Производство поликарбоната

где К — алкановый радикал линейного или разветвленного строе­ния.

Основными промышленными способами получения ПК явля­ются:

1) фосгенирование бисфенолов в органическом растворителе в присутствии третичных органических оснований, связывающих соляную кислоту — побочный продукт реакции (способ поликон­денсации в растворе) ;

2) фосгенирование бисфенолов, растворенных в водном раст­воре щелочи, на поверхности раздела фаз в присутствии ката­литических количеств третичных ..аминов (способ межфазной поликонденсации); " 6/с^А^ Э^^/^г^4.#-А'

3) переэтерификация ароматических эфиров угольной кисло­ты (диарилкарбонатов) бисфенолами (способ поликонденсации в расплаве).

Наибольшее применение для получения ПК нашел дифенилолпропан (ДФП). Реакции образования ПК протекают по сле­дующим схемам.

Способ фосгенирования:

высокомолекулярных полимеров этот метод имеет ряд технологи­ческих преимуществ

В первую очередь необходимо отметить хорошие условия отвода тепла реакции вследствие разбавления мономеров, что, в свою оче­редь, позволяет избежать протекания некоторых побочных процес­сов, развиваемых при повышенных температурах (см гл 4) По­ликонденсация в растворе протекает значительно быстрее, чем по­ликонденсация в расплаве и тем более в твердой фазе Поэтому, несмотря на то что при поликонденсации в растворе мономеры применяются не в очень больших концентрациях, этот способ поликонденсации является довольно высокопроизводительным

В некоторых случаях получаемый по этому методу раствор по­лимера можно использовать для непосредственной переработки Так, реакционные растворы полиамидокислот, получающиеся при поликонденсации диаминов с диангидридами используются без ка­кой-либо дополнительной обработки для получения пленок, покры­тий, лаков Иногда реакционные растворы перед использованием подвергаются нейтрализации (при наличии в них НС1), фильтра­ции, разбавлению Проведение этих операций часто бывает проще и экономичнее, чем выделение полимера из сиропа и его повторное растворение

Процессы поликонденсации проводятся при температурах, близ­ких к комнатным и значительно более низких по сравнению с тем­пературами при поликонденсации в расплаве Поэтому энергетиче­ские затраты при этом способе поликонденсации сравнительно не­велики

Многие процессы химической технологии (кроме поликонденсации) также проводятся в растворе Поэтому в большинстве слу­чаев для проведения поликонденсации в растворе можно применить типовое химическое оборудование Вследствие этого поликонденса­ция в растворе может конкурировать с поликонденсацией в расплаве как по стоимости всего процесса, так и по затратам на оборудо­вание

Использование при поликонденсации в растворе дополнительных компонентов вызывает необходимость введения ряда дополнитель­ных операций, от успешною технологического решения которых за­висит рентабельность процесса в целом К таким операциям отно­сится выделение полимера из реакционного сиропа Обычно оно проводится путем отгона растворителя или добавлением в реакци­онную массу высадителя

При предъявлении к получаемому твердому продукту каких-ли­бо особых требований (например, по дисперсности порошка) высаждение полимера становится важнейшей операцией во всем тех­нологическом процессе.

Выделение полимера требует проведения еще ряда операций, 1то делает процесс более громоздким Это фильтрация порошка полимера, ею промывка, сушка и т д И наконец, операция регене­рации растворителя и подготовка его к повторному использованию. От успешного проведения именно этой операции зависит рента­бельность промышленного процесса поликонденсации.

Упрощенная принципиальная схема одного из процессов поли­конденсации—получение полика}боната диана в органическом растворителе в присутствии акцептора выделяющегося НС1 (пиридина)—приведена на рис. Из рисунка видно, что действительно, в процессе преобладают вспомогательные операции.

К недостаткам процесса относится также малая производитель­ность оборудования, обусловленная использованием мономеров в сравнительно малых концентрациях Увеличение же концентрации приводит, во первых, к уменьшению молекулярном массы по полимеров,

групп гидроксил- и карбоксилсодержащих реагентов; соотношения исходных реагентов; природы регуляторов длины цепи и природы групп, способных к полимеризации, и др.

Ниже приведены показатели некоторых физико-механических свойств полиэфиракрилата МДФ-2:

Предел прочности, кгс/см2

при растяжении ............. 860

при сжатии ............... 2200

при статическом изгибе.......... 1600

Ударная вязкость, кгс-см/см2........ 10

Относительное удлинение при разрыве, % • • 15

Твердость по Бринеллю, кгс/мм2........ 9

Применение ненасыщенных полиэфиров

Ненасыщенные полиэфиры применяются главным образом в ка­честве связующих для изготовления различного вида армирован­ных пластиков.

В качестве наполнителей при этом употребляются: стеклянное волокно, слюдяная мука, а-целлюлоза, каолин, мел, двуокись крем­ния, хлопчатобумажная ткань, синтетические материалы и др. При изготовлении стеклопластиков наполнитель применяется в виде непрерывного волокна, стекломатов или стеклоткани. Для изделий сложной формы используют ткань сатинового переплетения. Маты изготовляют как из короткого беспорядочно расположенного во­локна, так и длинного ориентированного. Существенное влияние на прочность стеклопластика оказывает предварительная обработ­ка стеклоткани нагреванием (300—400 °С) и гидрофобизирующими веществами. Стеклопластики изготовляют различными методами: контактным, вакуумным, центробежным формованием, прессова­нием, намоткой, напылением и т. д. Листовые стеклопластики при­меняются для устройства световых фонарей, покрытий обществен­ных и промышленных зданий (например, летних павильонов кафе), навесов, балконных и лестничных ограждений, панелей и перего­родок, дверей, карнизов, душевых кабин, ванн, вентиляционных ко­робов и т. д.

Из полиэфирных стеклопластиков изготовляют корпуса судов, катеров, шлюпок, яхт. Они не гниют и не подвергаются коррозии; технология их изготовления проста.

Полиэфирные стеклопластики используют при изготовлении кор­пусов машин, кожухов,, бачков, рукояток, фланцев, химической ап­паратуры, контейнеров и других изделий. Они находят применение в автомобиле- и самолетостроении, электротехнике, мебельной про­мышленности, в производстве спортивного инвентаря и др.

Некоторые ненасыщенные полиэфиры применяются в качестве лаков, наносимых распылением и поливом. Полиэфирные лаки холодной и горячей сушки используют главным образом для от­делки мебели и корпусов радиоприемников и телевизоров. Поли­эфирные покрытия отличаются высокими механической прочностью, твердостью, блеском и стойкостью к действию воды, бензина, мас­ла и разбавленных кислот.

Ненасыщенные полиэфиры широко используются в промышлен­ности в качестве электроизоляционных пропиточных составов раз­личных классов нагревостойкости, теплостойких заливочных ком­паундов различного назначения, герметизирующих материалов для полупроводниковых приборов, электроизоляционных наполненных прессматериалов и т. д., а также в клеевых композициях.

Интересным направлением применения ненасыщенных поли­эфиров является использование их в качестве основных компонен­тов пропитывающих и проклеивающих составов для связывания различных отходов целлюлозных волокнистых материалов (маку­латурная масса, сульфат-целлюлоза, древесная стружка и др.). Их широко используют для модификации волокон и пленок. Боль­шой практический интерес представляют пластбетоны на основе ненасыщенных полиэфиров, применяющиеся для бесшовных по­крытий полов.

Кроме того, ненасыщенные полиэфиры пригодны для пластифи­кации некоторых синтетических полимеров, они применяются в ме­дицине, как связующее в твердом ракетном топливе.