PC ღრუ ფურცლის ექსტრუზიის ხაზი

პოლიკარბონატის PC-ს პოლიმერიზაციის მეთოდების კვლევა და ბაზრის ანალიზი

PC ღრუფურცლის ექსტრუზიის ხაზიპოლიკარბონატი (PC) არის პოლიმერი, რომელიც შეიცავს კარბონატულ ჯგუფებს მოლეკულურ ჯაჭვში, მოლეკულური სტრუქტურის ფორმულა ნაჩვენებია ფორმულაში.

PC არის თითქმის უფერო, მინისებრი, ამორფული პოლიმერი კარგი ოპტიკური თვისებებით, სითბოსადმი მდგრადობით, დარტყმისადმი მდგრადობით, სუსტი მჟავებისა და ტუტეების და ნეიტრალური ზეთების მიმართ მდგრადობით. მაღალი ფარდობითი მოლეკულური მასის PC-ს აქვს მაღალი სიმტკიცე, მაგრამ ის ცუდად არის მდგრადი ჰიდროლიზის მიმართ, მგრძნობიარეა ნაკაწრების მიმართ, ცუდად არის მდგრადი ნაკაწრების მიმართ, მგრძნობიარეა გარკვეული ორგანული გამხსნელების მიმართ, ყვითლდება ულტრაიისფერი სინათლის ხანგრძლივი ზემოქმედებისას და არ შეიძლება გამოყენებულ იქნას მაღალი წნევის ორთქლის განმეორებით ზემოქმედების ქვეშ მყოფ პროდუქტებზე.

ეთერული ჯგუფის სტრუქტურის მიხედვით, PC შეიძლება დაიყოს ალიფატურ, არომატულ, ალიფატურ-არომატულ და სხვა ტიპებად, რომელთა შორის ალიფატურ და ალიფატურ-არომატულ PC-ებს აქვთ უფრო დაბალი მექანიკური თვისებები, რაც ზღუდავს მათ გამოყენებას საინჟინრო პლასტმასებში; ჯერჯერობით მხოლოდ არომატული PC იწარმოება სამრეწველო გზით. მისი სტრუქტურული თავისებურებების გამო, PC გახდა ერთ-ერთი ყველაზე სწრაფად მზარდი ზოგადი საინჟინრო პლასტმასი შესანიშნავი საერთო მახასიათებლებით და ფართოდ გამოიყენება ელექტრონიკისა და ელექტრო ტექნიკის, ფურცლოვანი კონტეინერების, საავტომობილო ინდუსტრიის, სამედიცინო მოწყობილობებისა და დამცავი აღჭურვილობის სფეროებში და სწრაფად ფართოვდება ახალ სფეროებში, როგორიცაა აერონავტიკა და ავიაცია, ოპტიკური კომპონენტები და ოპტოელექტრონული ინფორმაცია.

კომპიუტერის წარმოების პროცესი

ამჟამად, პერსონალური კომპიუტერების (PC) სამი წარმოების პროცესი არსებობს, კერძოდ, ფოტოაირის ინტერფეისის პოლიკონდენსაცია (ასევე ცნობილი როგორც ფოტოაირის მეთოდი), გამდნარი ეთერის გაცვლითი პოლიკონდენსაცია და არაფოტოაირის გამდნარი ეთერის გაცვლითი პოლიკონდენსაცია.

1. ფოტოგაზის ზედაპირული პოლიკონდენსაცია

პირველ რიგში, CO მიიღება კოქსის ნახშირის ან დაბალნახშირბადიანი ალკანების ნაწილობრივი დაჟანგვით და გაწმენდით, ხოლო წყალხსნარში არსებული NaCl ელექტროლიზდება Cl2-ისა და NaOH-ის მისაღებად. შედეგად მიღებული CO რეაგირებს Cl2-თან ნედლეულის, ფოსგენის წარმოსაქმნელად, რომელიც CH2Cl2 ხსნარში BPA-სთან ერთად ზედაპირულ კონდენსაციას განიცდის PC-ს წარმოსაქმნელად.

გარდა ამისა, ელექტროლიზის შედეგად წარმოქმნილი NaOH რეაქციის პროცესში კატალიზატორის როლს ასრულებს. მიღებული PC ხსნარი თავდაპირველად იწმინდება დიდი რაოდენობით წყლით გარეცხვით, შემდეგ ჰექსანის ან ტოლუოლის დამატებით და დისტილაციით, რათა მოშორდეს გამხსნელები, როგორიცაა CH2Cl2, PC გრანულების მისაღებად. გამხმარი PC გრანულირდება დნობის გრანულატორის გამოყენებით. რეაქცია ტარდება ატმოსფერულ წნევაზე და პოლიკონდენსაციის რეაქციის შემდეგ გამოყოფილი მასალები, ცენტრიფუგირებიდან მიღებული დედა სითხე, დიქლორმეთანი და მარილმჟავა გადამუშავდება.

პროცესი დახვეწილია, პროდუქტის ხარისხი მაღალია, ნედლეულის სისუფთავესთან დაკავშირებით განსაკუთრებული მოთხოვნები არ არსებობს, რეაქციის აღჭურვილობა შედარებით მარტივია და მისი ჩატარება შესაძლებელია დაბალი ტემპერატურისა და დაბალი წნევის პირობებში, თუმცა მომზადების პროცესში დარჩენილი ქლორიდის იონები გავლენას მოახდენს პროდუქტის ხარისხზე. გარდა ამისა, ნედლეული წარმოადგენს მაღალტოქსიკურ ფოსგენს, რომელიც შედარებით საშიშია, ხოლო წარმოქმნილი ნარჩენი აირისა და ნარჩენი წყლის რაოდენობა დიდია.

GE (General Electric) Plastics, Bayer და Mitsubishi Chemical აერთიანებენ აორთქლებას და დალექვას დამუშავების შემდგომ პროცესში, რათა გამხსნელებისა და ნალექების დახმარებით მოაშორონ ხსნადი მინარევები და გააუმჯობესონ გამწმენდი ეფექტი.

2. დნობის ეთერის გაცვლის პოლიკონდენსაცია
დნობის ეთერ-გაცვლითი პოლიკონდენსაცია დაფუძნებულია ფენოლზე, როგორც ნედლეულზე, DPC თავდაპირველად მზადდება ინტერფაზური ფოტოგაზიფიკაციის რეაქციით, შემდეგ კატალიზატორების (როგორიცაა ლითიუმის ჰალოგენიდი, ლითიუმის ჰიდროქსიდი, ლითიუმის ალუმინის ჰალოგენიდი და ბორის ჰიდროქსიდი და ა.შ.) და დანამატების თანაარსებობით, შემდეგ ოლიგომერი მიიღება ბისფენოლ A-სთან ეთერ-გაცვლითი რეაქციით და შემდგომი პოლიკონდენსაციით PC პროდუქტების მისაღებად, რეაქციის პროცესი ნაჩვენებია განტოლებაში (3).

პროცესი ფოტოგაზის ფაზათაშორის პოლიკონდენსაციასთან შედარებით ნაკლებად ძვირია და შედარებით მარტივია, რაც ნაკლებ ნარჩენ წყალსა და გაზს წარმოქმნის. თუმცა, პროცესი მაინც მოითხოვს მაღალტოქსიკური ფოსგენის გამოყენებას DPC ნედლეულის მოსამზადებლად, ხოლო შედეგად მიღებულ ქლორის შემცველ მინარევებს შეუძლიათ ტუტე კატალიზატორის დეაქტივაცია ნეიტრალიზაციის რეაქციების გზით, რაც ამცირებს PC-ის მუშაობას და ამავდროულად იწვევს მასალის გაყვითლებას.

3. არაფოსგენური დნობის ეთერის გაცვლის პოლიკონდენსაციის მეთოდი
1978 წელს GE Plastics-მა პირველად გაამჟღავნა ფენოლის CO2-ით და O2-ით ჟანგვითი კარბონილაციის პატენტი, Pd-ის კატალიზატორად გამოყენებით DPC-ის მისაღებად, რომელიც შემდეგ გალღობილ მდგომარეობაში BPA-სთან შეიცვალა PC-ის წარმოსაქმნელად, როგორც ეს ნაჩვენებია განტოლებაში (4).

მეთანოლის CO-თი და O2-ით ჟანგვითი კარბონილაციის პროცესი დიმეთილის კარბონატის (DMC) წარმოქმნით პირველად რომანომ და სხვებმა 1980 წელს გაამჟღავნეს. შემდეგ DMC-მ ფენოლთან ეთერ-ცვლის რეაქცია განიცადა ტოლუოლის კარბონატის (MPC) წარმოქმნით, MPC არაპროპორციულად გაიზარდა DPC-ის წარმოქმნით და DPC-მ გამდნარ მდგომარეობაში ბისფენოლ A-სთან ეთერ-ცვლის პოლიკონდენსაციის რეაქცია განიცადა PC პროდუქტების მისაღებად, როგორც ეს ფორმულაშია ნაჩვენები (5).

1993 წელს, GE Plastics-მა ლიდერობა დაიკავა პოლიკეროს სამრეწველო წარმოებაში არაფოსგენური პროცესით, რომელიც იყენებდა ორღერძიან რეაქტორს 25,000 ტ/წ სიმძლავრით და ნედლეულად იყენებდა CO2-ს.

CO2 არის არატოქსიკური, არააალებადობადი, ბიოგანახლებადი ნედლეული და მისი აქტივობა CO-სთან შედარებით უფრო დაბალია, თუმცა მისი გამოყენება ასევე შესაძლებელია კოპოლიმერული მონომერის სახით PC-ის წარმოებისთვის. ჩინეთში კომპანია Ningbo Zhejiang Iron Dafeng Chemical Co., Ltd.-მ დამოუკიდებლად შეიმუშავა PC-ის წარმოების არაფოსგენური მეთოდით წარმოების პროცესი CO2-ისა და პროპილენოქსიდის ნედლეულად გამოყენებით და მიმდინარე წლიური წარმოების სიმძლავრე 100,000 ტონაა. იაპონიაში კომპანია Asahi Kasei-მ ასევე შეიმუშავა PC-ის წარმოების პროცესი არაფოსგენური მეთოდით CO2-ის გამოყენებით, როგორც ეს ნაჩვენებია ნახაზ 2-ში. ეს ნაჩვენებია ნახაზ 2-ში.
პროცესი ხორციელდება უწყლო გარემოში (გარდა გამაგრილებელი წყლისა) ნებისმიერი კოროზიული ნედლეულის გამოყენების გარეშე. თანაპროდუქტები მეთანოლი და ფენოლი შეიძლება გადამუშავდეს და რეაქციის პროცესი იძლევა მაღალი ხარისხის PC-ს და მაღალი სისუფთავის MEG-ს 2 პროდუქტს ნარჩენების ან ჩამდინარე წყლების წარმოქმნის გარეშე.
პროცესი არ იყენებს ტოქსიკურ ნივთიერებებს, აქვს მაღალი ატომური გამოყენების კოეფიციენტი და პრაქტიკულად არ აბინძურებს გარემოს. ჭარბი ნედლეული და სუბპროდუქტები შეიძლება გადამუშავდეს წარმოების პროცესში, რაც ეფექტურად აკონტროლებს წარმოების ხარჯებს.

პერსონალური კომპიუტერების ბაზარი და მისი განვითარების პერსპექტივები

ბოლო წლებში, ეკონომიკის სწრაფი განვითარებისა და ახალი აპლიკაციების გაფართოების გამო, პერსონალური კომპიუტერი (PC) გახდა ერთ-ერთი ყველაზე სწრაფად მზარდი საინჟინრო პლასტმასი, რომლის ძირითადი მწარმოებლები კონცენტრირებულია შეერთებულ შტატებში, დასავლეთ ევროპასა და იაპონიაში, სადაც Bayer, GE Plastics, Dow Chemical და Teijin აკონტროლებენ პერსონალური კომპიუტერების მსოფლიო წარმოებას და ბაზარს.

2020 წელს აზია-წყნარი ოკეანის რეგიონი გლობალური პერსონალური კომპიუტერების მოთხოვნის დაახლოებით 72.6%-ს შეადგენს, ხოლო ჩინეთი მსოფლიოში პერსონალური კომპიუტერების უმსხვილესი მწარმოებელი და მომხმარებელი გახდა. ეროვნული პოლიტიკის ძლიერი მხარდაჭერით, ერთობლივი საწარმოების სახით კომპიუტერული ტექნოლოგიების დანერგვით და ადგილობრივი თვითშემუშავებული წარმოების ტექნოლოგიების უწყვეტი განვითარებით, პერსონალური კომპიუტერების წარმოების მსხვილ პროექტებში ინვესტიციები განხორციელდა, რამაც მნიშვნელოვნად გაზარდა პერსონალური კომპიუტერების შიდა წარმოების მოცულობა, რის გამოც ამ ინდუსტრიამ განვითარების ახალი შესაძლებლობები შექმნა.

პერსონალური კომპიუტერების წარმოების პროცესის ტექნიკური ბარიერები შედარებით მაღალია და ჩინეთმა ეს პროცესი დაგვიანებით დაიწყო. 2015 წლამდე, ყველა შიდა პერსონალური კომპიუტერების წარმოების ქარხანა ერთობლივი საწარმოების ან ტექნოლოგიების დანერგვის გზით შენდებოდა და წარმოების სიმძლავრე მაღალი კონცენტრაციით ხასიათდებოდა. მას შემდეგ, ისეთმა საწარმოებმა, როგორიცაა Wanhua Chemical და Sichuan Zhonglan Guohua New Material, შეიმუშავეს პერსონალური კომპიუტერების სინთეზის სხვადასხვა ტექნოლოგია დამოუკიდებელი ინტელექტუალური საკუთრების უფლებებით, რამაც ჩინეთის პერსონალური კომპიუტერების ინდუსტრიის განვითარებისა და ზრდის საშუალება მისცა.

ამჟამად, მსოფლიოში ახალი წარმოების სიმძლავრეები ძირითადად ჩინეთშია კონცენტრირებული. 2019 წელს ჩინეთში პერსონალური კომპიუტერების წარმოების სიმძლავრე 1.66 მილიონი ტონაა, რაც წინა წელთან შედარებით 31.74%-ით მეტია, ხოლო სიმძლავრის გამოყენების მაჩვენებელი 58%-ია. 2020 წელს ჩინეთში პერსონალური კომპიუტერების წარმოების სიმძლავრე წელიწადში 2.44 მილიონ ტონამდე, ხოლო წარმოება 1.185 მილიონ ტონამდე იზრდება.

პერსონალური კომპიუტერები შედის ეროვნულ მაღალტექნოლოგიურ ინდუსტრიაში, ძირითად სტრატეგიულ განვითარებად ინდუსტრიებსა და „დამზადებულია ჩინეთში 2025“-ში აღწერილ ათ ძირითად სფეროში. ეროვნული პოლიტიკითა და შიდა წარმოების სიმძლავრეებში განხორციელებული მასიური ინვესტიციებით წახალისებული, მომავალი შიდა პერსონალური კომპიუტერების ბაზარი აუცილებლად აჩვენებს სიტუაციას, სადაც მიწოდება აღემატება მოთხოვნას. კონსერვატიული შეფასებით, 2023 წლისთვის ჩინეთში პერსონალური კომპიუტერების წარმოების სიმძლავრე წელიწადში 2.41 მილიონი ტონა იქნება, რომლისთვისაც ჩინეთის პერსონალური კომპიუტერების წარმოების საერთო სიმძლავრე წელიწადში 3.6 მილიონ ტონას მიაღწევს.

პერსონალური კომპიუტერების წარმოების სწრაფად მზარდ მოცულობასთან შედარებით, მოთხოვნა ერთდროულად არ გამოთავისუფლდა. საერთო ჯამში, პერსონალური კომპიუტერების მოხმარების ზრდა ნელია და ინდუსტრია დაბალი განვითარების პერიოდში შევიდა. ჩვეულებრივ პერსონალურ კომპიუტერს აქვს დაბალი დარტყმაგამძლეობა და ქიმიური მდგრადობა და მისი გამოყენება ბევრ სფეროში არ შეიძლება, თუმცა მაღალი კლასის პროდუქციის წარმოების ტექნიკური ბარიერები მაღალია. წარმოების სწრაფი ტემპით გაფართოების პარალელურად, ადგილობრივმა საწარმოებმა უნდა გააუმჯობესონ თავიანთი პროდუქციის ხარისხი და შეცვალონ დაბალი კლასის პროდუქციის სიჭარბისა და მაღალი კლასის პროდუქციის დეფიციტის დილემა, რათა გაიზარდონ და განვითარდნენ საბაზრო კონკურენციის პირობებში.

PC-ის სამ ძირითად წარმოების პროცესს შორის, არაფოსგენური მეთოდი არ აბინძურებს გარემოს, არ წარმოქმნის თანმხლებ პროდუქტებს, მოითხოვს დაბალ ინვესტიციას, კარგ ეფექტურობას და მიღებული პროდუქციის მაღალ ხარისხს, რაც ნამდვილად იქნება PC-ის მომავალი განვითარების მიმართულება. ამჟამად, მაღალი სისუფთავის DPC-ის წარმოების ხარჯების შემცირება შესაძლებელია ეფექტური კატალიზატორების შემუშავებით და გარდა ამისა, შესაძლებელია მაღალი ეფექტურობის რეაქტორების დაპროექტება ისე, რომ ისინი შესაფერისი იყოს მაღალი დნობის სიბლანტის მქონე PC პრეპოლიმერების წარმოებისთვის.

მიუხედავად იმისა, რომ ჩინეთში პერსონალური კომპიუტერების წარმოების მოცულობა და მოხმარება იზრდება, პროდუქცია ძირითადად ძირითადი მასალებია, ძირითადად გამოიყენება შესაფუთ მასალად, ფირებსა და ფურცლებში და ა.შ., ვიწრო გამოყენებისა და დაბალი მოგების კუთხით. მაღალი კლასის პროდუქცია, რომელიც გამოიყენება ავტომობილებში, საყოფაცხოვრებო ტექნიკაში, ელექტრონულ პროდუქტებსა და სხვა სფეროებში, კვლავ დამოკიდებულია ერთობლივ საწარმოებზე ან უცხოურ საწარმოებზე. წარმოების მოცულობის შემდგომი გათავისუფლებით, მიწოდება და მოთხოვნა თანდათან უახლოვდება წონასწორობას, პერსონალური კომპიუტერების ინდუსტრიაში კონკურენცია ძლიერდება და კომპანიები დიდი გამოწვევების წინაშე დგანან. ეკოლოგიურად არამეგობრული ტექნოლოგიების აღმოფხვრა, პერსონალური კომპიუტერების ნედლეულის წარმოების ღირებულების შემცირება, პროდუქტის მუშაობის რეგულირება და გაუმჯობესება, მაღალი ხარისხის პროდუქტების შემუშავება, მოწყობილობების ენერგომოხმარების შემცირება, მოწყობილობების კონკურენტუნარიანობის გაუმჯობესება და შიდა ტექნოლოგიების დამოუკიდებელი კვლევისა და განვითარების ძალის გაზრდა პერსონალური კომპიუტერების ინდუსტრიის განვითარების მომავალი მიმართულებაა.