泡用量最大的应用领域; 吸音材料——开孔的聚氨酯软泡具有良好的吸声消震功能,可用作室内隔音材料; 织物复合材料——垫肩、文胸海绵、化妆棉;玩具 PU硬泡Rigid PU 冷冻冷藏设备——如冰箱、冰柜、冷库、冷藏车等,聚氨酯硬泡是冷冻冷藏设备的最理想的绝热材料; 工业设备保温——如储罐、管道等; 建筑材料——在欧美发达国家,建筑用聚氨酯硬泡占硬泡总消耗量的70%左右,是冰箱、冰柜等硬泡用量的一倍以上;在中国,硬泡在建筑业的应用还不像西方发达国家那样普遍,所以发展的潜力非常大; 交通运输业——如汽车顶篷、内饰件(方向盘、仪表盘)等; 仿木材——高密度(密度300~700kg/m3)聚氨酯硬泡或玻璃纤维增强硬泡是结构泡沫塑料,又称仿木材,具有强度高、韧性好、结皮致密坚韧、成型工艺简单、生产效率高等特点,强度可比

刘也-酯交换法聚碳酸酯生产工艺与制备

酯交换法聚碳酸酯生产原理与工艺 化学与材料科学系09级高分子班刘也 摘要:本文介绍了酯交换法的生产原理及目前工业生产中采用的普通熔融及非光气熔融酯交换法的生产工艺,并介绍了最新的改进工艺。对我国聚碳酸酯工业的发展提出了建议。关键字:聚碳酸酯;酯交换法;生产工艺 1引言 聚碳酸酯(Polycarbonate)一般简称PC。其中因R基团的不同,可分为脂肪族、脂环族、芳香族以及脂肪-芳香族等几大类。作为当今五大工程塑料之一的聚碳酸酯,主要是指双酚A型聚碳酸酯,其结构式如图1。 图1 聚碳酸酯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,尺寸稳定性好,耐热、吸水率低、无毒、介电性能优良,被广泛用于电子电气、电动工具、交通运输、汽车、机械、仪表、建筑、信息存储、光学材料、医疗器械、体育用品、民用制品、保安、航空航天及国防军工等领域,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。预测我国聚碳酸酯市场的年均增长率将达到10.2%,至2010年工程塑料需求量将接近400万t。聚碳酸酯产量年增长可能达到9%,销售量年增长将达10%[1]。 2 酯交换法生产聚碳酸酯的原理 酯交换法生成聚碳酸酯参与反应的两种单体分别为双酚A和碳酸二苯酯,其反应过程可分为酯交换阶段和缩聚阶段。如反应式(1)~(2)。 (1)

(2) 在上述酯交换反应和缩聚反应中,其反应过程均为可逆平衡反应。为获得预期分子量的聚碳酸酯,必须不间断并尽可能多地从反应物系中移出反应生成的低分子产物苯酚或碳酸二苯酯。 酯交换阶段主要生成聚合度为3~6的齐聚物。在缩聚阶段,随着反应体系温度的升高和压力的降低,酯交换形成的齐聚物发生反应生成更高聚合度的聚碳酸酯[2]。传统酯交换法与非光气酯交换法在树脂聚合上是完全一样的,即由双酚A和碳酸二苯酯经酯交换和缩聚反应得到聚碳酸酯,区别是传统酯交换法的碳酸二苯酯是以光气为合成原料,而非光气酯交换法的碳酸二苯酯不以光气为合成原料,采用碳酸二甲酯经酯交换反应制得的。以下将阐述几种不同DPC的合成方法。 2.1光气法 本法为最早合成DPC的方法,首先由光气与苯酚在NaOH溶液中反应生成氯甲酸苯酯,氯甲酸苯酯继续与苯酚反应生成DPC,其反应式如下。该法可工业化生产,产率也较高,但由于光气剧毒,且不易贮存与运输,副产物HCl腐蚀性强,环境污染严重,正在逐步被淘汰。 2.2氧化羰化法 非光气化法生产碳酸二苯酯是目前研究最多的方法。本法是以苯酚、一氧化碳和氧气为原料的的羰基化反应,在碱、溴化钯以及四配位基金属氧化还原助催化剂存在下,苯酚、一氧化碳、氧气反应,生成碳酸二苯酯,反应式如下 [3]。 氧化羰化法由于催化剂较为昂贵、收率较低等原因,目前尚未见工业化报道。

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