聚碳酸酯(PC)是一类分子链中含有碳酸酯基团(-[ORO-CO]-,形状如CO3碳酸酯)的高分子材料。
聚碳酸酯分子式
PC的主要消费领域包括电子电器、汽车、主板等。 得益于相关产业的快速发展以及我国本土生产项目的陆续投产,近五年来我国聚碳酸酯行业市场规模呈现较为明显的上升趋势。
聚碳酸酯阳光房
聚碳酸酯结构分类及比较
根据酯基的结构,聚碳酸酯可分为以下三类:
(1)脂肪族聚碳酸酯:熔点低,溶解度大,亲水性强,热稳定性差;
(2)脂环族聚碳酸酯:与脂肪族聚碳酸酯相比,熔点升高,溶解度下降,机械强度仍不足;
(3)芳香族聚碳酸酯:三类聚碳酸酯中综合性能最好,其中双酚A型是目前应用最广泛的结构类型。
芳香族聚碳酸酯具有优异的光学透明性、阻燃性、冲击韧性和耐水解性。 它可以替代传统材料。 其密度约为玻璃纤维的70%,冲击强度约为玻璃的200倍。 。
对比三种聚碳酸酯的性能,芳香族PC综合性能优异
我国聚碳酸酯行业概况
我国聚碳酸酯行业工艺研发起步较早。 1959年,沉阳化学工业研究院对聚碳酸酯生产工艺进行研究开发。 然而,近50年来,尚未有采用本土技术的大型聚碳酸酯生产项目投产。 行业发展相对缓慢。 慢的。
2005年以来,大型跨国公司陆续在中国投资建厂。 中国国内聚碳酸酯供应完全集中在科思创、帝人、中石化三菱和菱友塑料四家外资及合资工厂。
2014年,采用自主研发技术的浙江大丰正式投产,掀起了国内聚碳酸酯产能扩张的热潮。此后烟台塑料中空板,烟台万华、利华益威源、海南华盛、平煤神马等重大项目陆续投产。被一一签署。 产能逐年呈现爆发式增长,聚碳酸酯进口依赖度逐渐下降。
聚碳酸酯生产技术及原料
聚碳酸酯的四种生产路线
目前,我国聚碳酸酯生产工艺路线主要有界面光气化缩聚法、传统熔融酯交换法和非光气熔融酯交换缩聚法。 各工艺生产的主要原料是双酚A,根据工艺不同,原料包括一氧化碳、液氯、苯酚、碳酸二甲酯(DMC)等产品。
聚碳酸酯的主要成本包括原材料成本和制造成本,其中原材料成本占65%~75%。 聚碳酸酯是石化工业的下游产品,其中双酚A占原料成本的70%以上。
(1)界面光气化缩聚法是目前国内乃至国际上广泛应用的技术。 该工艺路线技术成熟烟台塑料中空板,产品质量高,适合规模化、连续化生产。 产品纯净,易于加工,分子量较高(一般为60000-70000),能满足各种用途的性能要求;
(2)传统的熔融酯交换法与聚合阶段光气的应用分开,是一种间接光气法。 该工艺流程短、无溶剂、全封闭、无污染。 成本略低于界面光气化缩聚法,但产物分子量较低(一般为30000-40000);
(3)与上述两种生产工艺路线相比,非光气熔融酯交换法具有不使用剧毒原料、工艺简单、环境污染小、生产过程中甲醇、苯酚可回收利用等优点。生产起来也很经济。 毒性较高的副产物可降低生产成本。
我国聚碳酸酯产能
受益于电子电器、汽车、建筑行业的快速发展,近五年来我国聚碳酸酯行业市场规模(以产量计)呈现较为明显的上升趋势。
2020年我国PC产能185万吨/年,占全球31%。 与此同时,还有许多PC项目在建和规划。 未来三年国内产能将突破300万吨/年。
表:我国在建和规划的PC产能
目前,我国生产的聚碳酸酯产品的质量和品种与国外进口产品还存在较大差距。
中国本土产品:聚合物具有低分子量、低粘度,主要有盘级、桶级和板级。 短期内,高端产品线难以实现进口替代。
海外进口产品:交易量大、产品质量高、品种丰富,可满足各下游企业的加工需求。 其中,沙特阿拉伯的SABIC产品线最为齐全。
聚碳酸酯的应用
1/电子电气领域
各种电子设备(如电脑、电视、手机、电动工具、吸尘器等)外壳、电子连接器(如插头插座等)、开关、端子、电缆连接器。
2/盘
建筑板材(如装饰用空心板和实心板、火车站天花板、公交候车亭、室内屋顶和隔断、农业温室等)
防弹玻璃(PC玻璃夹层用于学校、医院、图书馆、银行、监狱等安全窗)、指示牌和展示牌、门窗玻璃
3/包装及生活用品
可重复使用的水瓶、餐具、瓶装水、婴儿奶瓶等(电脑、手机、汽车、飞机、玩具等)开关片、仪表显示器、家具。
4/汽车运输
汽车的照明系统(透镜、反光罩、外壳、支架)、外饰板、轮盖、保险杠、面板按钮、侧窗、后窗、天窗(注:不能用于挡风玻璃)、(客运列车、轻轨、船舶) 、飞机)窗户。
5/光学材料
照明外壳、(手机、眼镜、相机、显微镜、望远镜、投影仪、复印机)透镜、多角形反射镜、棱镜等。
PC应用在光学材料中占比最高,占总消费量的30%以上。
6/医疗材料
注射器、手术刀手柄、氧合器、医疗设备外壳、透析器、注射泵。