Мировые и российские производители поликарбоната
Согласно исследованию Академии Конъюнктуры Промышленных Рынков, на мировом рынке поликарбонатов действует 36 предприятий-производителей. Из них крупнейшими являются: «GE Plastics» (США), «Bayer MaterialScience» (Германия) и «Dow» (США). Основная борьба на мировом рынке поликарбонатов развивается между «GE Plastics» и «Bayer MaterialScience».
На данный момент производственные мощности «Bayer MaterialScience» по поликарбонату расположены в: Baytown (США) - 260 тыс.тонн, Антверпен (Бельгия) - 240 тыс.тонн, Uerdingen (Германия) - 330 тыс.тонн, Map Ta Phut (Таиланд) - 220 тыс.тонн и Цaoцзине (Шанхай, Китай) - 40 тыс.тонн.
Самые большие заводы по производству поликарбоната в России:
«Карбогласс»;
«Кронос»;
«Юг-Ойл-Пласт».
Эти предприятия занимают на рынке сотового поликарбоната довольно большую нишу, успешно конкурируя с иностранными производителями.
Получение
Поликарбонаты получают тремя методами:
1) Переэтерификация дифенилкарбоната бисфенолом А в вакууме в присутствии оснований при ступенчатом повышении температуры от 150 до 300 °C и постоянном удалении из зоны реакции выделяющегося фенола.
n HO-C6H4-C(CH3)2-C6H4-OH + n (C6H5-O)2CO --> [ -O-C6H4-C(CH3)2-C6H4-O-CO- ]n + 2n C6H5OH Бисфенол А Дифенилкарбонат Поликарбонат
Процесс проводят в расплаве. Катализаторами реакции являются гидроксиды натрия, лития или калия, тетраалкиламмоний и др. Преимущество данной технологии заключается в отсутствии фосгена и растворителей - технология является более чистой с экологической точки зрения. Для получения качественного поликарбоната в данном процессе большое значение имеет чистота исходных продуктов. Поликарбонат, получаемый переэтерификацией, имеет более узкое молекулярно-массовое распределение. Материал, полученный данным методом, содержит небольшое количество фенольных остатков на конце макромолекулярных цепей.
2) Фосгенирование бисфенола А в растворе в присутствии пиридина при температуре меньше 25 оС (Поликонденсация в растворе). Пиридин, служащий одновременно катализатором и акцептором выделяющегося в реакции HCl, берут в большом избытке (не менее 2 молей на 1 моль фосгена). Растворителями служат безводные хлорорганические соединения (обычно метиленхлорид), регуляторами молекулярной массы - одноатомные фенолы.
Из полученного реакционного раствора удаляют гидрохлорид пиридина, оставшийся вязкий р-р поликарбонатов отмывают от остатков пиридина соляной кислотой. Выделяют поликарбонаты из раствора с помощью осадителя (например, ацетона) в виде тонкодисперсного белого осадка, который отфильтровывают, а затем сушат, экструдируют и гранулируют. Достоинство метода - низкая температурара процесса, протекающего в гомогенной жидкой фазе; недостатки: использование дорогостоящего пиридина и невозможность удаления из поликарбонатов примесей бисфенола А.
3) Поликарбонат получают главным образом межфазной поликонденсацией динатриевой соли бисфенола А с фосгеном. Бисфенол А предварительно растворяют в водном растворе едкого натра с образованием кристаллогидрата динатриевой соли бисфенола А (фенолята):
HO-C6H4-C(CH3)2-C6H4-OH + 2NaOH --> NaO-C6H4-C(CH3)2-C6H4-ONa + 2 H2O Бисфенол А Динатриевая соль бисфенола А
Фосгенирование осуществляют в присутствии воды и несмешивающегося с водой растворителя (метиленхлорида) при интенсивном перемешивании:
n NaO-C6H4-C(CH3)2-C6H4-ONa + n COCl2 --> [ -O-C6H4-C(CH3)2-C6H4-O-CO- ]n + 2n NaCl Фосген Поликарбонат