पॉलीकार्बोनेट (पीसी) एक आणविक श्रृंखला है जिसमें कार्बोनेट समूह होता है, विभिन्न एस्टर समूहों के साथ आणविक संरचना के अनुसार, इसे एलिफैटिक, ऐलिसाइक्लिक, एरोमैटिक में विभाजित किया जा सकता है, जिनमें से एरोमैटिक समूह का सबसे व्यावहारिक मूल्य है, और सबसे महत्वपूर्ण बिस्फेनॉल ए प्रकार पॉलीकार्बोनेट, सामान्य भारी औसत आणविक भार (एमडब्ल्यू) 20-100,000 में है।

चित्र पीसी संरचनात्मक सूत्र

पॉलीकार्बोनेट में अच्छी ताकत, क्रूरता, पारदर्शिता, गर्मी और ठंड प्रतिरोध, आसान प्रसंस्करण, लौ retardant और अन्य व्यापक प्रदर्शन है, मुख्य डाउनस्ट्रीम अनुप्रयोग इलेक्ट्रॉनिक उपकरण, शीट और मोटर वाहन हैं, ये तीन उद्योग लगभग 80% पॉलीकार्बोनेट खपत के लिए खाते हैं, अन्य औद्योगिक मशीनरी भागों, सीडी-रोम, पैकेजिंग, कार्यालय उपकरण, चिकित्सा और स्वास्थ्य देखभाल, फिल्म, अवकाश और सुरक्षात्मक उपकरण और कई अन्य क्षेत्रों में भी अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला हासिल की है, जो सबसे तेजी से बढ़ती श्रेणी में पांच इंजीनियरिंग प्लास्टिक में से एक बन गया है।

2020 में, वैश्विक पीसी उत्पादन क्षमता लगभग 5.88 मिलियन टन थी, जबकि चीन की पीसी उत्पादन क्षमता 1.94 मिलियन टन/वर्ष थी, और उत्पादन लगभग 960,000 टन था। 2020 में चीन में पॉलीकार्बोनेट की स्पष्ट खपत 2.34 मिलियन टन तक पहुँच गई, और लगभग 1.38 मिलियन टन का अंतर था, और विदेशों से आयात की आवश्यकता थी। बाजार की भारी मांग ने उत्पादन बढ़ाने के लिए कई निवेश आकर्षित किए हैं। अनुमान है कि चीन में कई पीसी परियोजनाएँ निर्माणाधीन और प्रस्तावित हैं, और अगले तीन वर्षों में घरेलू उत्पादन क्षमता 3 मिलियन टन/वर्ष से अधिक हो जाएगी। पीसी उद्योग चीन में स्थानांतरण की तीव्र प्रवृत्ति दिखा रहा है।

तो, पीसी की उत्पादन प्रक्रियाएँ क्या हैं? देश और विदेश में पीसी के विकास का इतिहास क्या है? चीन में प्रमुख पीसी निर्माता कौन से हैं? आगे, हम संक्षेप में इन सब पर चर्चा करेंगे।

पीसी तीन मुख्यधारा उत्पादन प्रक्रिया विधियाँ

पीसी उद्योग में इंटरफेसियल पॉलीकंडेंसेशन फोटोगैस विधि, पारंपरिक पिघला हुआ एस्टर एक्सचेंज विधि और गैर-फोटोगैस पिघला हुआ एस्टर एक्सचेंज विधि तीन मुख्य उत्पादन प्रक्रियाएं हैं।
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1. इंटरफेसियल पॉलीकंडेंसेशन फॉस्जीन विधि

यह विधि फॉस्जीन को निष्क्रिय विलायक और बिस्फेनॉल ए के जलीय सोडियम हाइड्रॉक्साइड विलयन के साथ अभिक्रिया करके लघु-आणविक भार वाले पॉलीकार्बोनेट का निर्माण करती है, और फिर संघनित होकर उच्च-आणविक भार वाले पॉलीकार्बोनेट में परिवर्तित करती है। एक समय में, लगभग 90% औद्योगिक पॉलीकार्बोनेट उत्पाद इसी विधि से संश्लेषित किए जाते थे।

इंटरफेसियल पॉलीकंडेंसेशन फॉस्जीन विधि पीसी के लाभ उच्च सापेक्ष आणविक भार हैं, जो 1.5 ~ 2*105 तक पहुँच सकता है, और शुद्ध उत्पाद, अच्छे प्रकाशीय गुण, बेहतर हाइड्रोलिसिस प्रतिरोध और आसान प्रसंस्करण है। नुकसान यह है कि पोलीमराइजेशन प्रक्रिया में अत्यधिक विषैले फॉस्जीन और मेथिलीन क्लोराइड जैसे विषैले और वाष्पशील कार्बनिक सॉल्वैंट्स के उपयोग की आवश्यकता होती है, जो गंभीर पर्यावरण प्रदूषण का कारण बनते हैं।

पिघले हुए एस्टर विनिमय विधि, जिसे ओन्टोजेनिक पोलीमराइजेशन के रूप में भी जाना जाता है, को सबसे पहले बायर द्वारा विकसित किया गया था, जिसमें पिघले हुए बिस्फेनॉल ए और डाइफेनिल कार्बोनेट (डाइफेनिल कार्बोनेट, डीपीसी) का उपयोग करके, उच्च तापमान, उच्च वैक्यूम, एस्टर विनिमय के लिए उत्प्रेरक उपस्थिति अवस्था, पूर्व-संघनन, संघनन प्रतिक्रिया का उपयोग किया गया था।

डीपीसी प्रक्रिया में प्रयुक्त कच्चे माल के अनुसार, इसे पारंपरिक पिघला हुआ एस्टर विनिमय विधि (अप्रत्यक्ष फोटोगैस विधि के रूप में भी जाना जाता है) और गैर-फोटोगैस पिघला हुआ एस्टर विनिमय विधि में विभाजित किया जा सकता है।

2. पारंपरिक पिघला हुआ एस्टर विनिमय विधि

इसे 2 चरणों में विभाजित किया गया है: (1) फॉस्जीन + फिनोल → डीपीसी; (2) डीपीसी + बीपीए → पीसी, जो एक अप्रत्यक्ष फॉस्जीन प्रक्रिया है।

प्रक्रिया छोटी, विलायक मुक्त है, और उत्पादन लागत इंटरफेसियल कंडेनसेशन फॉस्जीन विधि की तुलना में थोड़ी कम है, लेकिन डीपीसी की उत्पादन प्रक्रिया अभी भी फॉस्जीन का उपयोग करती है, और डीपीसी उत्पाद में क्लोरोफॉर्मेट समूहों की ट्रेस मात्रा होती है, जो पीसी की अंतिम उत्पाद गुणवत्ता को प्रभावित करेगी, जो कुछ हद तक प्रक्रिया के प्रचार को सीमित करती है।

3. गैर-फॉस्जीन पिघला हुआ एस्टर विनिमय विधि

इस विधि को 2 चरणों में विभाजित किया गया है: (1) डीएमसी + फिनोल → डीपीसी; (2) डीपीसी + बीपीए → पीसी, जो डीपीसी को संश्लेषित करने के लिए कच्चे माल के रूप में डाइमिथाइल कार्बोनेट डीएमसी और फिनोल का उपयोग करता है।

एस्टर विनिमय और संघनन से प्राप्त उप-उत्पाद फिनोल को डीपीसी प्रक्रिया के संश्लेषण में पुनर्चक्रित किया जा सकता है, जिससे सामग्री का पुन: उपयोग और अच्छी अर्थव्यवस्था प्राप्त होती है; कच्चे माल की उच्च शुद्धता के कारण, उत्पाद को सुखाने और धोने की आवश्यकता नहीं होती है, और उत्पाद की गुणवत्ता अच्छी होती है। यह प्रक्रिया फॉस्जीन का उपयोग नहीं करती है, पर्यावरण के अनुकूल है और एक हरित प्रक्रिया मार्ग है।

पेट्रोकेमिकल उद्यमों के तीन अपशिष्टों के लिए राष्ट्रीय आवश्यकताओं के साथ पेट्रोकेमिकल उद्यमों की सुरक्षा और पर्यावरण संरक्षण पर राष्ट्रीय आवश्यकताओं की वृद्धि और फॉस्जीन के उपयोग पर प्रतिबंध के साथ, गैर-फॉस्जीन पिघला हुआ एस्टर एक्सचेंज तकनीक धीरे-धीरे भविष्य में दुनिया में पीसी उत्पादन प्रौद्योगिकी विकास की दिशा के रूप में इंटरफेसियल पॉलीकोंडेशन विधि को बदल देगी।