Tiểu luận Tổng hợp polycacbonat

Giới thiệu Polycacbonates được viết tắt là PC Được biết đến với tên thương mại là lexan, Makrolon và một số tên khác Là một polyme nhiệt dẻo Trọng lượng nhẹ, rất linh hoạt, bền, chịu nhiệt,chống vỡ, trong suốt….

Môn: Công nghệ tổng hợp chất chung

gian

Tiểu luận Tổng hợp polycacbonat

GVHD : PGS.TS : Nguyễn Hồng Liên SVTH : Trần Văn Hưởng

Đặng Văn Quý

Hoàng Văn Minh

Lê Xuân Long

Giới thiệu chung polycacbonates

Lịch sử phát

triển

Tính chất chung

ứng dụng Sản xuất và

tiêu thụ

Giới thiệu

• Polycacbonates được viết tắt là PC

• Được biết đến với tên thương mại là lexan, Makrolon

và một số tên khác

• Là một polyme nhiệt dẻo

• Trọng lượng nhẹ, rất linh hoạt, bền, chịu nhiệt,chống

vỡ, trong suốt….

• Các nghiên cứu về nó tăng mạnh trong hai thập kỷ qua.

• General Electric bắt đầu sản xuất thương mại năm 1960 ở mỹ

Tính chất chung

• Công thức cấu tạo

• Các đặc tính chung của nhựa PC

Công thức cấu tạo

Tính chất khác

• Nhiệt độ nóng chảy (Tm) : 155 C (311 F)⁰ ⁰

• Nhiệt độ thủy tinh chuyển tiếp : 147 C (297 F)⁰ ⁰

• Giới hạn làm việc trên : 115 C - 130 C ⁰ ⁰

• Giới hạn làm việc dưới : -40 C ⁰

• Nhiệt dung riêng : 1.2-1.3 Kj/Kg

• Cường độ điện môi : 15-67 KV/mm

Khả năng chịu hóa học

• Hợp chất hydrocacbon và halogen : trung bình

• Giá thương mại : 2.6 – 2.8 $/Kg

Polycarbonate được sản xuất từ Bisphenol A và photgen trong môi trường kiềm

Cơ chế

Tiêu thụ polycarbonat ở Đức năm 2010

• Xây dựng và Xây dựng 22%

• Truyền thông quang 29%

• Điện / Điện tử 21%

• Ô tô 10%

• Thiết bị y khoa 8%

• Khác 10%

Tình hình sản xuất và tiêu thụ

Trung Quốc: dự kiến tăng 10 – 15 % trong vài năm tới đạt 1.2 triệu tấn vào năm 2015

Nhu cầu sẽ đạt 2 triệu tấn vào năm 2015

Thị phần Trung Quốc sản xuất PC toàn cầu là thấp hơn rất nhiều

Nguyên liệu cho quá trình

• Bisphenol A

• Phosgene

Bisphenol A

Phương pháp: Tổng hợp Bisphenol A là phản ứng giữa

phenol và axeton với xúc tác là axit HCl

Tính chất:

Chất rắn màu trắng

Dạng tinh thể: hình lăng trụ khi kết tinh trong axit axetic loãng, hình

kim khi kết tinh từ nước

Có khả năng đột biến nội tiết tố, kích thích sự nhân lên của tế bào ung

thu

Gây nguy cơ đau tim, đái tháo đường, rối loạn hệ thần kinh.

Các công nghệ sản xuất

• Công nghệ Hiroyuki US 412212

• Công nghệ Michiaki Fuji

• Công nghệ Thomas Elsner

+ Dung dịch thường dùng NaOH và KOH 5-10% + Quá trình gồm 2 giai đoạn:

Giai đoạn 1: thiết bị dạng ống

Giai đoạn 2: thiết bị dạng thùng

+ Các Oligomer PC tạo thành PC qua các phản ứng trùng hợp từ

20-100 pư liên tiếp

+ Nhiệt độ thiết bị phản ứng : 20 C⁰

+ Lưu lượng tuần hoàn sản phẩm : 1500l/h

+ Quá trình polymer hóa khoảng 30 phút

Sơ đồ dây chuyền công nghệ

Công nghệ Michiaki Fuji

• Đặc điểm công nghệ

+ Công nghệ tạo ra sản phẩm tốt hơn nhiều

+ Nguyên liệu: Dyphenyl cacbonate, hợp chất Isorbide, Alicyclic

dihydroxyl

+ Sản phẩm : được bổ xung 1 hay nhiều nhóm hydroxyl, đây là các hợp chất có ít nhất một nhóm – CH2O- trong phân tử

+ Quá trình này cũng được xảy ra trong 2 giai đoạn

Giai đoạn 1: Hỗn hợp dihydroxyl và diphenyl carbonate được cho vào thiết bị phản ứng, quá trình trùng ngưng ở nhiệt độ 150-2700C

Giai đoạn 2: Quá trình ngưng tụ tiếp tục diễn ra trong thiết bị phản ứng nằm ngang

• Sơ đồ dây chuyền công nghệ

• 6a, 6b, 6c, 6d : Thiết bị phản ứng dạng thùng cánh khuấy thẳng đứng.

• 7a, 7b, 7c : cánh khuấy dạng mái chèo

• 7d : Cánh khuấy dạng lưỡi xoắn

• 8a, 8b, 8c, 8d : Ông chưng

• 9a : Thiết bị phản ứng dạng thùng cánh khuấy nằm ngang

• 10a : Cánh khuấy

• 81a, 81b, 81c, 81d, 81e : Thiết bị ngưng tụ

• 82a, 82b, 82c, 82d, 82e ; Thiết bị giảm áp

• 11a, 11b, 11c, 11d, 11e : Thiết bị gia nhiệt

• 21b, 21c, 21d : Bơm răng khía

Công nghệ Thomas Elsner

Sản xuất PC dạng hạt có độ tinh khiết cao và siêu tinh khiết

Kết luận

• Sự phát hiện ra PC đóng một vai trò quan trọng với con người

• PC có một vai trò quan trong trong cuộc sống, nó được ứng dụng trong nhiều ngành nghề khác nhau

• Sự tăng mạnh về công nghệ, hiện đại hóa đang phần nào đáp ứng

được nhu cầu sản lượng PC trên toàn cầu

• Vật liệu PC vẫn đang được quan tâm và phát triển mạnh trong 2 thập niên qua

Tài liệu tham khảo

• http://en.wikipedia.org/wiki/Polycarbonate

• United States Patent US41122112, US8445624 B2, US 6380345B1,

US6620906B1

• http://guichon-ventile.de/faqs/polykarbonat-pc-herstellungsprozess-von-polykarbonat-pc/

• http://wwwcourses.sens.buffalo.edu/ce435/PC_CB.pdf

• Các trang tài liệu nước ngoài khác

• Tham khảo tiểu luận k54