Líne easbhrúite bileog log PC

Taighde agus anailís mhargaidh ar mhodhanna polaiméirithe le haghaidh polacharbónáite ríomhaire

Log ríomhairelíne easbhrúite bileogIs polaiméir ina bhfuil grúpaí carbónáite sa slabhra mhóilíneach é polacharbónáit (PC), agus tá foirmle an struchtúir mhóilíneach le feiceáil sa fhoirmle.

Is polaiméir beagnach gan dath, gloineach, neamhchruthach é PC a bhfuil airíonna optúla maithe aige, friotaíocht teasa, friotaíocht tionchair, friotaíocht in aghaidh aigéid agus alcailí laga agus olaí neodracha. Tá diana ard ag PC a bhfuil mais mhóilíneach choibhneasta ard aige, ach níl sé frithsheasmhach in aghaidh hidrealú, níl sé íogair do scealpadh, níl sé frithsheasmhach in aghaidh scríobtha, níl sé so-ghabhálach i leith tuaslagóirí orgánacha áirithe, buíonn sé ar nochtadh fadtéarmach do sholas ultraivialait agus ní féidir é a úsáid le haghaidh táirgí atá faoi réir gaile ardbhrú arís agus arís eile.

Is féidir PC a roinnt ina chineálacha ailfatacha, aramatacha, ailfatacha-aramatacha agus cineálacha eile de réir struchtúr an ghrúpa eistir, agus tá airíonna meicniúla níos ísle ag PC ailfatacha agus ailfatacha-aramatacha ina measc, rud a chuireann srian ar a n-úsáid i bplaistigh innealtóireachta; níor táirgeadh ach PC aramatach go tionsclaíoch go dtí seo. Mar gheall ar a shaintréithe struchtúracha, tá PC anois ar cheann de na plaistigh innealtóireachta ginearálta is mó fáis le feidhmíocht fhoriomlán den scoth agus úsáidtear go forleathan é i réimsí na leictreonaice agus na bhfearas leictreach, na gcoimeádán bileog, an tionscal feithicleach, na bhfeistí leighis agus an trealaimh chosanta, agus tá sé ag leathnú go tapa i réimsí nua ar nós aeraspáis agus eitlíochta, comhpháirteanna optúla agus faisnéis optoelectronic.

Próiseas táirgthe ríomhaire

Faoi láthair, tá trí phróiseas táirgthe ann do PC, eadhon polachomhdhlúthú comhéadain fótagháis (ar a dtugtar modh fótagháis freisin), polachomhdhlúthú malartaithe eistir leáite agus polachomhdhlúthú malartaithe eistir leáite neamhfhótagháis.

1. Pola-chomhdhlúthú idirfhótagháis

Ar dtús, faightear CO trí ocsaídiú páirteach agus íonú guail chóic nó alcáin ísealcharbóin, agus déantar leictrilú ar NaCl uiscí chun Cl2 agus NaOH a fháil. Imoibríonn an CO mar thoradh air sin le Cl2 chun an t-amhábhar fosgéin a tháirgeadh, a théann faoi chomhdhlúthú comhéadain le BPA i dtuaslagán CH2Cl2 chun PC a tháirgeadh.

Ina theannta sin, feidhmíonn an NaOH a tháirgtear tríd an leictrealú mar chatalaíoch sa phróiseas imoibrithe. Déantar an tuaslagán PC a fhaightear a íonú ar dtús trí níochán le méideanna móra uisce, ansin heacsán nó tolúéin a chur leis agus driogadh chun tuaslagóirí amhail CH2Cl2 a bhaint chun millíní PC a fháil. Déantar an PC triomaithe a ghránú ag baint úsáide as gránaitheoir leáite. Déantar an t-imoibriú ag brú atmaisféarach agus déantar na hábhair scartha tar éis an imoibrithe polachomhdhlúthaithe, an leacht máthair ón lártheifneoiriú, déchlóraimeatán agus aigéad hidreaclórach a athchúrsáil.

Tá an próiseas aibí, tá cáilíocht an táirge ard, níl aon cheanglais speisialta ann maidir le híonacht an amhábhair, tá an trealamh imoibrithe sách simplí agus is féidir é a dhéanamh faoi choinníollacha teochta ísle agus brú íseal, ach beidh tionchar ag na hiain chlóiríde iarmharacha sa phróiseas ullmhúcháin ar cháilíocht an táirge. Ina theannta sin, is é an t-amhábhar ná an fosgéin an-tocsaineach, atá sách contúirteach, agus tá méid mór gáis dramhaíola agus uisce dramhaíola a ghintear.

Comhcheanglaíonn GE (General Electric) Plastics, Bayer agus Mitsubishi Chemical galú agus deascadh sa phróiseas iarchóireála chun eisíontais intuaslagtha a bhaint le cabhair ó thuaslagóirí agus deascadh agus an éifeacht íonúcháin a fheabhsú.

2. Pola-chomhdhlúthú Malartaithe Eistear Leáite
Tá polachomhdhlúthú Malartú Eistir Leáite bunaithe ar feinól mar amhábhar, ullmhaítear an DPC ar dtús trí imoibriú fótagásúcháin idirfhéitheach, ansin i láthair catalaígh (amhail halaíd litiam, hiodrocsaíd litiam, halaíd alúmanaim litiam agus hiodrocsaíd bóróin, etc.) agus breiseáin, ansin faightear an oligiméir trí imoibriú malartú eistir le bisfeinól A, agus polachomhdhlúthú breise chun táirgí PC a fháil, taispeántar an próiseas imoibrithe i gcothromóid (3).

Tá an próiseas níos saoire ná polachomhdhlúthú idirfhótagháis agus tá sé réasúnta simplí agus táirgeann sé níos lú fuíolluisce agus gáis. Mar sin féin, éilíonn an próiseas fós úsáid an fhosgéin an-tocsaineach agus an t-amhábhar DPC á ullmhú, agus is féidir leis na neamhíonachtaí ina bhfuil Cl a eascraíonn as an bpróiseas an catalaíoch alcaileach a dhíghníomhachtú trí imoibrithe neodraithe, rud a laghdaíonn feidhmíocht an PC agus a fhágann go n-éiríonn an t-ábhar buí freisin.

3. Modh polachomhdhlúthaithe malartaithe eistir leáite neamh-fhosgéine
Sa bhliain 1978, nocht GE Plastics paitinn den chéad uair le haghaidh carbónú ocsaídiúcháin feinil le CO agus O2 ag baint úsáide as Pd mar chatalaíoch chun DPC a tháirgeadh, a malartaíodh ansin le BPA sa staid leáite chun PC a fhoirmiú, mar a thaispeántar i gcothromóid (4).

Nochtadh an próiseas carbónúcháin ocsaídiúcháin meatánóil le CO agus O2 chun démheitilcharbónáit (DMC) a fhoirmiú den chéad uair ag Romano et al. i 1980. Ansin, rinneadh imoibriú malartaithe eistir ar DMC le feinól chun tolúéincharbónáit (MPC) a fhoirmiú, rinneadh díréireach ar MPC chun DPC a fhoirmiú, agus rinneadh imoibriú pola-chomhdhlúthaithe malartaithe eistir ar DPC le bisfeinól A sa stát leáite chun táirgí PC a tháirgeadh, mar a thaispeántar i bhfoirmle (5).

Sa bhliain 1993, ghlac GE Plastics ceannas i dtáirgeadh tionsclaíoch PC trí phróiseas neamh-fhosgéine ag baint úsáide as imoibreoir dé-aiseach a raibh cumas 25,000t/a aige ag baint úsáide as CO2 mar amhábhar.

Is amhábhar neamh-tocsaineach, neamh-inadhainte, bith-inathnuaite é CO2, agus tá a ghníomhaíocht níos ísle i gcomparáid le CO, ach is féidir é a úsáid freisin mar mhonaiméir cóipolaiméire chun PC a tháirgeadh. D'fhorbair ningbo zhejiang iron dafeng chemical co., ltd. sa tSín próiseas táirgthe PC neamh-fosgéine go neamhspleách ag baint úsáide as CO2 agus ocsaíd próipiléine mar amhábhair, agus is é 100,000 t an cumas táirgthe bliantúil reatha. D'fhorbair Asahi Kasei sa tSeapáin próiseas freisin chun PC a tháirgeadh tríd an modh neamh-fosgéine ag baint úsáide as CO2, mar a thaispeántar i bhFíor 2. Taispeántar é seo i bhFíor 2.
Déantar an próiseas i dtimpeallacht ainhidriúil (seachas uisce fuaraithe) gan aon amhábhair chreimneacha a úsáid. Is féidir na fotháirgí meatánól agus feinil a athchúrsáil agus tugann an próiseas imoibrithe 2 tháirge de PC ardchaighdeáin agus MEG ardíonachta gan aon dramhaíl ná eisilteach a ghiniúint.
Ní úsáideann an próiseas substaintí tocsaineacha, tá ráta ard úsáide adamhach aige agus tá sé saor ó thruailliú den chuid is mó. Is féidir na hamhábhair agus na fotháirgí breise a athchúrsáil le linn an phróisis táirgthe, rud a rialaíonn costais táirgthe go héifeachtach.

Margadh ríomhairí pearsanta agus ionchais forbartha

Le blianta beaga anuas, le forbairt thapa an gheilleagair agus leathnú feidhmchlár nua, tá PC anois ar cheann de na plaistigh innealtóireachta is mó fáis, agus na príomhtháirgeoirí dírithe sna Stáit Aontaithe, in Iarthar na hEorpa agus sa tSeapáin, áit a bhfuil Bayer, GE Plastics, Dow Chemical agus Teijin i gceannas ar tháirgeadh agus ar mhargadh ríomhaire pearsanta an domhain.

Sa bhliain 2020, beidh thart ar 72.6% den éileamh domhanda ar ríomhairí pearsanta i réigiún na hÁise-Aigéan Ciúin, agus tá an tSín anois ar an táirgeoir agus tomhaltóir ríomhairí pearsanta is mó ar domhan. Le tacaíocht láidir ó bheartais náisiúnta, agus tabhairt isteach teicneolaíocht ríomhairí pearsanta i bhfoirm comhfhiontar agus aibiú leanúnach na teicneolaíochta táirgthe féinfhorbartha intíre, tá infheistíocht déanta i dtionscadail mhóra táirgthe ríomhairí pearsanta, rud a mhéadaigh go mór cumas táirgthe ríomhairí pearsanta intíre, rud a thug deiseanna forbartha nua isteach sa tionscal seo.

Tá na bacainní teicniúla ar an bpróiseas táirgthe ríomhairí pearsanta sách ard, agus thosaigh an tSín go déanach. Roimh 2015, tógadh gach gléasra táirgthe ríomhairí pearsanta intíre trí chomhfhiontair nó trí theicneolaíocht a thabhairt isteach, agus bhí an cumas táirgthe an-chomhchruinnithe. Ó shin i leith, tá teicneolaíochtaí éagsúla sintéise ríomhairí pearsanta forbartha ag fiontair ar nós Wanhua Chemical agus Sichuan Zhonglan Guohua New Material le cearta maoine intleachtúla neamhspleácha, rud a chuir ar chumas thionscal ríomhairí pearsanta na Síne forbairt agus fás.

Faoi láthair, tá acmhainn táirgthe nua an domhain dírithe den chuid is mó sa tSín. In 2019, is é 1.66 milliún t acmhainn táirgthe ríomhaire pearsanta na Síne, méadú 31.74% bliain ar bhliain, le ráta úsáide acmhainne de 58%. In 2020, méadaíonn acmhainn táirgthe ríomhaire pearsanta na Síne go 2.44 milliún t/a agus méadaíonn an táirgeadh go 1.185 milliún t.

Tá ríomhairí pearsanta san áireamh sa tionscal ardteicneolaíochta náisiúnta, i dtionscail straitéiseacha atá ag teacht chun cinn agus sna deich bpríomhréimse a bhfuil cur síos orthu i “Déanta sa tSín 2025”. Spreagtha ag beartais náisiúnta agus an infheistíocht ollmhór i gcumas táirgthe intíre, is cinnte go mbeidh cás ann ina mbeidh an soláthar níos mó ná an t-éileamh i margadh intíre na ríomhairí pearsanta amach anseo, agus meastachán coimeádach ann go mbeidh 2.41 milliún t/a d’acmhainn táirgthe ríomhairí pearsanta le scaoileadh sa tSín faoi 2023, agus faoin am sin beidh acmhainn táirgthe iomlán ríomhairí pearsanta na Síne gar do 3.6 milliún t/a.

I gcomparáid leis an gcumas táirgthe ríomhaire atá ag fás go tapa, níor scaoileadh an t-éileamh iartheachtach ag an am céanna. Tríd is tríd, tá fás mall ar thomhaltas ríomhaire agus tá an tionscal tar éis dul isteach i dtréimhse forbartha íseal. Tá friotaíocht tionchair agus friotaíocht cheimiceach lag ag gnáth-ríomhaire agus ní féidir é a chur i bhfeidhm i go leor réimsí, ach tá na bacainní teicniúla ar tháirgeadh táirgí ardleibhéil ard. Agus an táirgeadh á leathnú ag luas ard, ba cheart do fhiontair intíre cáilíocht a dtáirgí a neartú agus an fhadhb a bhaineann le barraíocht táirgí ísealleibhéil agus easpa táirgí ardleibhéil a athrú chun fás agus forbairt sa chomórtas dian margaidh.

I measc na dtrí phríomhphróiseas táirgthe PC, níl an modh neamh-fhosgéine truaillithe don chomhshaol, níl aon fhotháirgí ann, tá infheistíocht íseal ann, tá éifeachtúlacht mhaith agus tá ardchaighdeán sna táirgí mar thoradh air, rud a bheidh cinnte mar threo forbartha PC amach anseo. Faoi láthair, is féidir costas táirgthe DPC ard-íonachta a laghdú trí chatalaíoch éifeachtach a fhorbairt, agus ina theannta sin, is féidir imoibreoirí ard-éifeachtúlachta a dhearadh chun iad a dhéanamh oiriúnach do tháirgeadh réamhpholaiméirí PC le slaodacht leá ard.

Cé go bhfuil méadú ag teacht ar chumas táirgthe agus ar thomhaltas ríomhairí pearsanta sa tSín, is ábhair bhunúsacha iad na táirgí i gcoitinne, a úsáidtear go príomha i bpacáistiú, i scannáin agus i mbileoga, etc., le feidhmeanna cúnga agus brabúis ísle. Tá na táirgí ardleibhéil a úsáidtear san earnáil feithicleach, i bhfearais tí, i dtáirgí leictreonacha agus i réimsí eile fós ag brath ar chomhfhiontair nó ar fhiontair choigríche. Le scaoileadh breise ar chumas táirgthe, tá an soláthar agus an t-éileamh ag druidim le cothromaíocht de réir a chéile, tá an iomaíocht sa tionscal ríomhairí pearsanta ag dul i méid agus tá dúshláin mhóra roimh chuideachtaí. Is é teicneolaíochtaí neamhdhíobhálacha don chomhshaol a dhíchur, costas táirgthe amhábhar ríomhairí pearsanta a laghdú, feidhmíocht táirgí a rialáil agus a fheabhsú, táirgí ardfheidhmíochta a fhorbairt, tomhaltas fuinnimh gléasanna a laghdú, iomaíochas gléasanna a fheabhsú, agus fórsa taighde agus forbartha neamhspleách na teicneolaíochta intíre a mhéadú treo forbartha amach anseo thionscal na ríomhairí pearsanta.