聚碳酸酯(簡(jiǎn)稱(chēng)PC)是分子鏈中含有碳酸酯基的高分子聚合物，根據(jù)酯基的結(jié)構(gòu)可分為脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多種類(lèi)型。其中由于脂肪族和脂肪族-芳香族聚碳酸酯的機(jī)械性能較低，從而限制了其在工程塑料方面的應(yīng)用。
聚碳酸酯有什么特點(diǎn)
1、具高強(qiáng)度及彈性系數(shù)、高沖擊強(qiáng)度、使用溫度范圍廣;
2、高度透明性及自由染色性;
3、成形收縮率低、尺寸安定性良好；
4、耐疲勞性佳;
5、耐候性佳;
6、電氣特性?xún)?yōu);
7、無(wú)味無(wú)臭對(duì)人體無(wú)害符合衛(wèi)生安全。
聚碳酸酯的合成方法
工業(yè)上應(yīng)用的聚碳酸酯主要由雙酚A和光氣來(lái)合成，其主鏈含有苯環(huán)和四取代的季碳原子，剛性和耐熱性增加，Tm=265-270℃，Tg=149℃，可在15-130℃內(nèi)保持良好地力學(xué)性能，抗沖性能和透明性特好，尺寸穩(wěn)定，耐蠕變，性能優(yōu)于滌綸聚酯，是重要的工程塑料。但聚碳酸酯易應(yīng)力開(kāi)裂，受熱時(shí)易水解，加工前應(yīng)充分干燥。
聚碳酸酯的制法有酯交換法和光氣直接法。
（1）酯交換法
原理與生產(chǎn)滌綸聚酯的酯交換法相似。雙酚A與碳酸二苯酯熔融縮聚，進(jìn)行酯交換，在高溫減壓條件下不斷排除苯酚，提高反應(yīng)程度和分子量。
酯交換法需用催化劑，分兩個(gè)階段進(jìn)行：第一階段，溫度180-200℃，壓力270-400Pa，反應(yīng)1-3h,轉(zhuǎn)化率為80%-90%；第二階段，290-300℃,130Pa以下，加深反應(yīng)程度。起始碳酸二苯酯應(yīng)過(guò)量，經(jīng)酯交換反應(yīng)，排出苯酚，由苯酚排出量來(lái)調(diào)節(jié)兩基團(tuán)數(shù)比，控制分子量。
苯酚沸點(diǎn)高，從高粘熔體中脫除并不容易。與滌綸聚酯相比，聚碳酸酯的熔體粘度要高得多，例如分子量3萬(wàn)，300℃時(shí)的粘度達(dá)600Pa·s，對(duì)反應(yīng)設(shè)備的攪拌混合和傳熱有著更高的要求。因此，酯交換法聚碳酸酯的分子量受到了限制，多不超出3萬(wàn)。
（2）光氣直接法
光氣屬于酰氯，活性高，可以與羥基化合物直接酯化。光氣法合成聚碳酸酯多采用界面縮聚技術(shù)。雙酚A和氫氧化鈉配成雙酚鈉水溶液作為水相，光氣的有機(jī)溶液（如二氯甲烷）為另一相，以胺類(lèi)（如四丁基溴化銨）作催化劑，在50℃下反應(yīng)。反應(yīng)主要在水相一側(cè)，反應(yīng)器內(nèi)的攪拌要保證有機(jī)相中的光氣及時(shí)地?cái)U(kuò)散至界面，以供反應(yīng)。光氣直接法比酯交換法經(jīng)濟(jì)，所得分子量也較高。
界面縮聚是不可逆反應(yīng)，并不嚴(yán)格要求兩基團(tuán)數(shù)相等，一般光氣稍過(guò)量，以彌補(bǔ)水解損失。可加少量單官能團(tuán)苯酚進(jìn)行端基封鎖，控制分子量。聚碳酸酯用雙酚A的純度要求高，有特定的規(guī)格，不宜含有單酚和三酚，否則，得不到高分子量的聚碳酸酯，或產(chǎn)生交聯(lián)。
化學(xué)慧定制合成事業(yè)部摘錄
