PC хөндий хуудас шахах шугам

Поликарбонат PC-ийн полимержих аргуудын судалгаа, зах зээлийн шинжилгээ

PC хөндийхуудас шахах шугамПоликарбонат (PC) нь молекулын гинжин хэлхээнд карбонатын бүлгүүдийг агуулсан полимер бөгөөд молекулын бүтцийн томъёог томъёонд үзүүлэв.

PC нь бараг өнгөгүй, шилэн хэлбэртэй, аморф полимер бөгөөд сайн оптик шинж чанартай, халуунд тэсвэртэй, цохилтод тэсвэртэй, сул хүчил ба шүлт болон төвийг сахисан тосонд тэсвэртэй. Харьцангуй молекулын өндөр масстай PC нь өндөр хатуулагтай боловч гидролизд муу тэсвэртэй, хагаралд мэдрэмтгий, зурагдахад муу тэсвэртэй, тодорхой органик уусгагчид мэдрэмтгий, хэт ягаан туяанд удаан хугацаагаар өртөхөд шарладаг бөгөөд өндөр даралтын ууранд дахин дахин өртдөг бүтээгдэхүүнд ашиглах боломжгүй.

Эфирийн бүлгийн бүтцийн дагуу PC-ийг алифатик, ароматик, алифатик-ароматик болон бусад төрөлд хувааж болох бөгөөд эдгээрээс алифатик болон алифатик-ароматик PC нь механик шинж чанар багатай тул инженерийн хуванцарт хэрэглэхийг хязгаарладаг; одоогоор зөвхөн ароматик PC-ийг үйлдвэрлэж байна. Бүтцийн онцлогоос шалтгаалан PC нь ерөнхийдөө маш сайн гүйцэтгэлтэй, хамгийн хурдацтай хөгжиж буй ерөнхий инженерийн хуванцаруудын нэг болж, электроник болон цахилгаан хэрэгсэл, хуудас сав, автомашины үйлдвэрлэл, эмнэлгийн хэрэгсэл, хамгаалалтын хэрэгслийн салбарт өргөн хэрэглэгддэг бөгөөд сансар судлал болон нисэх хүчин, оптик бүрэлдэхүүн хэсэг, оптоэлектроник мэдээлэл зэрэг шинэ салбаруудад хурдацтай өргөжиж байна.

Компьютерийн үйлдвэрлэлийн үйл явц

Одоогийн байдлаар PC-ийн үйлдвэрлэлийн гурван процесс байдаг бөгөөд эдгээр нь фотохийн интерфэйсийн поликонденсаци (фотохийн арга гэгддэг), хайлсан эфир солилцооны поликонденсаци болон фотохийн бус хайлсан эфир солилцооны поликонденсаци юм.

1. Фотогазын интерфэйсийн поликонденсаци

Нэгдүгээрт, CO-г коксжих нүүрс эсвэл бага нүүрстөрөгчийн алкануудыг хэсэгчлэн исэлдүүлж, цэвэршүүлэх замаар гаргаж авдаг бол усан NaCl-ийг Cl2 ба NaOH гарган авахын тулд электролизжүүлдэг. Үүссэн CO-г Cl2-той урвалд оруулж түүхий эд болох фосген үүсгэдэг бөгөөд энэ нь CH2Cl2 уусмалд BPA-тай гадаргуугийн конденсацид орж PC үүсгэдэг.

Үүнээс гадна, электролизийн үр дүнд үүссэн NaOH нь урвалын процесст катализатор болдог. Гарган авсан PC уусмалыг эхлээд их хэмжээний усаар угааж, дараа нь гексан эсвэл толуол нэмж, CH2Cl2 зэрэг уусгагчийг зайлуулж нэрж PC үрэл гарган авдаг. Хатаасан PC-г хайлмал нунтаглагч ашиглан үрэлжүүлдэг. Урвалыг атмосферийн даралтаар явуулж, поликонденсацийн урвалын дараа ялгасан материал, центрифугийн эх шингэн, дихлорметан болон давсны хүчлийг дахин боловсруулдаг.

Энэ үйл явц нь боловсорсон, бүтээгдэхүүний чанар өндөр, түүхий эдийн цэвэр байдалд тусгай шаардлага байхгүй, урвалын тоног төхөөрөмж нь харьцангуй энгийн бөгөөд бага температур, нам даралтын нөхцөлд гүйцэтгэж болох боловч бэлтгэх явцад үлдэгдэл хлоридын ионууд нь бүтээгдэхүүний чанарт нөлөөлнө. Үүнээс гадна, түүхий эд нь харьцангуй аюултай өндөр хортой фосген бөгөөд үүссэн хаягдал хий, бохир усны хэмжээ их байдаг.

GE (General Electric) Plastics, Bayer болон Mitsubishi Chemical компаниуд боловсруулалтын дараах процесст ууршилт болон тунадасыг хослуулан уусгагч болон тунадасны тусламжтайгаар уусдаг хольцыг зайлуулж, цэвэршүүлэх үр нөлөөг сайжруулдаг.

2. Хайлмал эфирийн солилцооны поликонденсаци
Хайлмал эфир солилцох поликонденсацийг фенолыг түүхий эд болгон ашиглаж, DPC-г эхлээд фазын фотохийжүүлэлтийн урвалаар, дараа нь катализатор (жишээлбэл, литийн галогенид, литийн гидроксид, литийн хөнгөн цагаан галогенид ба борын гидроксид гэх мэт) болон нэмэлтүүдийн дэргэд бэлтгэж, дараа нь бисфенол А-тай эфир солилцох урвалаар олигомер гаргаж аваад, цаашлаад PC бүтээгдэхүүн гарган авахын тулд поликонденсацийг хийж, урвалын процессыг (3) тэгшитгэлд харуулав.

Энэ процесс нь фотохийн гадаргуугийн поликонденсациас хямд бөгөөд харьцангуй энгийн бөгөөд хаягдал ус, хий бага ялгаруулдаг. Гэсэн хэдий ч энэ процесс нь түүхий эд болох DPC бэлтгэхэд маш хортой фосгенийг ашиглахыг шаарддаг бөгөөд үүнээс үүссэн Cl агуулсан хольц нь саармагжуулах урвалаар шүлтлэг катализаторыг идэвхгүй болгож, PC-ийн гүйцэтгэлийг бууруулж, мөн материалыг шарлахад хүргэдэг.

3. Фосген бус хайлмал эфирийн солилцооны поликонденсацийн арга
1978 онд GE Plastics анх Pd-ийг катализатор болгон ашиглан фенолыг CO ба O2-той исэлдүүлэх карбонилжуулалтын патентыг нээж, DPC үүсгэсэн бөгөөд дараа нь (4) тэгшитгэлд үзүүлсэн шиг хайлсан төлөвт BPA-тай солилцож PC үүсгэсэн.

Метанолыг CO болон O2-той исэлдүүлэх карбонилж диметил карбонат (DMC) үүсгэх процессыг анх 1980 онд Романо нар нээсэн. Дараа нь DMC нь фенолтой эфир солилцох урвалд орж толуол карбонат (MPC) үүсгэсэн, MPC нь пропорциональ бус болж DPC үүсгэсэн, DPC нь хайлсан төлөвт бисфенол А-тай эфир солилцох поликонденсацийн урвалд орж, (5) томъёонд үзүүлсэн шиг PC бүтээгдэхүүн үүсгэсэн.

1993 онд GE Plastics нь CO2-ийг түүхий эд болгон ашиглан 25,000т/а хүчин чадалтай хоёр тэнхлэгтэй реактор ашиглан фосген бус аргаар PC-ийн үйлдвэрлэлийн тэргүүлэгч болсон.

CO2 нь хоргүй, шатамхай биш, био-нөхөн сэргээгдэх түүхий эд бөгөөд идэвхжил нь CO-той харьцуулахад бага боловч PC үйлдвэрлэхэд сополимер мономер болгон ашиглаж болно. Хятадын Ningbo Zhejiang iron dafeng chemical co., ltd. нь CO2 болон пропилен ислийг түүхий эд болгон ашиглан фосген бус аргаар PC үйлдвэрлэх процессыг бие даан боловсруулсан бөгөөд одоогийн жилийн үйлдвэрлэлийн хүчин чадал нь 100,000 тонн юм. Японы Асахи Касей нь Зураг 2-т үзүүлсэн шиг CO2 ашиглан фосген бус аргаар PC үйлдвэрлэх процессыг боловсруулсан. Үүнийг Зураг 2-т харуулав.
Энэ процессыг ямар ч идэмхий түүхий эд ашиглахгүйгээр усгүй орчинд (хөргөлтийн уснаас бусад) явуулдаг. Дайвар бүтээгдэхүүн болох метанол болон фенолыг дахин боловсруулж болох бөгөөд урвалын процесс нь ямар ч хаягдал, бохир ус үүсгэхгүйгээр өндөр чанартай PC болон өндөр цэвэршилттэй MEG гэсэн 2 бүтээгдэхүүнийг гарган авдаг.
Энэ процесс нь хортой бодис ашигладаггүй, атомын ашиглалтын өндөр түвшинтэй бөгөөд үндсэндээ бохирдолгүй байдаг. Илүүдэл түүхий эд болон дайвар бүтээгдэхүүнийг үйлдвэрлэлийн явцад дахин боловсруулж болох бөгөөд энэ нь үйлдвэрлэлийн зардлыг үр дүнтэй хянадаг.

Компьютерийн зах зээл ба хөгжлийн хэтийн төлөв

Сүүлийн жилүүдэд эдийн засгийн хурдацтай хөгжил, шинэ хэрэглээний цар хүрээ өргөжиж байгаатай холбогдуулан компьютер нь хамгийн хурдацтай хөгжиж буй инженерийн хуванцаруудын нэг болж, гол үйлдвэрлэгчид нь АНУ, Баруун Европ, Японд төвлөрч байгаа бөгөөд дэлхийн компьютерийн үйлдвэрлэл, зах зээлийг Bayer, GE Plastics, Dow Chemical, Teijin компаниуд хянадаг.

2020 онд Ази, Номхон далайн бүс нутаг дэлхийн компьютерийн эрэлтийн 72.6 орчим хувийг эзлэх бөгөөд Хятад улс дэлхийн хамгийн том компьютер үйлдвэрлэгч, хэрэглэгч болсон. Үндэсний бодлогын хүчтэй дэмжлэг, хамтарсан үйлдвэрийн хэлбэрээр компьютерийн технологийг нэвтрүүлэх, дотоодын өөрөө хөгжүүлэх үйлдвэрлэлийн технологийг тасралтгүй хөгжүүлэх зэргээр компьютерийн үйлдвэрлэлийн томоохон төслүүдэд хөрөнгө оруулалт хийж, дотоодын компьютерийн үйлдвэрлэлийн хүчин чадлыг эрс нэмэгдүүлж, энэ салбар хөгжлийн шинэ боломжуудыг нээж өгсөн.

Компьютерийн үйлдвэрлэлийн процесст тулгарч буй техникийн саад бэрхшээл харьцангуй өндөр бөгөөд Хятад улс хожуу эхэлсэн. 2015 оноос өмнө дотоодын бүх компьютерийн үйлдвэрлэлийн үйлдвэрүүдийг хамтарсан үйлдвэр эсвэл технологи нэвтрүүлэх замаар барьсан бөгөөд үйлдвэрлэлийн хүчин чадал нь өндөр төвлөрсөн байв. Түүнээс хойш Ванхуа Хими, Сычуань Жонглань Гуохуа Нью Материал зэрэг аж ахуйн нэгжүүд бие даасан оюуны өмчийн эрхтэй янз бүрийн компьютерийн синтезийн технологийг боловсруулсан нь Хятадын компьютерийн салбарыг хөгжүүлж, өсгөх боломжийг олгосон.

Одоогийн байдлаар дэлхийн шинэ үйлдвэрлэлийн хүчин чадал голчлон Хятадад төвлөрч байна. 2019 онд Хятадын компьютерийн үйлдвэрлэлийн хүчин чадал 1.66 сая тонн болж, өмнөх оны мөн үеэс 31.74%-иар өссөн бөгөөд хүчин чадлын ашиглалтын түвшин 58% байна. 2020 онд Хятадын компьютерийн үйлдвэрлэлийн хүчин чадал жилд 2.44 сая тонн болж, үйлдвэрлэл 1.185 сая тонн болж өсөх төлөвтэй байна.

Компьютерийг үндэсний өндөр технологийн салбар, гол стратегийн шинээр гарч ирж буй салбарууд болон "Хятадад үйлдвэрлэв 2025"-д дурдсан арван гол чиглэлд оруулсан. Үндэсний бодлого, дотоодын үйлдвэрлэлийн хүчин чадалд оруулсан асар их хөрөнгө оруулалтаар дэмжигдсэн ирээдүйн дотоодын компьютерын зах зээл нийлүүлэлт эрэлтээс давсан нөхцөл байдлыг харуулах нь гарцаагүй бөгөөд 2023 он гэхэд Хятадад жилд 2.41 сая тонн компьютер үйлдвэрлэх хүчин чадал бий болно гэж тооцоолж байгаа бөгөөд энэ үед Хятадын нийт компьютерын үйлдвэрлэлийн хүчин чадал жилд 3.6 сая тоннд ойртох болно.

Хурдацтай өсөн нэмэгдэж буй компьютерийн үйлдвэрлэлийн хүчин чадалтай харьцуулахад доод урсгалын эрэлт нэгэн зэрэг гараагүй байна. Ерөнхийдөө компьютерийн хэрэглээний өсөлт удааширч, салбар хөгжлийн доод түвшинд орсон байна. Энгийн компьютер нь цохилтод тэсвэртэй, химийн бодист тэсвэртэй тул олон салбарт ашиглах боломжгүй боловч өндөр зэрэглэлийн бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэхэд тулгардаг техникийн саад бэрхшээл өндөр байна. Үйлдвэрлэлийг өндөр хурдаар өргөжүүлэхийн зэрэгцээ дотоодын аж ахуйн нэгжүүд бүтээгдэхүүнийхээ чанарыг сайжруулж, зах зээлийн ширүүн өрсөлдөөнд өсөн дэвжихийн тулд илүүдэл хямд үнэтэй бүтээгдэхүүн, өндөр зэрэглэлийн бүтээгдэхүүн дутагдах асуудлыг өөрчлөх хэрэгтэй.

PC-ийн үйлдвэрлэлийн гурван үндсэн процессын дотроос фосген бус арга нь хүрээлэн буй орчинд бохирдол үүсгэдэггүй, дайвар бүтээгдэхүүнгүй, хөрөнгө оруулалт багатай, үр ашиг сайтай, үр дүнд нь гарсан бүтээгдэхүүний өндөр чанар сайтай байх нь PC-ийн ирээдүйн хөгжлийн чиглэл байх нь гарцаагүй. Одоогийн байдлаар өндөр цэвэршилттэй DPC-ийн үйлдвэрлэлийн зардлыг үр ашигтай катализатор боловсруулснаар бууруулах боломжтой бөгөөд үүнээс гадна өндөр үр ашигтай реакторуудыг хайлмал зуурамтгай чанар өндөртэй PC преполимер үйлдвэрлэхэд тохиромжтой болгохоор зохион бүтээж болно.

Хятадад компьютерийн үйлдвэрлэлийн хүчин чадал, хэрэглээ нэмэгдэж байгаа ч бүтээгдэхүүн нь ерөнхийдөө үндсэн материал бөгөөд голчлон сав баглаа боодол, хальс, хуудас гэх мэтэд ашиглагддаг бөгөөд хэрэглээ нь нарийн бөгөөд ашиг багатай байдаг. Автомашин, гэр ахуйн цахилгаан хэрэгсэл, электрон бүтээгдэхүүн болон бусад салбарт ашигладаг өндөр зэрэглэлийн бүтээгдэхүүнүүд хамтарсан үйлдвэр эсвэл гадаадын аж ахуйн нэгжүүдээс хамааралтай хэвээр байна. Үйлдвэрлэлийн хүчин чадлыг цаашид нэмэгдүүлэхийн хэрээр нийлүүлэлт, эрэлт аажмаар тэнцвэрт байдалд ойртож, компьютерийн салбарын өрсөлдөөн эрчимжиж, компаниуд томоохон сорилтуудтай тулгарч байна. Байгаль орчинд ээлтэй бус технологийг арилгах, компьютерийн түүхий эдийн үйлдвэрлэлийн өртгийг бууруулах, бүтээгдэхүүний гүйцэтгэлийг зохицуулах, сайжруулах, өндөр хүчин чадалтай бүтээгдэхүүн боловсруулах, төхөөрөмжийн эрчим хүчний хэрэглээг бууруулах, төхөөрөмжийн өрсөлдөх чадварыг сайжруулах, дотоодын технологийн бие даасан судалгаа, хөгжүүлэлтийн хүчийг нэмэгдүүлэх нь компьютерийн салбарын хөгжлийн ирээдүйн чиглэл юм.