聚碳酸酯(PC)注塑成型工艺

聚碳酸酯(PC)注塑成型工艺
聚碳酸酯(PC)注塑成型工艺

聚碳酸酯(PC)注塑成型工艺

来源:中国塑机配件网发表时间:2010-7-1 8:21:37

摘要:

聚碳酸酯为非结晶性工程塑料,无嗅、无味、无毒、透明的无定形塑胶。具有优异的强韧性,超高变形温度,极佳的透明度的特性。同时还有良好的尺寸稳定性和电气性能。

成型工艺:

①原料要求严格保管,防止受潮,在高温下聚碳酸酯对微量水份非常敏感,干燥温度一般110~12

间为24小时连续。

②聚碳酸酯没有明显熔点,注射成型温度范围从240℃~310℃均能成型。超过320℃则开始分解,加工时,调节温度比调节压力更为有效。一般为了让塑料渐渐地熔融,在料管后段/进料区设定较低度,而在料管前段设定较高的温度。但若螺杆设计不当,或L/D值过小,逆向式的设温就比较好

③模温过低,制作容易产生应力集中,造成开裂,模温要求70℃~110℃。高模温可提供较佳的表

观,残留应力也较小,且对较薄或较长的成型品也较易填满。但低模温则能缩短成型周期。

④注射压力:为了尽快填满模具型腔,注塑压力愈大愈好,一般约为850~1400kg/cm2,而最高可

00kg/cm2。而背压则愈低愈好,但要求进料均匀,建议使用了3~14 kg/cm2。

⑤注射速度与浇口设计有很大关系,使用直接浇口或边缘浇口时,为防止日晖现象和波流现象,则较慢射速,另外成品厚度在5mm以上;为避免气泡和凹陷,慢射速会有帮助,一般而言,射速原则者快,厚者慢,螺杆转速为40~70RPM,但需视机台与螺杆设计而调整。

⑥料筒清扫

在聚碳酸酯的成型温度下,加入清洗料(通用级聚苯乙烯或透苯)连续射出,直至射出的清洗料开始起泡,再将料筒温度重新设定到200~230℃,续继将清洗料空射,直到清洗料外表看起来很干净

锁模力:以成品投影面积每平方公分乘0.47~0.78t(或每平方时乘3~5t)

注射量:约为注塑机容量的40%~60%为佳。

螺杆:长度最少为15个直径长,其L/D20:1最佳,压缩比宜为1.5:1~3.0:1

PC 很高的抗冲击性能,聚合物的无定形结构也有利于材料的韧性。因此,尽

管?

双酚 A 型 PC 具有刚性分子链,却具有优异的韧性。双酚 A 型 PC

的?

分子链具有对称结构,简单规整,理论上是应该能够结晶的,但由

于 P?

C 分子链的刚性大,熔融温度和 Tg 皆远高于制品成型时的模具温度,使聚

合物?

成型时很快就从熔融温度降低到 Tg 以下,完全来不及结晶,因此,只能得

到无?

定形制品。

聚碳酸酯板材具有良好的透光性、抗冲击性、耐紫外线辐射及其制品的尺

寸稳?

定性和良好的成型加工性能,使其比建筑业传统使用的无机玻璃具有明显的

技术性?

能优势。聚碳酸酯具有良好的抗冲击、抗热畸变性能,而且耐候性好、硬度

高,?

因此适用于生产轿车和轻型卡车的各种零部件,其主要集中在照明系统、仪

表板?

、加热板、除霜器及聚碳酸酯合金制的保险杠等。根据发达国家数据,聚

碳酸酯?

在电子电气、汽车制造业中使用比例在 40%~50% ,目前我国在该领域的使

用比?

例只占 10% 左右。电子电气和汽车制造业是我国迅速发展的支柱产业,未

来这?

些领域对聚碳酸酯的需求量将是巨大的。由于聚碳酸酯制品可经受蒸汽、清洗

剂、?

加热和大剂量辐射消毒,且不发生变黄和物理性能下降,而被广泛应用于

人工肾?

血液透析设备和其他需要在透明、直观条件下操作并需反复消毒的医疗设备

中。?

如生产高压注射器、外科手术面罩、一次性牙科用具、血液分离器等。

PC 具有诸多优异性能,目前已应用于医疗器械中,由?

于其耐化学品性较差,在化学药品存在下易引起内应力开裂。如 PC 在人工透析?

器、人工肺等医疗器械中应用要解决高温消毒导致裂纹的老化现象。若克服这些?

缺点, PC 在医疗器械中应用可迅速扩大。

20%, ,年均增长速度超过 10%。

PC 具有诸多优异性能,目前已应用于医疗器械中,由?

于其耐化学品性较差,在化学药品存在下易引起内应力开裂。如PC 在人工透析?器、人工肺等医疗器械中应用要解决高温消毒导致裂纹的老化现象。若克服这些?缺点,PC 在医疗器械中应用可迅速扩大。

20%,,年均增长速度超过10%。

常用塑料注塑工艺参数表样本

常见塑料注塑工艺参数表:

常见塑料注塑工艺参数( 2) -06-16 20:02:13| 分类: 个人日记 | 标签: |字号大中小订阅聚甲醛加工参数聚甲醛的成型收缩率聚甲醛的后收缩九、 PC注塑工艺特性与工艺参数的设定1、聚集态特性属于无定型塑料, Tg为149~150℃; Tf为215~225℃; 成型温度为250~310℃; 2、热稳定性较好, 并随分子量的增大而提高。但PC高温下遇水易降解, 成型时要求水分含量在0.02%以下。高温下水分对PC特别有害。在成型前, PC树脂必须进行充分干燥( 而且应当充分注意防止干燥过的物料再吸湿) 。干燥效果的快速检验法, 是在注塑机上采用”对空

注射”。3、熔体粘度高, 流动性较差, 其流动特性接近于牛顿流体, 熔体粘度受剪切速率影响较小, 而对温度的变化十分敏感, 在适宜的成型加工温度范围内调节加工温度, 能有效地控制PC的粘度。4、由于粘度高, 注射压力较高, 一般控制在80~120MPa。对于薄壁长流程、形状复杂、浇口尺寸较小的制品, 为使熔体顺利、及时充模, 注射压力要适当提高至120~150MPa。保压压力为80~100MPa。5、成型时, 冷却固化快, 为延迟物料冷凝, 需控制模温为80~120℃。6、 PC分子主链中有大量苯环, 分子链的刚性大, 注塑中易产生较大的内应力, 使制品开裂或影响制品的尺寸稳定性; ( 在100℃以上作长时间热处理, 它的刚硬性增加, 内应力降低) 。PC的典型干燥曲线台湾奇美典型牌号加工参数: 十、 PA及玻纤增强PA注塑工艺特性与工艺参数设定1、常见品种及其熔点: q 品种: 尼龙-66; 尼龙-610; 尼龙-1010; 尼龙-1212; 尼龙-46尼龙-6; 尼龙-7; 尼龙-9; 尼龙-11; 尼龙-12; 尼龙-66/6、尼龙-66/610; 尼龙-6∕66∕1010; 尼龙-66/6/610q 熔点: 尼龙n系列: 尼龙-6 215~220℃; 尼龙-12为178℃; 尼龙m,n系列: 尼龙- 46 295 ℃; 尼龙-66 255~265℃; 尼龙-610 215~223℃; 尼龙-1010 200℃; 共缩聚尼龙: 由于分子链的规整性较差, 结晶性和熔点一般较低, 如尼龙-6∕66∕1010的熔点仅为155~175℃, 但其有较好的透明性和弹性。2、熔点高, 熔化范围窄( 约10℃) 。考虑到PA熔点高、热稳定性较差, 故加工温度不宜太高, 一般高于熔点30℃左右即可。3、吸湿性大, 且酰胺基易于高温水解, 引起分子量严重降低; ( 须严格干燥至含水量低于0.05%, 特别是回料使用时更应严格干燥, 必要时可添加”增粘剂”。) 4、熔体粘度低, 表观粘度对温度敏感, 由于熔体的冷却速率快, 要防止塑料堵塞喷孔、流道、浇口等。为阻止熔体逆流, 螺杆头应装有止逆环; 另外, 为防止喷嘴处熔体的”流涎”现象, 应选用自锁式喷嘴。5、注射PA时不需高的注射压力, 一般选取范围为70~100MPa, 一般不超过120MPa。注射速率宜略快些, 这样可防止因冷却速率快而造成波纹及充模不足等问题。6、模具温度一般控制在40~90℃。模具温度对制品的性能影响较大。7、酰胺基在高温下

光气法聚碳酸酯的生产工艺与设备

光气法聚碳酸酯的生产工艺与设备 化学与材料科学系 08级高分子材料与工程 08150119 康颖指导老师:张少华教授 摘要:本文主要是介绍利用光气法来生产聚碳酸酯。 关键词:光气法聚碳酸酯双酚A 通用工程塑料 一、前言 聚碳酸酯结构式: 常用缩写PC(Polycarbonate)化学名:2,2-双(4- 羟基苯基)丙烷聚碳酸酯,它是一种无味、无毒、透明的无定性热塑性材料,是分子链中含有碳酸酯链一类高分子化合物的总称。聚碳酸酯可分为脂肪族、脂环族、芳香族等几大类[1]。双酚A 型聚碳酸酯是目前产量最大、用途最广的一种聚碳酸酯,也是发展最快的工程塑料之一[2]。本文所述聚碳酸酯即为双酚A 型聚碳酸酯。 PC(Polycarbonate)与PA(尼龙,Polyamide,聚酰胺)、POM(Polyacetal, Polyoxy Methylene,聚甲醛)、PBT(Polybutylece Terephthalate,聚对苯二甲酸丁二醇酯)及改性PPO(Poly Phenylene Oxide,聚苯醚)一起被称为五大通用工程塑料。聚碳酸酯由于具有优异的综合性能,尤其以耐冲击强度高而被誉为塑料之“冠”,是使用范围十分广泛、性能优异、备受欢迎的主要热塑性工程塑料品种之一。聚碳酸酯是五十年代末开始发展的合成材料。聚碳酸酯树脂的可见光透过率在90﹪以上,具有突出的抗冲击能力,耐蠕变,尺寸稳定性好及耐化学腐蚀性,耐热、吸水率低、无毒、介电性能优良,还有自熄、易增强阻燃性等优良性能。被广泛用于电

子电气、电动工具、交通运输、汽车、机械、仪表、建筑、信息存储、光学材料、 医疗器械、体育用品、民用制品、保安、航空航天及国防军工等领域,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。预测我国聚碳酸酯市场的年均增长率将达到10.2%,至2010 年工程塑料需求 量将接近400 万t。聚碳酸酯产量年增长可能达到9%,销售量年增长将达10%[3~6]。物理性质: 密度:1.20-1.22 g/cm 线膨胀率:3.8×10 cm/cm°C;热变形温度:135°C。 化学性质: 聚碳酸酯耐弱酸,耐中性油;聚碳酸酯不耐紫外光,不耐强碱。 二、生产工艺 [7~10] 聚碳酸酯(PC)树脂生产工艺分为有溶液光气法、酯交换熔融缩聚法、界面缩聚光气法以及非光气酯交换熔融缩聚法四种。 2.1溶液光气法 溶液光气法是以光气和双酚A为原料,在碱性水溶液和二氯甲烷(或二氯乙烷)溶剂中进行界面缩聚.得到的聚碳酸酯胶液经洗涤、沉淀、干燥、挤出造粒等工序制得聚碳酸酯产品。此工艺经济性较差,且存在环保问题,已完全淘汰。 2.2酯交换熔融缩聚法 酯交换熔融缩聚法简称酯交换法,又称本体聚合法.是一种间接光气法工艺。以苯酚为原料,经光气法反应生成碳酸二苯酯(DPC);然后在微量卤化锂或氢氧化锂等催化剂和添加剂存在下与双酚A在高温、高真空下进行酯交换反应,生成低聚物;再进一步缩聚制得聚碳酸酯产品。该工艺流程短,无溶剂,全封闭,无污染,生产成本略低于光气法;但产品光学性能较差.催化剂易污染。副产品酚难以去除,产品相对分子质量低,应用范围有限;再加上搅拌、传热等问题的限制,难以实现大吨位工业化生产。 2.3界面缩聚光气法

注塑成型工艺流程图

注塑成型工艺流程图 一、注塑成型的基本原理: 注塑机利用塑胶加热到一定温度后,能熔融成液体的性质,把熔融液体用高压注射到密闭的模腔内,经过冷却定型,开模后顶出得到所需的塑体产品。 二、注塑成型的四大要素: 1.塑胶模具 2.注塑机 3.塑胶原料 4.成型条件 三、塑胶模具 大部份使用二板模、三板模,也有部份带滑块的行位模。 基本结构: 1.公模(下模)公模固定板、公模辅助板、顶针板、公模板。2.母模(上模) 母模板、母模固定板、进胶圈、定位圈。3.衡温系统冷却.稳(衡)定模具温度。 四、注塑机 主要由塑化、注射装置,合模装置和传动机构组成;电气带动电机,电机带动油泵,油泵产生油压,油压带动活塞,活塞带动机械,机械产生动作; 1、依注射方式可分为: 1.卧式注塑机 2.立式注塑机 3.角式注塑机 4.多色注塑机 2、依锁模方式可分为: 1.直压式注塑机 2.曲轴式注塑机 3.直压、曲轴复合式 3、依加料方式可分为:

1.柱塞式注塑机 2.单程螺杆注塑机 3.往复式螺杆注塑机4、注塑机四大系统: 1.射出系统 a.多段化、搅拌性及耐腐蚀性。 b.射速、射出、保压、背压、螺杆转速分段控制。 c.搅拌性、寿命长的螺杆装置。 d.料管互换性,自动清洗。 e.油泵之平衡、稳定性。 2.锁模系统 a.高速度、高钢性。 b.自动调模、换模装置。 c.自动润滑系统。 d.平衡、稳定性。 3.油压系统 a.全电子式回馈控制。 b.动作平顺、高稳定性、封闭性。 c.快速、节能性。 d.液压油冷却,自滤系统。 4.电控系统 a.多段化、具记忆、扩充性之微电脑控制。 b.闭环式电路、回路。 c.SSR(比例、积分、微分)温度控制。

常用塑料注塑工艺参数表

常用塑料注塑工艺参数表:

常用塑料注塑工艺参数(2) 2010-06-16 20:02:13| 分类:个人日记| 标签:|字号大中小订阅 聚甲醛加工参数聚甲醛的成型收缩率聚甲醛的后收缩九、PC注塑工艺特性与工艺参数的设定1、聚集态特性属于无定型塑料,Tg 为149~150℃;Tf为215~225℃;成型温度为250~310℃; 2、热稳定性较好,并随分子量的增大而提高。但PC高温下遇水易降解,成型时要求水分含量在0.02%以下。高温下水分对PC特别有害。在成型前,PC树脂必须进行充分干燥(并且应当充分注意防止干燥过的物料再吸湿)。干燥效果的快速检验法,是在注塑机上采用“对空注射”。 3、熔体粘度高,流动性较差,其流动特性接近于牛顿流体,熔体粘度受剪切速率影响较小,而对温度的变化十分敏感,在适宜的成型加工温度范围内调节加工温度,能有效地控制PC的粘度。4、由于粘度高,注射压力较高,一般控制在80~120MPa。对于薄壁长流程、形状复杂、浇口尺寸较小的制品,为使熔体顺利、及时充模,注射压力要适当提高至120~150MPa。保压压力为80~100MPa。 5、成型时,冷却固化快,为延迟物料冷凝,需控制模温为80~120℃。6、PC分子主链中有大量苯环,分子链的刚性大,注塑中易产生较大的内应力,使制品开裂或影响制品的尺寸稳定性;(在100℃以上作长时间热处理,它的刚硬性增加,内应力降低)。PC的典型干燥曲线台湾奇美典型牌号加工参数:十、PA及玻纤增强PA注塑工艺特性与工艺参数设定 1、常用品种及其熔点:q 品种:尼龙-66;尼龙-610;尼龙-1010;尼龙-1212;尼龙-46尼龙-6;尼龙-7;尼龙-9;尼龙-11;尼龙-12;尼龙-66/6、尼龙-66/610;尼龙-6∕66∕1010;尼龙-66/6/610q 熔点:尼龙n系列:尼龙-6 215~220℃;尼龙-12为178℃;尼龙m,n系列:尼龙-46 295 ℃;尼龙-66 255~265℃;尼龙-610 215~223℃;尼龙-1010 200℃;共缩聚尼龙:由于分子链的规整性较差,结晶性和熔点一般较低,如尼龙-6∕66∕1010的熔点仅为155~175℃,但其有较好的透明性和弹性。2、熔点高,熔化范围窄(约10℃)。考虑到PA熔点高、热稳定性较差,故加工温度不宜太高,一般高于熔点30℃左右即可。3、吸湿性大,且酰胺基易于高温水解,引起分子量严重降低;(须严格干燥至含水量低于0.05%,尤其是回料使用时更应严格干燥,必要时可添加“增粘剂”。)4、熔体粘度低,表观粘度对温度敏感,由于熔体的冷却速率快,要防止塑料堵塞喷孔、流道、浇口等。为阻止熔体逆流,螺杆头应装有止逆环;另外,为防止喷嘴处熔体的“流涎”现象,应选用自锁式喷嘴。5、注射PA时不需高的注射压力,一般选取范围为70~100MPa,通常不超过120MPa。注射速率宜略快些,这样可防止因冷却速率快而造成波纹及充模不足等问题。 6、模具温度一般控制在40~90℃。模具温度对制品的性能影响较大。 7、酰胺基在高温下对氧敏感,容易发生氧化变色(必要时可添加尼龙专用的热稳定剂); 8、高结晶性,成型收缩率大,易产生结晶应力,并且明显随制品的厚度增大而增加;9、成型后制品的缓慢吸湿易引起尺寸精度的较大变化。这点也被利用来进行调湿处理,通常可在沸水或醋酸钾水溶液(醋酸钾与水的比例为1.25∶1,沸点为121℃)中进行。 10、熔体着色所适用的有机颜料品种较少(酰胺基具有还原性,加之成型温度高)。尼龙吸水率尼龙及玻纤增强尼龙成型温度PA46安全加工温度-时间组合图玻璃纤维增强尼龙(GF-PA)工艺特性1、GF-PA中由于含大量玻纤,注塑中存在四大问题:(1)流动性差。(2)收缩率小,且各向异性明显。(3)制品性能易出现波动。(4)制品表面粗糙度数值大。 2、由于流动性差,且加入玻纤后的熔体冷凝硬化快,需要比未加玻纤时提高温度约10-30 ℃;3、应采用较大的注射速率和较高的注射压力; 4、由于大量玻纤引起的高粘度,增强尼龙可用通用喷嘴;5、对机筒的磨损大;6、为使增强尼龙制品有较高的强度,需要注意尽可能地保护玻纤的长度,减少玻纤损伤;(从螺杆、喷嘴、浇口等装备因素到注塑工艺条件)7、玻纤增强料成型加工中最常有缺陷:“浮纤”或称“玻纤外露”;玻纤取向引起的各向异性;熔接痕处强度特低;纤维取向不同厚度处的取向状况皮-芯效应与熔接痕前锋料遇到障碍后分流-合流-熔接玻纤含量与熔接痕强度十一、PMMA注塑工艺特性与工艺参数的设定 PMMA树脂俗称“压克力”,国内著名商品牌号有372#(实为MS)1、PMMA无定形聚合物,Tg为105℃,熔融温度大于160℃,而分解温度高达270℃以上,成型的温度范围较宽;2、PMMA树脂颗粒易吸收水份,而这些水分的存在,在成型过程中由于受热挥发,导致熔体起泡、膨胀、使制品出现银丝、气泡、透明度变差、有糊斑等问题。PMMA在热风循环干燥设备上的干燥,其干燥工艺参数:温度为70~80℃,时间为2~4h;3、 PMMA熔体粘度对温度变化比较敏感。注射温度的改变对熔体流动长度的影响要比注射压力与比注射速率明显些,更比模具温度显著得多。故在成型时改变PMMA的流动性主要是从注射温度着手。但选用高料温时易受其它工艺参

注塑工艺操作及注意事项

注塑工艺操作及注意事项 一、生产流程: 干燥→塑化→注塑→冷却→取坯 二、作业流程: 开机准备→确定料仓内切片是否充足→通知辅机操作工打开冰水循环泵、空压机→接通主机、干燥机、空调机电源,打开空调机→检查水、电、油管是否有泄漏→打开注塑机、挤压机和注塑模加热、干燥器加热→工艺参数设定→打开料阀挤料→手动调试→全自动运行→瓶坯成坯后封装→生产结束→关闭料阀排料停机→关闭注塑机所有加热,退挤压机干燥器降温,关闭传送带→关空压机。 三、操作步骤: 1、吸料。将吸料管垂直插入料包中,打开吸料开关吸料。 2、烘料。当料仓内吸满一半时,打开塔水及压缩气,并打开干燥机,先设定温度为120℃,大约两小时后,设温度为140℃,约两个小时后,温度升至140℃时,设干燥机温度为170℃,并打开机筒温度选择“保温使用”。当机筒温度升至240℃改为“不使用”,后打开模具温度同时打开冰水,当模具温度升至240℃时,打开下料阀门准备排料。 3、塑化。打开油泵,按“塑化”按钮至熔胶终点后按“倒索”键退到位后按“射储”,再按“射出”,并观察射出的料得形状颜色。重复以上步骤(约4-5次)至射出的料透明不稀无杂质。 4、注塑。按“关模”按钮并按“坐台进”,然后按“倒索”退到

位后,按

“射储”再按“熔胶”至终点后。按监视页面“清除报警”键,将报警全部清除后,打开油泵、电源,并打开半自动做坯,确认好应出的瓶坯规格后,打开全自动做坯。 5、做坯。做坯包括成型、冷却、取坯。冷却时注意查看水温(8-15℃)、水压(≥4bar)。取坯时注意清理干净传送带,避免瓶坯被污染。瓶坯经品控检验合格后开始封装。 6、检测。生产过程中半小时做一次自检,检测瓶坯外观是否存在缺陷,发现产品异常时立即咨询当班品控,如不合格,立即调试或立即找维修调试并将异常品隔离待检。 7、记录。每小时做一次工艺检查并及时记录,发现异常时立即采取相应措施;认真做好设备点检记录,将设备异常原因、时间、采取措施等记录详细、清楚、真实;下班前做好交接班记录。 四、注意事项: 1、安全: ①注塑机存在高温、高压、开合、传动等各种机械运动,必须对安全操作高度重视,注意戴好防护罩、劳保鞋等防护工具。 ②排料时禁止有人进入机舱,排完料后及时清理干净射嘴,否则易损坏加热圈。 ③检修时必须先检查安全装置是否可靠,然后关泵维修。当瓶坯粘在芯棒上时注意方式、方法避免损坏模具。 ④生产时禁止有人进入机舱若必须进去观察调整机器时,必须有两个操作人员在场,一人进去调整且站在相对较安全的位置,另一人

聚碳酸酯(PC)加工工艺

加工工艺: 1、加工特性 PC是无定形材料,它的熔体粘度对温度敏感。由于PC在高温下易发生水解,制品质量对原料的含湿量很敏感,在成型前必须将原料须干燥至小于0.02%。PC 可采用注塑、挤出、吹塑、流延等分法加工,也可进行粘合、焊接和冷加工。2、注塑工艺 (1)塑料的处理 PC的吸水率较大,加工前一定要预热干燥,纯PC干燥120℃,改性PC一般用110℃温度干燥4小时以上。干燥时间不能超过10小时。一般可用对空挤出法判断干燥是否足够。再生料的使用比例可达20%。在某些情况下,可100%的使用再生料,实际份量要视制品的品质要求而定。再生料不能同时混合不同的色母粒,否则会严重损坏成品的性质。 (2)注塑机的选用 现在的PC制品由于成本及其它方面的原因,多用改性材料,特别是电工产品,还须增加防火性能,在阻燃的PC和其它塑料合金产品成型时,对注塑机塑化系统的要求是混合好、耐腐蚀,常规的塑化螺杆难以做到,在选购时,一定要预先说明。 (3)模具及浇口设计 常见模具温度为80~100℃,加玻纤为100~130℃,小型制品可用针形浇口,浇口深度应有最厚部位的70%,其它浇口有环形及长方形。浇口越大越好,以减低塑料被过度剪切而造成缺陷。排气孔的深度应小于0.03~0.06mm,流道尽量短而圆。脱模斜度一般为30′~1°左右。 (4)熔胶温度 可用对空注射法来确定加工温度高低。一般PC加工温度为270~320℃,有些改性或低分子量PC为230~270℃。 (5)注射速度 多见用偏快的注射速度成型,如打电器开关件。常见为慢速→快速成型。 (6)背压 10bar左右的背压,在没有气纹和混色情况下可适当降低。 (7)滞留时间 在高温下停留时间过长,物料会降质,放也CO2,变成黄色。勿用LDPE、POM、ABS或PA清理机筒。应用PS清理。 (8)注意事项 有的改性PC,由于回收次数太多(分子量降低)或各种成分混炼不均,易产生深褐色液体泡。 结构与性能: PC是一种无定形的热塑性塑料,由于主链由柔软的碳酸酯链与刚性的苯环相连接,使之具有许多优良的工程性能。 (1)力学性能 PC具有均衡的刚性和韧性,拉伸强度高达(6l~70)MPa。有突出的冲击强度,在一般工程塑料中居首位,抗蠕变性能优于聚酰胺和聚甲醛。 (2)热性能与聚酰胺和聚甲醛不同,PC是非结晶性塑料,但由于主链上存在苯环。使PC具有较高的耐热性,它的玻璃化转变温度和软化温度分别高达150℃

聚碳酸酯的工艺

08级应用化学王芹37号 聚碳酸酯的工艺 1 引言 聚碳酸酯(Polycarbonate,简称PC)是一种无色透明热塑性聚合体,它不仅具有很高的抗冲击强度、优良的热稳定性、耐蠕变性和耐寒性以及良好的电绝缘性、阻燃性,而且可抗紫外线、耐老化。目前使用的工程塑料中,PC的透明性能是最好的,可见光透过率高达90%以上。此外,PC密度低,容易加工成型,是一种性能优良,应用广泛的工程塑料。 PC在国民经济的各个领域中有着广泛的用途,主要应用领域如下:①用作光盘材料。聚碳酸酯是光盘基材的首选材料,目前市场上90%以上的CD、VCD、DVD光盘采用聚碳酸酯作为基材。②用作建筑行业的透光板材及交通工具的车窗玻璃。如制作成PC中空阳光板、高层建筑幕墙、候车室及机场体育馆透明顶棚等。③用作电子及电器外壳等。④用作食物包装。由于PC质量轻、抗冲击、透明、耐热洗、耐高温杀毒消毒,对多种食物都有良好的耐腐蚀性,如制作成饮水桶、茶杯及婴幼儿奶瓶等。⑤用作眼镜镜片及照明灯具等。此外在汽车和建筑板材等领域存在巨大的市场潜力。近两年国内PC消费市场已有了较大变化,电子电器及光盘虽仍为PC的最大用户,但所占比例已有所下降,PC在建材、汽车等领域的应用正在增加。 目前,聚碳酸酯的生产高度集中。世界最大的4家聚碳酸酯生产公司是通用电气、拜耳、陶氏化学和日本帝人,其装置能力分别占2003年世界总生产能力的34%、31%、9%和8%,4家公司产能占世界总产能的82%。除日本帝人外,亚洲企业生产能力均在6.5万吨以下。 PC的消费总量在工程塑料中仅次于聚酰胺(PA)居第二位。2005年全球总消费量已超过450万吨。今后PC的消费量将超过PA。然而,与PC消费市场火热现象呈不协调发展的是国内PC技术开发却始终处于低迷状态,目前只有上海中联化工厂、重庆长风化工厂等8家工厂建有生产装置,年总产能力约5000吨,且品级牌号少,难以满足市场需求,每年要从日本、韩国、美国等国进口大量产品,2005年国内进口PC及PC合金共63.48万吨,供需矛盾十分突出。 2 生产技术概况 自1898年Einhorn通过二羟基苯在吡啶溶液中进行光气化反应,首次合成出PC之后,在PC合成工艺的发展历程中,出现过很多合成方法,如低温溶液缩聚法、高温溶液缩聚法、吡啶法、部分吡啶法、光气界面缩聚法、熔融酯交换缩聚法、固相缩聚法等等,但迄今为止,实现工业规模生产的只有光气界面缩聚法和熔融酯交换缩聚法两种工艺。目前,PC生产技术主要有溶液光气法、界面缩聚光气法、酯交换熔融缩聚法和全非光气法,前两者统称为光气法。 2.1溶液光气法 溶液光气法的工艺路线为:光气+双酚A(BPA)→PC。以光气和双酚A为原料,在碱性水溶液和二氯甲烷(或二氯乙烷)溶剂中进行界面缩聚,得到的PC胶液经洗涤、沉淀、干燥、挤出造粒等工序制得PC产品。此工艺经济性较差,且存在环保问题,缺乏竞争力。 2.2界面缩聚光气法 界面缩聚光气法是目前工业上应用较为广泛的工艺,其与溶液光气法的主要不同在于:双酚A首

注塑成型工艺条件调试规定

注塑成型工艺条件调试规定 1.0目的 制定本规定的目的,是对注塑工艺参数在设置、变更和记录、监督过程中可以标准化操作的部分进行规范,提高工艺参数的稳定性和再现性,减少注塑车间在换模、换料的生产切换过程中材料的损耗与工时的浪费,达到提高生产效率、稳定产品品质的目的。 2.0范围 适用注塑车间注塑机工艺参数的设置与管理 3.0职责 3.1调机员:正确的使用标准成型工艺,并对存在的问题及时向领班反馈,配合领班完成对异常情 况的处理。 3.2领班:正确的使用标准成型工艺,当因机器、模具、材料、运水等原因原标准成型工艺参数 不适用时,根据实际情况作出相应改变以保证生产的进行并配合在工艺改变后IPQC的品质确 认工作。并将工艺变更情况向主管汇报。 3.3主管:发布和认可标准成型工艺,确认工艺变更的正确性并完成相应记录。对不正确的工艺进 行修改并将原因告示领班和技术员,确保生产是在正常和经济的状态下进行。 4.0标准成型工艺参数的设置和调整的一般原理和注意事项 4.1设置成型参数的一般原理和注意事项。 4.1.1合模参数的设定。合模一般分为四段。 4.1.1.1慢速开始:为使机器平稳启动、合模应以慢速开始。 4.1.1.2快速到位:动模板在合模油缸推动下快速运动,以缩短工作周期。 4.1.1.3低压保护:油缸低压低速运动,以保护模具安全。对于三板模或有斜顶、铲机 结构的模具,动、定模接触时应适当降低速度和压力。 4.1.1.4高压合模:以所需的合模力锁紧模具。应选用最低而又不使成品产生毛边的合 模力,既能提高效率又能延长机器模具寿命。 4.1.2开模参数的设定。开模一般分为三段。 4.1.2.1慢速开模:为不使产品撕裂、变形,应以慢速开模开始。 4.1.2.2快速到位:模具一经打开,应转为快速开模到位,以缩短工作周期。但对于三 板模具、有斜顶滑块的模具,在动、定模分离时应适当设定速度和压力,减轻 对模具和机器的冲击和降低噪音。 4.1.2.3慢速终止:将到终点时,为防止惯性产生冲击,应由中速转为慢速终止。 4.1.3顶出和顶退参数的设置。要注意提高生产效率、保护模具和降低噪音。 4.1.3.1顶出应选用能使模具顶出机构正稳运动的最高速度。必须保证产品不能出现变 形、白化、撕裂等顶出动作导致的缺陷。 4.1.3.2顶退应选用能使顶出机构平稳复位的较低压力和较高速度。

聚碳酸酯工艺设计

聚碳酸酯工艺设计 摘要 聚碳酸酯是由双酚A钠盐与光气进行反应,产物简聚体进行缩聚反应获得。本设计聚碳酸酯厂工艺设计,主要进行了工艺计算、设备选型,并绘制了全厂平面布置图、带控制点的工艺流程图、车间的立面图和平面图。关键词:聚碳酸酯,双酚A,工艺一、课题背景聚碳酸酯(简称PC)是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物,根据酯基的结构可分为脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多种类型。其中由于脂肪族和脂肪族-芳香族聚碳酸酯的机械性能较低,从而限制了其在工程塑料方面的应用。目前仅有芳香族聚碳酸酯获的了工业化生产。聚碳酸酯是一种性能优异的通用工程塑料,自问世以来迅速在发达国家形成产业化生产,且技术持续发展,装置规模不断扩大。由于聚碳酸酯光学透明性好、抗冲击强度高,并具有优良的热稳定性、耐蠕变性、抗寒性、电绝缘性和阻燃性等特点,使之在透明建筑板材、电子电器、光盘媒介、汽车工业等领域得到广泛应用。聚碳酸酯的应用开发是向高复合、高功能、专用化、系列化方向发展,目前已推出了光盘、汽车、办公设备、箱体、包装、医药、照明、薄膜等多种产品各自专用的品级牌号。我国在聚碳酸酯研发上虽起步较早,先后有不少企业进行研发生产,但由于工艺技术落后、生产装置规模较小、产能低、产品质量差,目前仅剩一家企业维持生产,国内市场所需的聚碳酸酯不得不大量依赖进口。因此,大力加强聚碳酸酯研发,加速实现其规模产业化,已成为国家的重要战略需求。我国聚碳酸酯长期依赖国外进口,2000年进口量为23万吨,到2008年增至101.7万吨,增长了近4倍,2008年国内聚碳酸酯的表观消费量接近80万吨,未来几年将保持10-15%的增长率。中国聚碳酸酯的产能仅为26万吨,而且绝大部分为合资或独资企业,对外依存度非常高。对我国聚碳酸酯生产企业来讲,加快技术进步已刻不容缓。 二、聚碳酸酯产业的现状由于世界金融市场处于混乱状态,2009年亚洲双酚A(BPA)市场,将继续面临困难时期的挑战,除非经济走势上行,来自下游环氧树脂和聚碳酸酯(PC)工业的需求才会稍有提升。一家亚洲贸易商于表示,要使双酚A(BPA)市场上扬,至少在今后6个月以后。随着双酚A(BPA)现货的急剧下滑,该工业处于不景气状态。截至2008年12月,双酚A(BPA)价格与当年7月相比、下降了近40%。由于全球金融市场恶化和经济衰退带来的影响,来自聚碳酸酯(PC)和环氧树脂工业需求的疲软,而导致双酚A(BPA)市场的不振,将可能会持续到年底。虽然新的环氧树脂和聚碳酸酯(PC),生产装置已于2008年投运,但经济的下行趋势和竞争 3 的加剧,已大大挤压了一些公司的边际利润,迫使一些生产商降低开工率或延长装置停工期。双酚A(BPA)发展在2008年也受到一些负面的影响,来自与双酚A(BPA)接触的健康危害的争论,已促使一些国家如加拿大在食品容器应用中禁用这种化学品。鉴于终端用户减少购买量,亚洲地区一些双酚A(BPA)生产商纷纷降低开工率,以减少这种高成本材料不断增多的库存。中国大多数环氧树脂装置,目前开工率都在50~60%。中国石化集团公司-三井化学公司合资的,10万吨/年双酚A(BPA)装置于2008年12月投产后,又使该地区新增了供应量,预计双酚A(BPA)价格一度会下跌至底线。另外贸易商和终端用户的调查指出,如果需求继续疲软,则对双酚A(BPA)价格的支撑会很小。2009年也会出现一些新的贸易动向,中国与东南亚国家联盟(ASEAN)成员国之间的自由贸易协定(FTA)将实施,按照新的法则,双酚A(BPA)从ASEAN出口将执行零关税。东南亚国家联盟(ASEAN)有2家主要的双酚A(BPA)生产商:拜耳公司在泰国拥有16万吨/年装置,三井化学公司在新加坡拥有23万吨/年装置。 三、聚碳酸酯市场需求概况20世纪末,世界聚碳酸酯的产量约114万吨,聚碳酸酯按功能特性分为一系列品级,如通用级、透明级、医药食品级等。各品级又可进一步细分为更多的具体牌号。一些大的生产厂商可提供几十个品级、上百个牌号产品。聚碳酸酯的应用开发是向高复合、高功能、专业化、系列化方向发展。2004 年世界聚碳酸酯表观消费量278.2

成型工艺流程及条件介绍

成型工艺流程及条件介绍第一節成型工艺 1.成型工艺参数类型 (1). 注塑参数 a.注射量 b.计量行程 c.余料量 d.防诞量 e.螺杆转速 f.塑化量 g.预塑背压 h.注射压力和保压压力 i.注射速度 (2)合模参数 a.合模力 b.合模速度

c.合模行程. d.开模力 e.开模速度 f.开模行程 g.顶出压力 h.顶出速度 i.顶出行程 2.温控参数 a.烘料温度 b.料向与喷嘴温度 c.模具温度 d.油温 3.成型周期 a.循环周期 b.冷却时间 c.注射时间

d.保压时间 e.塑化时间 f.顶出及停留时间 g.低压保护时间 成型工艺参数的设定须根据产品的不同设置. 第二节成型条件设定 按成型步骤:可分为开锁模,加热,射出,顶出四个过程. 开锁模条件: 快速段中速度 低压高压速度 锁模条件设定: 1锁模一般分: 快速→中速→低压→高压 2.快锁模一般按模具情况分,如果是平面二板模具,快速锁模段可用较快速度,甚至于用到特快,当用到一般快速时,速度设到55-75%,完全平面模可设定到

80-90%,如果用到特快就只能设定在45-55%,压力则可设定 于50-75%,位置段视产品的深浅(或长短)不同,一般是开模 宽度的1/3. 3.中速段,在快速段结束后即转换成中速,中速的位置一般 是到模板(包括三板模,二板模)合在一块为止,具体长度应 视模板板间隔,速度一般设置在30%-50%间,压力则是 20%-45%间. 4.低压设定,低速设定一般是在模板接触的一瞬间,具体位 置就设在机台显示屏显示的一瞬间的数字为准,这个数字一般是以这点为标准,,即于此点则起不了高压,高于此点则大,轻易起高压.设定的速度一般是15%-25%,视乎不同机种而定,压力一般设定于1-2%,有些机则可设于5-15%,也是视乎不同机种不同. 5.高压设定,按一般机台而言,高压位置机台在出厂时都已 作了设定,相对来讲,是不可以随便更改的,比如震雄机在 50P.速度相对低压略高,大约在30-35%左右,而压力则视乎 模具而定,可在55-85%中取,比如完全平面之新模,模具排气良好,甚至于设在55%即可,如果是滑块较多,原来生产时毛 边也较多,甚至于可设在90%还略显不足. 加热工艺条件设定

注塑机作业指导书

十堰达峰软轴有限公司 作 业 指 导 书 工序名称 注塑 文件编号:DAFJ02-03.11 设 备 130T 注塑机 版本:A0 共 2 页 第 1 页 工序示图:表1 PA66-GF30料注塑时注塑机各加热区段温度:(±15℃) 表2 塑料烘箱参数: 塑料名称 温度℃ 时间h PA66-GF30 110 4~6 区段 射嘴 温区1 温区2 温区3 温区4 温度 320℃ 290℃ 285℃ 280℃ 表3 PA66-GF30料注塑时注塑机各过程控制:(±5%、±10bar 、±15mm ) 锁 模 开模 射胶 溶胶 冷却计时 部位名称 合模启动 快速合模 低压锁模 高压锁模 高压开模 快速开模 慢速开模 减速开模 注射一段 注射二段 注射三段 保压 塑化 后防涎 10s 速度 % 30 50 25 85 35 35 30 15 75 75 75 15 80 50 压力 bar 50 40 35 120 80 55 40 30 70 85 80 50 80 50 终止位置 mm 250 140 80 5 60 150 180 230 100 40 10 \ 100 120 NO 工步 对象 方式 方法 1 检查 注塑机 点检 按《设备点检卡》的要求操作 目视 检查设备工作参数(如表3,具体参考附件) 模具 目视 检查模腔:无废料、清洁、无异常 注塑料 目视 检查注塑料:无杂质、清洁、干燥 量具 注塑件定型后的尺寸检验 2 加热/升温 温度 设定各区温度,开机加热(如表1) 3 调试 ·合格的模具 ·注塑料 ·注塑机 目视 ·当温度达到所规定温度后,启动螺杆进行溶胶,试射一段,清除残料,观察射出的塑料是否完全塑化 ·启动马达,完成锁模;待塑料塑化完成后,射台前进到位,再进行开模操作; ·试模:将注塑机由手动调成半自动\自动,关好门,启动开始试模,检查注塑机的工作情况,查看成品件的饱满情况,试做2~3模正常后开始进行生产作业

注塑机工艺流程

塑件的注塑成型工艺过程主要包括填充——保压——冷却——脱模等4个阶段,这4个阶段直接决定着制品的成型质量,而且这4个阶段是一个完整的连续过程。(莱普乐注塑机节能改造网提供) 1、填充阶段 填充是整个注塑循环过程中的第一步,时间从模具闭合开始注塑算起,到模具型腔填充到大约95%为止。理论上,填充时间越短,成型效率越高,但是实际中,成型时间或者注塑速度要受到很多条件的制约。 高速填充。高速填充时剪切率较高,塑料由于剪切变稀的作用而存在粘度下降的情形,使整体流动阻力降低;局部的粘滞加热影响也会使固化层厚度变薄。因此在流动控制阶段,填充行为往往取决于待填充的体积大小。即在流动控制阶段,由于高速填充,熔体的剪切变稀效果往往很大,而薄壁的冷却作用并不明显,于是速率的效用占了上风。 低速填充。热传导控制低速填充时,剪切率较低,局部粘度较高,流动阻力较大。由于热塑料补充速率较慢,流动较为缓慢,使热传导效应较为明显,热量迅速为冷模壁带走。加上较少量的粘滞加热现象,固化层厚度较厚,又进一步增加壁部较薄处的流动阻力。 由于喷泉流动的原因,在流动波前面的塑料高分子链排向几乎平行流动波前。因此两股塑料熔胶在交汇时,接触面的高分子链互相平行;加上两股熔胶性质各异(在模腔中滞留时间不同,温度、压力也不同),造成熔胶交汇区域在微观上结构强度较差。在光线下将零件摆放适当的角度用肉眼观察,可以发现有明显的接合线产生,这就是熔接痕的形成机理。熔接痕不仅影响塑件外观,同时由于微观结构的松散,易造成应力集中,从而使得该部分的强度降低而发生断裂。 一般而言,在高温区产生熔接的熔接痕强度较佳,因为高温情形下,高分子链活动性较佳,可以互相穿透缠绕,此外高温度区域两股熔体的温度较为接近,熔体的热性质几乎相同,增加了熔接区域的强度;反之在低温区域,熔接强度较差。 2、保压阶段 保压阶段的作用是持续施加压力,压实熔体,增加塑料密度(增密),以补偿塑料的收缩行为。在保压过程中,由于模腔中已经填满塑料,背压较高。在保压压实过程中,注塑机螺杆仅能慢慢地向前作微小移动,塑料的流动速度也较为缓慢,这时的流动称作保压流动。由于在保压阶段,塑料受模壁冷却固化加快,熔体粘度增加也很快,因此模具型腔内的阻力很大。在保压的后期,材料密度持续增大,塑件也逐渐成型,保压阶段要一直持续到浇口固化封口为止,此时保压阶段的模腔压力达到最高值。 在保压阶段,由于压力相当高,塑料呈现部分可压缩特性。在压力较高区域,塑料较

聚碳酸酯的合成工艺对比及进展分析

聚碳酸酯的合成工艺对比及进展分析 聚碳酸酯(PC)是一种无味、无毒、透明的无定形热塑性材料,是分子链中含有碳酸酯链一类高分子化合物的总称。 聚碳酸酯可分为脂肪族、脂环族、芳香族等几大类田。但因制品、加工性能及经济等因素的制约,目前仅有双酚A型的芳香族聚碳酸酯投入工业化规模生产和应用。自从1958年聚碳酸酯商业化生产以来,其种类和用途两方面的研发均获得了巨大进展,因此其作为一种主要的热塑性工程塑料而广泛进入了国民经济的各个领域。双酚A型聚碳酸酯是目前产量最大、用途最广的一种聚碳酸酯,也是发展最快的工程塑料之一。本文所述聚碳酸酯即为双酚A型聚碳酸酯。 聚碳酸酯是一种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,尺寸稳定性好,耐热、吸水率低、无毒、介电性能优良,被广泛用于电子电气、电动工具、交通运输、汽车、机械、仪表、建筑、信息存储、光学材料、医疗器械、体育用品、民用制品、保安、航空航天及国防军工等领域,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。预测我国聚碳酸酯市场的年均增长率将达到10.2%,至2010年工程塑料需求量将接近400万t。聚碳酸酯产量年增长可能达到9%,销售量年增长将达10%。 在聚碳酸酯的合成工艺发展历程中,出现的合成方法颇多,如低温溶液缩聚法、高温溶液缩聚法、吡啶法和部分吡啶法等等,至今仍不断有新的合成方法报道,但已工业化、形成大规模生产的工艺路线并不多,这些方法或者不成熟,或者因成本较高而制约了实际应用m。目前世界上大部分生产厂家普遍采用界面缩聚法或熔融酯交换法,其中80%的生产厂家采用界面缩聚法。 聚碳酸酯工业化生产工艺按照是否使用光气作原料可主要分为两大类。第一类是使用光气的生产工艺。第二类是完全不使用光气的生产工艺。 1光气法 1.1溶液光气法 以光气和双酚A为原料,在碱性水溶液和二氯甲烷(或二氯乙烷)溶剂中进行界面缩聚,得到的聚碳酸酯胶液经洗涤、沉淀、干燥、挤出造粒等工序制得聚碳酸酯产品。此工艺经济性较差,且存在环保问题,缺乏竞争力,已完全淘汰。1.2界面缩聚法 1.2.1二步界面缩聚法 界面缩聚法合成聚碳酸酯化学原理:参与界面缩聚反应的两种单体是双酚A 钠盐和光气,其化学反应式如上所示。按传统的方法,在实施上述反应时,一般分为两步,即光气化阶段和缩聚阶段,这便是通常所说的“二步界面缩聚法”。 1.2.2一步界面缩聚法 近年来,“二步界面缩聚法”正在向“一步界面缩聚法”发展。 在一步界面缩聚法反应过程中,在反应一开始就加入催化剂,由于催化剂显著地加速氯甲酸酯基团与酚盐酯化的反应速度,故当双酚A钠盐光气化的同时,就伴随着缩聚反应的进行,而且几乎在光气化反应结束的同时,缩聚反应也随之结束。 “一步法”光气界面聚合生产聚碳酸酯,反应速度快,双酚A、光气等原料消耗大大降低。工艺成熟、生产稳定、易于操控,是目前世界上比较成熟的合成聚碳酸酯方法之一。 1.3酯交换法

注塑工艺标准参数优化

'' 培训课程 2 工艺参数的优化

受训者手册 德马格注塑机工艺参数优化的步骤指导 页面周期分析 3 注塑工艺参数优化 6 步骤 1: 找出转压点7 步骤 1结果8 步骤 2: 找出保压时间(浇口冷凝时间) 9 步骤 2 结果10 步骤 3: 优化注射速度11 步骤 3 结果12 步骤 4: 采用正确的螺杆转速13 步骤 4 结果14 步骤 5: 优化多级螺杆转速和背压曲线15 步骤 5 结果16 步骤 6: 优化松退17 步骤 6 结果18 步骤 7: 优化保压曲线19 步骤 7 结果20 TABULATED RESULTS 21 步骤 8: 优化锁模力22 步骤 8 结果22 步骤 9: 设定注射压力23 步骤 9 结果23 典型工艺参数公差设定24

成型周期分析 采用下面表格估计注塑过程中的每一阶段对周期的影响. 然后去机床看正在运行的模具, 写下实际的时间并计算出百分比. 哪一阶段在整个周期中占最多的时间? 那里可以是最有效的缩短成型周期?

模具 1 估计 % 实际实 评价 际% 合模 射台前进和后退 注射时间 保压时间 冷却时间 开模 顶出 整个成型周期 100% seconds 100%

模具 2 评价 估计 % 实际实 际% 合模 射台前进和后退 注射时间 保压时间 冷却时间 开模 顶出 整个成型周期 100% seconds 100%

工艺参数优化 目标: ?一步步改进工艺过程稳定性. ?评估各个参数的更改对工艺过程稳定性的影响 ?to demonstrate the cumulative improvemnt in the process and product consistency 方法: At each stage, after the process has been given sufficient time to stabilise, a run of sixteen consecutive mouldings is to be made. These mouldings will be assessed for consistency by weight (a dimension, a physical property or some other attribute could equally well be used, weight is simply the most widely applicable). 稳定性通过计算重量的标准偏差来衡量. 同时打印出机床IBED上的过程统计数据. 1. 找出转压点 2. 找出浇口冷却时间 3. 优化注射速度 4. 采用正确的螺杆转速 5. 优化多级预塑曲线 6. 优化松推 7. 优化多级保压曲线 8. 优化锁模力 9. 设定注射压力限定

对比分析聚碳酸酯的合成工艺

云南化工Yunnan Chemical Technology May.2018 Vol.45,No.5 2018年5月第45卷第5期 1 聚碳酸酯的应用概述 聚碳酸酯是一类高分子量的化合物,常用来作为热塑性材料,因此被广泛的应用于发展经济建设的各个领域。根据分子组成结构的不同,聚碳酸酯类化合物可以分成脂肪族、脂环族、芳香族几类。不过目前聚碳酸酯化合物的应用受到了加工性能以及生产成本等方面因素的制约,因此目前进行工业化生产以及应用的聚碳酸酯化合物的种类只有双酚A型芳香族聚碳酸酯。该类聚碳酸酯化合物也是目前产量最大、应用范围最广的一种化合物。在本篇文章中所提到的聚碳酸酯都是指的双酚A 型聚碳酸酯化合物。 聚碳酸酯作为一种热塑性的工程塑料用品,具有较强的抗冲击能力,并且它的稳定性好,且具有耐热性能好、吸水率低、无毒、介电性能优良的特点,在多个行业领域,比如电子电器、交通运输、机械、仪表、光学材料、资料器械、航空航天,甚至国防军工等各个领域都被广泛应用。且聚碳酸酯的应用量在近些年来增长十分迅速。 应用如此广泛的聚碳酸酯,其合成工艺经过了多年数次发展,当然也出现了较多的合成工艺,比如低温溶液缩聚、高温溶液缩聚、吡啶法等。虽然聚碳酸酯的合成方法众多,但是真正进入大规模应用的合成工艺却并不多,有些生产工艺因为所需要消耗的成本较高,且生产效率低下,而被限制了应用。目前,应用最普遍的合成方法是界面缩聚法或者熔融酯交换法。 2 聚碳酸酯的合成工艺比较分析 对于聚碳酸酯的合成工艺,根据合成过程中是否用光气做原料可以将其合成工艺分为两大类,一类是光气法即使用光气作为生产原料;另一种是非光气法,在此类生产工艺中,不会应用光气作为原料。 2.1 光气法 2.1.1 溶液光气法 该生产工艺是将光气和双酚A作为生产原料,反应过程是在碱性水溶液和二氯甲烷(或者二氯乙烷)溶液之中进行。原料在溶液中完成缩聚反应,得到聚碳酸酯胶液,将其洗涤、沉淀、干燥,然后通过造粒工艺制成聚碳酸酯产品。不过该工艺的显著缺点就是成本较高,并且对于环境带来的危害较大,因此不符合可持续发展战略,目前该工艺已经被淘汰。 2.1.2 界面缩聚法 根据合成工艺的不同,界面缩聚法又分为二步界面缩聚和一步界面缩聚。 1)二步界面缩聚法。应用该方法合成聚碳酸酯所使用的原料包括双酚A钠盐和光气,该工艺在合成过程中的化学反应式见(1)。该方法的反应过程分成两步,一不是光气化阶段,而另一步是缩聚阶段,两步工艺先后 进行。  (1)2)一步界面缩聚法。一步界面缩聚法是在二步界面缩聚法的基础之上演变而来的,在反应过程中,由于催化剂的加入,使得氯甲酸酯基团和双酚A钠盐的反应速度明显加快,而使得在双酚A钠盐光气化反应进行的同时,后续的缩聚反应也在进行,两个反应几乎同时进行。通过一步界面缩聚法生产的聚碳酸酯,反应速度快,有效减少了原料的损耗。该生产工艺成熟、且便于操控,是目前比较成熟的聚碳酸酯的合成方法。 2.1.3 酯交换法 酯交换法的生产工艺可以分成两个部分:一个是酯交换反应,一个是缩聚反应。首先以苯酚作为原料,然后经界面光气化反应制得碳酸二苯酯,而后在催化剂的作用下,碳酸二苯酯和双酚A进行酯交换反应,得到的低聚物在第二步-缩聚反应中生成聚碳酸酯。 在酯交换法生产工艺中,酯交换阶段和缩聚阶段都是可逆平衡反应,因为为了让产物的产出率增加,要及时的从反应体系中将生成的碳酸二苯酯或者低相对分子产物移出反应体系。 在利用酯交换法生产聚碳酸酯的生产初期阶段,由于该工艺成产出的产品光学性能差、且催化剂容易造成污染问题,并且大规模的工业化生产不易实现,所以初期该工艺并没有得到广泛的应用。从20世纪80年代开始,欧美以及日本等国家开始大量申请有关该工艺研究的专利,对酯交换法进行的改进,主要集中于反应过程 doi:10.3969/j.issn.1004-275X.2018.05.071 对比分析聚碳酸酯的合成工艺 董浩然 (四川君邦监测有限公司,四川 成都 610052) 摘 要:聚碳酸酯是某类高分子化合物的总称,这类化合物无味、无毒、呈透明状态,是一种无定型的热塑性材料。 关键词:聚碳酸酯;合成工艺;界面缩聚法;酯交换法 中图分类号:TQ323.41 文献标识码:B 文章编号:1004-275X(2018)05-110-02 ·110·

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