摘要：聚碳酸酯（簡稱PC）是一種熱塑性工程塑料，綜合性能優良、用途廣泛。它具有透光性好、吸水性低、強度高、延展性好的特點，廣泛應用于電子工業、建筑材料、醫療機械和汽車制造等領域。本文將重點分析聚碳酸酯（PC）的生產工藝、產能情況及應用領域。

聚碳酸酯的生產起源于1956年，先后在德國、日本和美國實現工業化生產。直至20世紀80年代，全球聚碳酸酯的生產能力進入快速發展期，到21世紀初期，全球聚碳酸酯的年生產能力已突破百萬噸。近年來，聚碳酸酯已成為生產能力增長最快的工程塑料之一。

聚碳酸酯（PC）的生產工藝流程

目前，聚碳酸酯（PC）的工業生產方法主要是界面縮聚光氣化，熔融酯交換縮聚和非光氣熔融酯交換縮聚。

界面縮聚光氣化法以雙酚A和光氣為原料，二氯甲烷為溶劑，苯酚為分子量調節劑，在氫氧化鈉存在下縮聚得到PC。有關化學反應如下：

界面縮聚光氣化工藝相對成熟，所生產的產品相對純凈，易加工，分子量高等，長期以來一直是聚碳酸酯工業生產的主要方法。然而，由于在其生產中使用高毒性光氣，近年來開發不使用光氣生產聚碳酸酯的方法是新的研究熱點。

熔融酯交換縮聚法是酯交換法的一種，其工藝屬于間接光氣法。在該方法中，苯酚通過光氣反應形成碳酸二苯酯。在催化劑的作用下，雙酚A和碳酸二苯酯在高溫真空下進行酯交換，形成低聚物，然后縮聚以獲得PC。主要化學方程式為：

酯交換法是最早的聚碳酸酯工業生產方法，其成本低于界面縮聚法。在熔融酯交換縮聚反應中，使用熔融聚合法，即在聚合時不使用溶劑，當粉末中間體處于熔融狀態時，它反應形成球狀體，方法較為簡單，可靠性強。

非光氣熔融酯交換縮聚法是使用甲醇、O₂和CO為原料，生成產碳酸二甲酯，再與乙酸苯酯反應獲取碳酸二苯酯，然后，將其與雙酚A在熔融狀態下進行酯交換，通過縮聚得到PC。非光氣熔融酯交換縮聚法沒有副產物，污染小。

全球聚碳酸酯市場產能分布情況

2017年，全球PC產能約為550萬噸，其中Covestro(科思創)年生產能力161萬噸，約占全球總產能的29%；SABIC（沙伯基礎）年生產能力為148萬噸，約占全球總產能的27%；日本三菱年生產能力56萬噸，約占全球總產能的10%；日本帝人年生產能力為33萬噸，約占全球總產能的6%；盛禧奧年生產能力為29萬噸，約占全球總產能的5%。

圖1 聚碳酸酯全球產能分布

（數據來源：中國產業信息網）

截至2018年3月，中國的聚碳酸酯總產能為92.5萬噸。主要生產廠家有科思創（上海）聚合物有限公司、帝人聚碳酸酯有限公司（嘉興）和浙鐵大豐化工有限公司。年生產能力分別為40萬噸、15萬噸及10萬噸。

圖2 我國聚碳酸酯產能分布

（數據來源：中國產業信息網）

聚碳酸酯的應用領域

隨著經濟的快速發展，中國對PC的需求不斷增加，逐漸成為全球最大的聚碳酸酯消費國。其中需求量主要來自于電子產業與薄膜片材行業。

圖3 聚碳酸酯應用領域

（數據來源：中國產業信息網）

作為透明性良好的熱塑性工程塑料，在各領域的實際應用如下。

表1 聚碳酸酯的主要用途

（數據來源：中國知網）

結語

經過多年的生產研發，聚碳酸酯已成為應用最廣的工程塑料之一。聚碳酸酯具有高透光性、低吸水性及較強延展性等優點，目前已經大量應用在電子電器、汽車制造、家庭用品等領域。隨著技術的進步，聚碳酸酯將得到更廣泛的應用，并將成為人類生活中不可或缺的一部分。