国内外聚碳酸酯的生产现状分析

李四红

(广东轻工职业技术学院，广东广州510300)

摘要：介绍了聚碳酸酯的生产工艺技术进展，综述了国内外聚碳酸酯的生产能力及未来的发展趋势，最后提出了加快发展我国聚碳酸酯技术的几点意见。

关键词：聚碳酸酯；生产技术；应用

中图分类号：TQ323．4 文献标识码：A 文章编号：1008-553X(2009)01-001l一04

Analysis of Produce Status of Polycarbonate at Home and Abroad

LISi-hong

(Guangdong Industry Technical College，Guangzhou 5 10300，China)

Abstract：This article introduces the production technology development of polycarbonate ，summarizes the production capacity and future trend of polycarbonate at home and abroad， puts forward some suggestion on PC producing technology for increasing the development of China．

Key words：polycarbonate；produce technology ；application

聚碳酸酯(PC)树脂是一种综合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，并有较高的耐热性和耐寒性，可在一100～140℃温度范围内使用，电性能优良，吸水率低，透光性好(可见光的透过率达到90％左右)，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。其在国民经济各领域中有着广泛的用途，应用于光学、电子电气、汽车、建筑、办公设备、包装、运动器材、医疗保健等领域，其中光学和电子电气是其最重要的两大市场，各占总消费量的近i／4。随着改性研究的不断深人，正迅速拓展到航空航天、计算机光盘等高科技领域，尤其在光盘的使用上发展较快。聚碳酸酯还可与其它树脂共混或形成合金，改善其抗溶剂性及耐磨性较差的缺点，适应多种特定应用领域对成本和性能的要求。本文就聚碳酸酯的生产工艺技术、生产能力及未来的发展趋势作一简单介绍。

1生产工艺技术进展

聚碳酸酯(PC)树脂生产工艺分为界面缩聚光气法、酯交换法和非光气法。现简单介绍如下：

1．1界面缩聚光气法

界面缩聚工艺是目前世界上聚碳酸酯的主要生产工艺，迄今世界上接近90％左右生产能力的装置仍使用界面光气法。此法以双酚A、光气、氢氧化钠等为原料和反应助剂，使用二氯甲烷为溶剂，有关的化学反应如下：

① 双酚A与氢氧化钠反应制备双酚A钠盐。

② 双酚A钠盐与光气进行缩聚，为控制缩聚物的相对分子质量，加入单官能团物质苯酚做官能团封锁剂。

界面缩聚光气法工艺成熟，和其他工艺相比，该工艺适于规模化和连续化生产，生产出的产品纯净、易加工、产品分子量高，能满足各种用途，长期占据着聚碳酸酯生产的主导地位。但由于生产中使用剧毒光气，因而开发不用光气来生产聚碳酸酯的新工艺成为近年来的研究热点。

1．2 酯交换法(熔融聚合法)

酯交换法其实也是一种间接光气法工艺。在该工艺中，酚经过光气法反应生成碳酸二苯酯，然后在卤化锂或氢氧化锂等催化剂和添加剂存在下和双酚A进行酯交换反应，生成低聚物，再进一步缩聚得到聚碳酸酯产品。酯交换法生产PC的主要化学反应为：

酯交换法是最早工业化的聚碳酸酯生产工艺，虽然其成本被认为低于界面缩聚工艺，但由于其产品光学性能较差，催化剂易污染，存在副产品酚而导致产品相对分子质量较低，因此限制了它的商业应用。而近期新建项目多采用熔融聚合法，熔融聚合法一般在聚合时不使用溶剂，只将粉末中间体在高于熔点下呈熔融状态反应制成球状体，方法简单，可靠性强。GE集团在日本千叶和西班牙的工厂、三菱集团的黑崎厂、拜耳公司在中国和欧洲的工厂以及台湾旭美化成等公司的工厂都采用了这种工艺。

1。3 非光气法

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。非光气法是先以O 和CO 使甲醇氧化羰基化生产碳酸二甲酯(DMC)，再与醋酸苯酯交换制得碳酸二苯酯(DPC)；然后在熔融状态下与双酚A进行酯交换，缩聚制得PC。

该工艺无副产物，基本无污染，特别是不使用剧毒光气，因此深受世界各大公司的重视，纷纷致力开发。GE公司首先在日本将此法实现工业化生产，生产能力2．5万t/a， 后又扩大到4．5万妇，大量生产光盘级PC树脂。1997年GE公司又在西班牙建成了l-3万 a非光气法PC生产装置。2002年日本旭化成在中国台湾建成了6．5万t/a非光气法PC生产装置。目前世界上非光气法PC生产能力已经接近300000 t／a。非光气熔融工艺生产聚碳酸酯是一种全封闭、无副产物、污染很少、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研究方向，预计未来在聚碳酸酯生产中将逐渐占据主导地位。

2 国内外生产能力分析

2.1全球聚碳酸酯产能分析

PC生产主要集中在美国、西欧和日本，其中德国拜耳公司、美国GE化学公司、道化学公司以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。聚碳酸酯生产源于1956年，首先在德国，其次在日本、西欧和美国实现了工业化生产。从20世纪80年代起，世界聚碳酸酯的生产能力增长较快，1988年生产能力仅为48．7万t／a，而到2001年时世界聚碳酸酯的生产能力已超过了220万t/a ，是近年来增长最快的工程塑料之一。2002年全球生产能力近240万t/a，产量突破200万吨。

全球Pc产业的扩建潮始于2005年。这一年，以美国通用电气公司(GE)(在西班牙扩建了14万t/a装置)和日本帝人化成公司(在中国开始兴建其1期5万t/a工程)为代表的各大公司陆续兴建Pc装置，使当年的世界PC生产能力突破了300万t/a大关，达到了325万t／a，较上一年增长了6％。2006年PC消费增长20多万吨，产能扩建依然如火如荼，拜耳公司在德国扩建了2万t/a产能，全球PC生产能力比上年增加3％，达到334万t/a，其中亚洲136万t/a，占41％；美洲87万t/a，占26％；欧洲111万t/a，占33％，亚洲已成为世界PC的生产中心。2007年以后美国和欧盟没有新的建设计划公布，只有俄罗斯的喀山Orgsintex(KOS)拟在2008年引进日本旭化成公司技术专利，计划在鞑靼自治共和国首次兴建7万 生产装置。

2_2 我国聚碳酸酯产能分析

我国聚碳酸酯工业发展始于1958年，由辽宁沈阳化工研究院开发的酯交换法工艺于1965年在大连塑料四厂建成100吨／年生产装置。到二十世纪70年代末期，采用国内技术生产聚碳酸酯的企业先后多达2O余家，总生产能力已超过3000t/a。但是由于工艺技术落后，设备简陋，缺乏必要的分析监控手段，以及原料来源等问题，致使产品质量差，消耗高，迫使多数企业停产。目前能维持生产的仅有3家，且大部分处于中试阶段，生产企业主要为江苏常州合成化工总厂、重庆长风化工厂和上海申聚化工厂，总生产能力约6000t／a。

与国外公司相比，国内聚碳酸酯企业不仅规模极小，而且技术落后，远远不能满足国内需求。但是，我国很快形成投资热潮。目前在华投资及计划投资的聚碳酸酯产业的国际跨国公司主要有拜尔公司、帝人化学公司和三菱瓦斯化学公司。

拜耳材料科学公司：拜尔公司与上海华谊集团氯碱化工公司合作，其在上海漕泾的第一阶段10万t/a Makrolon PC装置已于2006年9月投产，成为亚洲市场上的一匹“黑马”。拜耳追加投资，在当地实施其PC装置的第二阶段扩能，在2008年前达到20万t/a的生产能力。装置生产主要是光学级产品，用于生产CD,DVD光盘、汽车照明系统等[63。

日本帝人集团：日本帝人的子公司帝人化成2005年在浙江嘉兴的第一套5万t／a PC树脂装置投产，产品为通用级产品，主要供应电气组件、汽车零部件的生产。2006年底增至年产10万吨聚碳酸酯的生产规模。目前在中国浙江建设第3套装置，生产能力为6万吨／年，预计2009年3月投人生产。

此外，三菱瓦斯化学公司计划在上海漕泾建设8万吨／年Pc装置，新装置将于2010或2011年投产，投资约为1．8亿美元，该装置将主要服务于人驻中国的日本客户；另外，GE公司将继续与中国石油天然气集团公司探讨建立聚碳酸酯合资企业事宜。台湾旭美化成公司于2002年5万t/a装置开工生产，计划在2008年达到15万t／a产能。台塑出光公司于2001年5万t/a装置投产，2003年又增加了5万t／a，2007年以后仍计划再增添生产设备。表1列出了近年部分公司Pc产能变化统计。

近年来随着我国经济的快速发展，汽车行业、建筑行业及光盘业已经成为聚碳酸酯需求增长最快的领域。预计今后几年我国聚碳酸酯的需求增长率约为9％，2008年我国聚碳酸酯表观消费量将突破80万吨，2010年消费量将达到90万吨左右。目前中国市场所需的PC几乎全部依赖进口，2006年进口量高达89．9万吨，即使中国国内拟建项目全部投产，届时PC需求缺口仍然很大。

3我国聚碳酸酯的发展建议同

近几年来，国内聚碳酸酯的消费量迅速增长，但是几乎全部依赖于进口，下大力气发展国内聚碳酸酯工业已到了刻不容缓的地步，否则，该行业将全部被国外产品所垄断。目前国内聚碳酸酯生产的技术水平与国外先进水平比较，具有极大的差异，如果完全靠国内自行开发技术，有相当难度。为了加快发展我国聚碳酸酯项目的步伐，建议通过引进国外先进技术、人才、合资建厂等方式来加快我国聚碳酸酯工业的发展步伐。

3．1通过各种途径引进国外先进技术

目前国内技术水平与国外先进水平差距较大，如果完全依靠国内自行开发技术，难度较大，可能会错过发展的有利时机，所以应进一步与国外公司合作，引进技术、人才、合资建厂，加快建设经济规模聚碳酸酯生产装置的步伐。

3．2 加强聚碳酸酯的应用研究

我国聚碳酸酯的消费量虽然增长迅速，但是应用领域还很窄，进口产品有一半以上用于纺织、轻工领域。而发达国家聚碳酸酯大量用于汽车、电子电气行业之中，产品的附加值很高，这些产品市场在我国还没有被充分开发，随着汽车、电子电气成为国家大力发展的支柱产业，聚碳酸酯在这些领域的应用将有较大增长。聚碳酸酯的应用要向高功能化、专用化方向发展，充分利用国内一些科研单位在塑料改性及塑料合金方面的技术成果，提高产品的档次及附加值，在产品的应用领域同国外各种专用牌号聚碳酸酯竞争，力争占领国内市场。

3．3 合作开发非光气法

由于非光气生产工艺是一种符合环境要求的绿色工艺，也是今后聚碳酸酯工艺的主要发展方向。因此我们要充分利用并发挥国内聚碳酸酯技术潜力。由于目前国内技术水平与国外相比仍有较大差距，现有的中小型生产装置应加快技术引进，与世界先进的大公司合作，开展非光气法聚碳酸酯的生产和应用开发工作，为我国聚碳酸酯的生产水平早日赶超国外先进水平奠定良好的基础。

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