Поликарбонаты — это определенная группа термопластов. Если точнее, то это сложные полиэфиры угольной кислоты, а также двухатомных спиртов с общей формулой. Самое большое значение на сегодняшний день представляют ароматические поликарбонаты, а именно в самую первую очередь, главнейших и важнейший из них — бисфенол А, который синтезируется, то есть получается выделением конденсации фенола и ацетона.
Ниже представлена информация про производство поликарбоната, оборудование и технологию изготовления с видео как делают. Коротко и подробно о самом главном в этом бизнесе.
Обозначается аббревиатурой PC (ПК), а поликарбонат с высокими показателями термической стойкости — как PC-HT. Для повышения технико-эксплуатационных характеристик материала в его состав нередко добавляют различные модифицирующие добавки: термостабилизаторы, светостабилизаторы, различные красители и пигментные вещества.
Содержание
Применение
Благодаря сочетанию высоких механических и оптических качеств монолитный пластик также применяется в качестве материала при изготовлении линз, компакт-дисков, фар, компьютеров, очков и светотехнических изделий. Наиболее популярный в России формат применения — листовой поликарбонат: ячеистый («сотовый» или замковые панели) и сплошной (монолитный). Листовой поликарбонат применяется в качестве светопрозрачного материала в строительстве. Также материал используется там, где требуется повышенная теплоустойчивость. Это могут быть светопрозрачные вставки в кровлю и фасадные конструкции, теплицы, навесы, шумовые ограждения дорог и так далее. Разнообразность применения листового поликарбоната связана с уникальным комплексом свойств: прозрачность, легкость, прочность, гибкость, долговечность (при наличии УФ защитного слоя).
Благодаря высокой прочности и ударной вязкости (250-500 кдж/м2) применяются в качестве конструкционных материалов в различных отраслях промышленности, используются при изготовлении защитных шлемов для экстремальных дисциплин вело- и мотоспорта. При этом для улучшения механических свойств применяются и наполненные стекловолокном композиции.
Стандартный поликарбонат не подходит для применений с длительным воздействием УФ-излучения. При этом происходит изменение оптических (помутнение, пожелтение) и механических (становится хрупким) свойств материала. Чтобы избежать этого, первичная смола может содержать УФ-стабилизаторы. Эти марки продаются как УФ-стабилизированный поликарбонат для литьевых и экструзионных компаний. Также поликарбонатные листы, могут содержать анти-УФ-слой в качестве специального покрытия для повышения устойчивости к атмосферным воздействиям.
Крупнейшие производители
Поликарбонаты являются крупнотоннажными продуктами органического синтеза, мировые производственные мощности в 2006 года составляли более 3 млн. тонн в год.
Крупнейшие мировые производители:
| Производитель | Объём производства | Торговые марки |
|---|---|---|
| Bayer Material Science AG | 900 000 т/год | Makrolon, Apec, Bayblend, Makroblend |
| Sabic Innovative Plastics | 900 000 т/год | Lexan |
| Samyang Chemicals Business | 360 000 т/год | Trirex |
| Dow Chemical / LG DOW Polycarbonate | 300 000 т/год | Calibre |
| Teijin | 300 000 т/год | Panlite |
ГОСТы
В мае 2015 года утвержден ГОСТ Р 56712-2015 «Панели многослойные из поликарбоната». Монолитный тип сертифицируется по ГОСТ Р 51136 «Защитные стекла».
Оборудование для производства поликарбоната
Многие производители для изготовления сотового поликарбоната используют не свое сырье, а покупное в виде крошки. Цены на первичную крошку начинаются от 100 руб за 1 кг и очень зависят от состава и ее свойств. Чистый поликарбонат обойдется примерно от 250-300 рублей, а вторичной переработки от 30 руб. за кг.
В качестве оборудования используются экструзионные линии. Как на фото ниже линия китайского производства обойдется по цене от $100 000 до $500 000, в зависимости от мощности и оснащения.
Этапы производства:
- Подготовка сырья. Гранулы поликарбоната бывают разных цветов. Пред подачей на линию, гранулы взвешивают, очищают, если нужно, от попавшей пыли.
- Плавление полимера. Поступившие в цех плавления гранулы, переходят в состояние жидкости. На этом этапе добавляются различные вещества для улучшения характеристик будущих листов. Обычно состав рецептуры многие производители держат в секрете.
- Экструзия. На этом этапе полученная полимерная масса, в процессе экструзии формируется в листы необходимых размеров и форм.
- Остывание. После того как листы сформированы, им нужно остыть. Каких-то специальных устройств для охлаждения не используют, т.к. благодаря своим уникальным свойствам данный полимер остывает достаточно быстро.
- Нанесение защитного слоя. Листы покрываются защитным слоем, режутся и переходят на последний этап -упаковка и фасовка.
Технология производства + видео как делают
Самыми главными промышленными методами производства и получения являются:
- фосгенирование данных бисфенолов в натуральном или органическом растворе при наличии третичных органических оснований, которые связывают соляную кислоту, которая является побочным продуктом всей данной реакции;
- фосгенирование бсфенолов, которые растворили в специальном водном растворе из щелочи, на поверхности раздела фаз при наличии или же в присутствии каталитических количеств именно третичных аминов, данный способ также называют способом межфазной поликонденсации;
- переэтерификация ароматических эфиров угольной кислоты бисфенолами, также данный способ принято назвать способом поликонденсации в расплаве.
В основном большинство тех, кто занимается производством поликарбонатов предпочитают использовать для производства технологию с применением фосгена и бисфенола А. Но на сегодняшний день новейшие инновационные разработки уже давно отошли от использования и применения в производстве и получении поликарбонатов фосгена.
Способ поликонденсации в растворе и способ межфазной на данный момент уже осуществляются при сравнительно невысокой температуре и поэтому дают такую возможность получать и производить поликарбонат с разнообразными значениями молекулярной массы. Но в каждом из способов всегда применяется разбавленный раствор различных компонентов, и вследствие этого следует пользоваться во время процедуры и данного процесса специальной аппаратурой с большим объемом, для того чтобы была возможность регенерировать, то есть восстанавливать органические растворители, а также обязательно отчищать промывные воды.
Другой способ — способ переэтерификации — обеспечивает получение и производство материала повышенной и улучшенной чистоты, а также не нуждается в применении различных разбавленных или регенерированных растворителей, но при этом он обладает меньшей универсальностью, то есть менее подвержен использованию с другими материалами по сравнению с предыдущими другими способами. Такой процесс производства происходит только при высоких температурах, а также с использованием особо чистых растворителей и растворов, что может негативно влиять на качество полученного материала.
Если сравнивать два данных способа с экономической очки зрения, и с точки финансовой выгоды, то стоит отметить, что способ межфазной поликонденсации всегда более дешевый и экономически выгодный со всех сторон. Он более выгодный, поскольку при этом методе, способ получения поликарбоната происходит двумя фазами или двумя стадиями. Первая стадия это образование, получение олигомерного продукта, с группами хлоругольной кислоты, который на второй стадии будет участвовать в последующей реакции поликонденсации, то есть производства полимера.
Видео как делают поликарбонат:
Множество основных фирм, которые занимаются производством поликарбоната, чаще всего применяют собственную запантетованную технологию. В основном для данного изготовления используют продукт реакции с фосгеном. Но на данный момент, в век технической, физической, химической революции уже актуальным и популярным становиться использование в производстве нефосгенного способа изготовления.
Преимущество поликарбоната как материала для дальнейшего производства в том, что поликарбонаты можно перерабатывать в любом виде, и любыми способами. Также данное готовое сырье можно сверлить, пилить, резать, клеить, точить, шлифовать. Он может принимать любые формы и размеры.
Загрузка...