聚碳酸酯的技术与市场现状及发展趋势

郭启赫 刘家鹏 朱学晗

摘 要：本文从聚碳酸酯技术生产与发展的实际出发，分析聚碳酸酯生产的工艺技术，探讨聚碳酸酯的市场现状与发展趋势。

关键词：聚碳酸酯；市场现状；发展趋势

聚碳酸酯是一种在建材与汽车等各个领域具有较高实用价值的热塑性树脂，随着建材与汽车等行业的快速发展，相关市场发展对聚碳酸酯的需求量也在不断增加，聚碳酸酯也成为我国市场需求增长速率最快的一种通用工程塑料。从种类来看，聚碳酸酯包括芳香族PC与脂环族PC和脂肪族PC等，介电性能优良，透光性能好。科学技术的迅猛发展，带动聚碳酸酯的工艺技术优化，聚碳酸酯工程塑料的市场需求潜力不断提升，对推动聚碳酸酯的可持续发展具有重要意义。

1 聚碳酸酯生产的工艺技术分析

1.1 光气界面聚合工艺

从聚碳酸酯（PC）的生产来看，光气界面聚合工艺作为一种聚碳酸酯生产的常用技术，整个反应过程包括光气化与缩聚兩个阶段。采用光气界面聚合工艺生产聚碳酸酯时，需要向光气反应釜中送入双酚A的钠盐溶液，在界面上借助光气作用以及二氯甲烷的应用，聚合成低分子的聚碳酸酯；将整个反应过程中的温度控制在25-42℃这一范围，根据各道工序的实际需要控制温度，满足近常压条件，在界面添加三乙胺与烧碱溶液，促使界面上聚合成的低分子PC能够缩聚呈高分子PC。在上述条件下，整个反应过程中的产物为多相混合物，包括水相与有机相；氯化钠与双酚A钠盐等融入水相中，而聚合物溶解在有机相内。通过进行有机相与水相的分离，按照规范工艺操作，洗涤与干燥有机相，最终形成聚碳酸酯成品。

1.2 非光气融熔工艺

非光气融熔工艺是一种符合环境要求的“绿色工艺”，伴随绿色化学工业的发展而兴起，在碳酸二苯酯生产中实现苯酚的循环利用。液相氧化羰化法与气相氧化羰化法和二氧化碳-甲醇法等，属于非光气融熔工艺。其中，液相氧化羰化法主要是利用甲醇经氧化羰化制成碳酸二甲酯，再经过苯酚酯与双酚A熔融聚合，从而生产出聚碳酸酯。气相氧化羰化法主要是利用甲醇经气相氧化羰化制成碳酸二甲酯，按照规范的生产工艺，以苯酚酯与碳酸二甲酯为基础合成碳酸二苯酯，经过将碳酸二苯酯与双酚A熔融聚合成聚碳酸酯。二氧化碳-甲醇法主要是利用环氧乙烷与四元氨盐制成碳酸乙烯酯，按照规范工艺，将碳酸乙烯酯与甲醇酯交换制成碳酸二甲酯，依照上述工艺进行操作，最终制备出聚碳酸酯。

2 聚碳酸酯的市场现状

2.1 应用现状

聚碳酸酯作为一种非晶型热塑性树脂，在汽车零部件与电子电气等各个领域得到广泛应用。以汽车零部件、电子电气与板材等领域中聚碳酸酯的应用为例，在汽车零部件领域，能够利用聚碳酸酯制成的零部件包括保险杠、计速器指针与前灯罩等。同时，在汽车领域，聚对苯二甲酸乙二酯（PET）与聚酰胺（PA）和聚甲醛等也是常用的塑料。聚碳酸酯具有较强的耐热性与较高的力学性能，而在电子电气领域，聚碳酸酯普遍被用于制作指示灯罩、旋钮与外框等。此外，在电子与电气领域，聚碳酸酯、聚苯乙烯（PS）与聚乙烯等也是制作电气结构零件的常用材料；聚对二甲苯、PET与聚四氟乙烯等在电容器介质生产中的应用较为普遍。在板材领域，太阳能收集器、反向红外线的隔热板与防风外门等方面对聚碳酸酯的应用较为广泛。除聚碳酸酯外，聚丙烯（PP）与高密度聚乙烯（HDPE）也是板材制作的常用材料。

2.2 供需现状

聚碳酸酯在建材与汽车等各个领域的广泛应用，促进聚碳酸酯所占据市场份额的持续增加，我国各行业发展对聚碳酸酯（PC）的需求不断提升，为聚碳酸酯的生产与发展创造有利条件，聚碳酸酯（PC）装置与双酚A（BPA）的建设逐渐受到国家的重视。计算机与互联网的发展及其他方面因素造成CD与DVD需求衰减，聚碳酸酯应用范围发生变化，对全球PC行业造成一定冲击。然而，从聚碳酸酯发展的长远角度来看，汽车与建材等各个领域中聚碳酸酯的广泛应用，使汽车零部件与板材等领域成为聚碳酸酯的潜在增长点，聚碳酸酯在我国具有广阔的发展前景，对聚碳酸酯行业及相关企业的持续发展有利。

3 聚碳酸酯的发展趋势

我国经济的持续发展，推动建筑与通讯等各个行业的快速发展，国内对聚碳酸酯的需求量持续增加。然而，我国聚碳酸酯的相关产品大多是依赖进口，聚碳酸酯技术研究的起步较晚，导致国内聚碳酸酯的生产能力无法满足市场需求，促使更多资金流入PC产业链。考虑到PC市场需求的有限与原料成本的上升，对于PC产业的未来发展，需要依据不同地域对聚碳酸酯的需求差异对国内PC产能进行合理布局，新建PC装置要考虑原料的供应，合理调整PC产品结构，充分考虑用户分布区域，扩大聚碳酸酯产业的竞争优势，落实环保与节能减排等有关的政策法规，满足多层次的不同领域需求，从而推动聚碳酸酯产业的持续发展。

4 结语

国内经济的快速发展，促进聚碳酸酯市场需求的增加，我国PC的消费与进口量一直处于上升趋势。为推动国内PC产业的发展，充分考虑聚碳酸酯的工艺技术优化及其发展，加快聚碳酸酯生产工艺的清洁化，依托工艺技术的创新实现原料成本的降低，带动双酚A产业的发展，从而推动聚碳酸酯产业的可持续发展。

参考文献：

[1]李金玲，张文武，等.聚碳酸酯的市场前景及技术进展[J].弹性体，2013（03）：89-92.

[2]王兆粼，赵玻研，等.聚碳酸酯的生产技术进展[J].合成树脂及塑料，2016（05）：64-67+84.