روش تولید ورق پلی کربنات

share
Share on telegram
Share on whatsapp
Share on email
Share on facebook
ورق پلی کربنات

ورق پلی کربنات یکی از پلیمرهایی است که به دلیل مقاومت ضربه خود کاربردهای بسیاری دارد. اما مشکل این ورق‌ها در این است که بسیار گران هستند. از گران بودن این ورق‌ها راه گریزی نیست چرا که مواد اولیه آنها گران تمام می‌شود. در اینجا توضیح می‌دهیم از ابتدا تا انتهای پروسه پلیمریزاسیون پلی کربنات چه اتفاقاتی روی می‌دهد و به طور کلی نحوه تولید ورق پلی کربنات چگونه است.

تاریخچه تولید ورق پلی کربنات

در خصوص نحوه تولید ورق پلی کربنات باید گفت که نخستین ترکیب آروماتیک پلی‌کربنات در سال دهه ۹۰ قرن ۱۹ میلادی تهیه شد. در آن زمان هیدروکینون (C2H6O2) یا رزوسینول (C6H6O2) با گاز فسژن (CCl2O) که گازی سمی است در محیط پیریدین (C5H5N) واکنش داد تا این ترکیب درست شود. البته پلیمرهای کریستالی درست شده بسیار شکننده و استفاده از آنها دشوار بود.

در سال ۱۹۴۱ شرکت PPG رزینی را به اتصالات عرضی پلیمری را به بازار عرضه کرد. در این پلیمر کاتالیزوری به نام پراکسید عملیات پلیمریزاسیون دی اتیل گلیکول را آغاز می‌کرد. به این صورت که پیوند دوگانه کربن در این ترکیب شکسته و به کربن عنصر کناری خود متصل می‌شد. پلاستیک شفاف و بی‌رنگ حاصل از این عملیات اولین پلی‌کربنات تاریخ نام گرفت. و اینگونه بود که تجارت این محصول رونق گرفت، و تولید ورق پلی کربنات آغاز و بسیاری به دنبال خرید پلی کربنات رفتند.

تولید ورق پلی کربنات

سنتز پلی کربنات در روش Batch

با این همه تولید تجاری پلی‌کربنات نخستین بار در اواخر دهه ۵۰ میلادی به‌صورت مجزا توسط دو شرکت بایر و GE برپایه عنصر بیفنول آی انجام گرفت. در این شرکت‌ها گاز فسژن با فنول ترکیب شده تا دی‌فنیل کربنات (DPC) به دست آید. محصول حاصل را با بیفنول آی واکنش داده تا پلیمر حاصل شود. از از فنول آزاد شده در این عملیات برای مصرف دوباره در پلیمریزاسیون استفاده می‌شود. یکی از مشکلات پلیمریزاسیون پلی‌کربنات با این روش سرعت پایین واکنش‌ها و نیاز به تعدادی رآکتور ناپیوسته در مقیاس‌های کوچک است.

جهت گرفتن قیمت ورق پلی کربنات کلیک کنید.

مشکل دستیابی به مقدار مورد نیاز از بیفنول آی با فسژن گازی و هدایت آن به سمت پروسه پلیمریزاسیون سطحی حل می‌شود. در اینجا با حضور یک حلال بی‌اثر نمک قلیایی بیفنول آی در محلول آبی فسفاته می‌شود. این عملیات می‌تواند در یک مرحله یا دو مرحله انجام بگیرد. مثلاً با رآکتور ناپیوسته یا Batch فسفوژن انجام گیرد یا تراکم مداوم در عملیات پیوسته انجام شود.

به هر حال هر چه محدودیت‌ها محیطی شدید‌تر باشد راه را برای تبدیل غیرفسژن‌ها به پلی‌کربنات هموارتر می‌شود. مضاف بر این در فرآیندهای سطحی از محلول‌هایی کلردار شده مانند متیلن کلرید استفاده می‌کنند. این کار محدودیت‌ها را افزایش می‌دهد. همچنین از منظر اقتصادی هدردادن ماده کلرداری مانند فسژن و تبدیل آن به کلرید سدیم بهینه نیست. معمولاً برای اینکه کلر را به چرخه بازگردانند از سود سوزآور استفاده می‌کنند که البته مشکلات زیست‌محیطی خود را دارد.

ورق پلی کربنات

روش دو مرحله‌ای ذوب

 البته شرکت‌هایی هم هستند که از عناصر غیر فسژن برای پلیمریزاسیون استفاده می‌کنند. شرکت شیمیایی میتسوبیشی و شرکت سابیک که قبلاً GE نام داشت و همچنین شرکت‌های بایر و آساهی/شی‌مای از این قسم هستند. شرکت‌هایی مانند ال.جی و تایجین نیز به صورت مستقل روش‌هایی را برای توسعه پلیمریزاسیون پلی‌کربنات بدون کاربست فسژن ابداع کرده‌اند. در همه این روش‌های پلیمریزاسیون بر اساس تبادل عناصر استری بین ترکیب دی فنیل کربنات و بیفنول آی است. واژه‌ای که برای این روش بیشتر به کار می‌روند متد ذوب نام دارد و شامل دو مرحله پلیمریزاسیون در غیاب محلول‌های اضافی است.

در مرحله اول بیفنول آی و مقدار زیادی دی فنیل کربنات با یکدیگر واکنش داده و فنول از ترکیب خارج می‌شود تا پلیمر شکل گیرد. پلیمریزاسیون با وزن مولکولی بالاتر زمانی اتفاق می‌افتد که عدم تناسبی میان میزان استر در محلول اتفاق بیفتد و این عدم تناسب موجب می‌شود دی فنیل کربنات شکل گرفته و تبخیر شود. با ذوب آن ما میزان قابل توجهی دی فنیل کربنات خالص داریم.

فرآیند ذوب این مزیت را دارد که محصولی خالص‌ از موادی ساخته می‌شود که ناخالصی‌هایی در آن دارد. اما این روش نیاز به ابزار و تجهیزات زیادی دارد که بتوانند دمای بالا را با میزان خلأ زیاد ایجاد کنند.

از آنجا که تولید دی فنیل کربنات به‌صورت مستقیم و بدون استفاده از فسژن سخت است، این ترکیب را به صورت غیرمستقیم از دیامتیل کربنات می‌سازند. قدم اول این است که فنول را با دیامتیل کربنات به عنوان منبع کربنات واکنشی داده فنیل متیل کربنات به دست آید. در گام بعدی فنیل متیل کربنات را با فنول ترکیب کرده تا دی فنیل کربنات حاصل شود.

نظر دهید

      پاسخ دهید

      پنج + 6 =

      فهرست

      به اشتراک بگذارید
      Share on telegram
      Share on whatsapp
      Share on email
      Share on facebook
      برچسب ها

      با خدمـات آنلاین فــروشگاه پامنار، در ۷ روز هـــفته هـــمراه ما باشید :

      مشاوره رایگان: 33996793-021
      فروشگاه پامنار
      بازیابی رمز عبور