Технологии

Практическое значение получили только ароматические поликарбонаты. Поликарбонаты относятся к аморфным, инженерным пластикам. Композиции на его основе – к специальным полимерам.

Физико-химические свойства поликарбонатов

Термические, оптические, механические свойства поликарбонатов

Обладают высокой жесткостью и прочностью в сочетании с очень высокой стойкостью к ударным воздействиям в том числе при повышенной и пониженной температуре.
Поликарбонаты оптически прозрачны, морозостойки.
Поликарбонаты выдерживают кратковременный нагрев до 153 о С (PC-HT - до 160-220 о С). Выдерживает циклические перепады температур от -253 до +100 о С. Интервал температур длительной эксплуатации: от -100 до 115-130 о С.
Температура стеклования: 140-155 о С (для PC-HT - до 220 о С).

Химические свойства поликарбонатов

Поликарбонаты самозатухают; растворяются в большинстве органических растворителей, например метиленхлориде, хлороформе, дихлорэтане.

Устойчивы к действию кислот, растворов солей, окислителей. Не стоек к щелочам, концентрированным кислотам, органическим растворителям. Растворяются в метиленхлориде, дихлорэтане. Не стойки к действию УФ-излучения (падает ударопрочность, относительное удлинение), к длительному воздействию горячей воды.

Биологически инертны. Подвергаются стерилизации.
Склонен к гидролизу, требует хорошей сушки перед переработкой.
Перерабатываются поликарбонаты всеми обычными для термопластов методами (например, литьём под давлением, экструзией, прессованием).
Детали с высокими остаточными напряжениями легко растрескиваются при действии бензина, масел. Имеет высокую размерную стабильность, незначительное водопоглощение.

Технологии производства поликарбонатов

В промышленности поликарбонаты получают методом:

- поликонденсации - метод синтеза полимеров, основанный на реакциях замещения взаимодействующих между собой мономеров и/или олигомеров и сопровождается выделением побочных низкомолекулярных соединении;

- переэтерификацией (общее название процессов алкоголиза, ацидолиза и двойного обмена сложных эфиров) диарилкарбонатов (например, дифенилкарбоната) ароматическими диоксисоединениями (нефосгенный способ). В качестве диоксисоединения используют главным образом 2,2-бис-(4-оксифенил) пропан (диан,  бисфенол А).

До настоящего времени основным промышленным способом производства поликарбонатов остается способ, основанный на межфазной поликонденсации. По этой технологии производится более 80% поликарбоната в мире. Отечественная технология также основана на межфазной поликонденсации бисфенола А с фосгеном.

Данный метод заключается во взаимодействии динатриевой соли бисфенола А и фосгена в присутствии оснований. Взаимодействие практически необратимо. Данный метод имеет существенные недостатки, связанные с высокой токсичностью реагента, образованием побочных продуктов и необходимостью проведения тщательной очистки образующегося полимера от исходных реагентов и побочных продуктов.

Новейшие технологии ориентируются на нефосгенный способ выпуска. Данный метод основан на взаимодействии дифенилолпропана и  диметилового эфира угольной кислоты (ДМУК). Использование ДМУК дает возможность перевести технологический процесс получения ПК из жидкой фазы в расплав, избавиться от экологически опасного фосгена и значительно увеличить объемы производства.

По всем показателям, кроме энергетических затрат, бесфосгенный метод превосходит традиционный. Однако к числу недостатков нетрадиционной технологии относится побочное выделение анизола, который не находит применения, поскольку его мировое потребление меньше 7 тыс. тонн, и материал отправляется на сжигание. Кроме того, по бесфосгенной технологии нельзя получить ряд марок поликарбоната, в частности, высокомолекулярный поликарбонат и сополимеры на основе поликарбоната.