પોલીકાર્બોનેટ (PC) એ કાર્બોનેટ જૂથ ધરાવતી એક પરમાણુ સાંકળ છે, વિવિધ એસ્ટર જૂથો સાથેના પરમાણુ બંધારણ અનુસાર, તેને એલિફેટિક, એલિસાયક્લિક, એરોમેટિકમાં વિભાજિત કરી શકાય છે, જેમાંથી સુગંધિત જૂથનું સૌથી વ્યવહારુ મૂલ્ય, અને સૌથી મહત્વપૂર્ણ બિસ્ફેનોલ A પ્રકારનું પોલીકાર્બોનેટ, સામાન્ય ભારે સરેરાશ પરમાણુ વજન (Mw) 20-100,000 માં.

ચિત્ર પીસી માળખાકીય સૂત્ર

પોલીકાર્બોનેટમાં સારી તાકાત, કઠિનતા, પારદર્શિતા, ગરમી અને ઠંડા પ્રતિકાર, સરળ પ્રક્રિયા, જ્યોત પ્રતિરોધક અને અન્ય વ્યાપક કામગીરી છે, મુખ્ય ડાઉનસ્ટ્રીમ એપ્લિકેશનો ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણો, શીટ અને ઓટોમોટિવ છે, આ ત્રણ ઉદ્યોગો પોલીકાર્બોનેટ વપરાશમાં લગભગ 80% હિસ્સો ધરાવે છે, અન્ય ઔદ્યોગિક મશીનરી ભાગો, સીડી-રોમ, પેકેજિંગ, ઓફિસ સાધનો, તબીબી અને આરોગ્ય સંભાળ, ફિલ્મ, લેઝર અને રક્ષણાત્મક સાધનો અને અન્ય ઘણા ક્ષેત્રોએ પણ વિશાળ શ્રેણીના એપ્લિકેશનો પ્રાપ્ત કર્યા છે, જે સૌથી ઝડપથી વિકસતા પાંચ એન્જિનિયરિંગ પ્લાસ્ટિકમાંથી એક બની ગયું છે.

૨૦૨૦ માં, વૈશ્વિક પીસી ઉત્પાદન ક્ષમતા લગભગ ૫.૮૮ મિલિયન ટન, ચીનની પીસી ઉત્પાદન ક્ષમતા ૧.૯૪ મિલિયન ટન/વર્ષ, ઉત્પાદન લગભગ ૯૬૦,૦૦૦ ટન, જ્યારે ૨૦૨૦ માં ચીનમાં પોલીકાર્બોનેટનો દેખીતો વપરાશ ૨.૩૪ મિલિયન ટન સુધી પહોંચ્યો, લગભગ ૧.૩૮ મિલિયન ટનનો તફાવત છે, વિદેશી દેશોમાંથી આયાત કરવાની જરૂર છે. વિશાળ બજાર માંગે ઉત્પાદન વધારવા માટે અસંખ્ય રોકાણો આકર્ષ્યા છે, એવો અંદાજ છે કે તે જ સમયે ચીનમાં ઘણા પીસી પ્રોજેક્ટ્સ બાંધકામ હેઠળ છે અને પ્રસ્તાવિત છે, અને આગામી ત્રણ વર્ષમાં સ્થાનિક ઉત્પાદન ક્ષમતા ૩ મિલિયન ટન/વર્ષને વટાવી જશે, અને પીસી ઉદ્યોગ ચીનમાં ટ્રાન્સફરનો ઝડપી વલણ દર્શાવે છે.

તો, પીસીની ઉત્પાદન પ્રક્રિયાઓ શું છે? દેશ અને વિદેશમાં પીસીનો વિકાસ ઇતિહાસ શું છે? ચીનમાં મુખ્ય પીસી ઉત્પાદકો કયા છે? આગળ, આપણે ટૂંકમાં કાંસકો કરીશું.

પીસી ત્રણ મુખ્ય પ્રવાહની ઉત્પાદન પ્રક્રિયા પદ્ધતિઓ

પીસી ઉદ્યોગમાં ઇન્ટરફેસિયલ પોલીકન્ડેન્સેશન ફોટોગેસ પદ્ધતિ, પરંપરાગત પીગળેલા એસ્ટર વિનિમય પદ્ધતિ અને નોન-ફોટોગેસ પીગળેલા એસ્ટર વિનિમય પદ્ધતિ એ ત્રણ મુખ્ય ઉત્પાદન પ્રક્રિયાઓ છે.
ચિત્ર ચિત્ર
1. ઇન્ટરફેસિયલ પોલીકન્ડેન્સેશન ફોસ્જીન પદ્ધતિ

તે ફોસ્જીનની બિસ્ફેનોલ A ના નિષ્ક્રિય દ્રાવક અને જલીય સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ દ્રાવણમાં પ્રતિક્રિયા છે જે નાના પરમાણુ વજનવાળા પોલીકાર્બોનેટનું ઉત્પાદન કરે છે, અને પછી ઉચ્ચ પરમાણુ પોલીકાર્બોનેટમાં ઘટ્ટ થાય છે. એક સમયે, લગભગ 90% ઔદ્યોગિક પોલીકાર્બોનેટ ઉત્પાદનો આ પદ્ધતિ દ્વારા સંશ્લેષણ કરવામાં આવતા હતા.

ઇન્ટરફેસિયલ પોલીકન્ડેન્સેશન ફોસ્જીન પદ્ધતિ પીસીના ફાયદા ઉચ્ચ સંબંધિત પરમાણુ વજન છે, જે 1.5~2*105 સુધી પહોંચી શકે છે, અને શુદ્ધ ઉત્પાદનો, સારા ઓપ્ટિકલ ગુણધર્મો, વધુ સારી હાઇડ્રોલિસિસ પ્રતિકાર અને સરળ પ્રક્રિયા છે. ગેરલાભ એ છે કે પોલિમરાઇઝેશન પ્રક્રિયામાં અત્યંત ઝેરી ફોસ્જીન અને ઝેરી અને અસ્થિર કાર્બનિક દ્રાવકો જેમ કે મિથિલિન ક્લોરાઇડનો ઉપયોગ જરૂરી છે, જે ગંભીર પર્યાવરણીય પ્રદૂષણનું કારણ બને છે.

ઓન્ટોજેનિક પોલિમરાઇઝેશન તરીકે પણ ઓળખાતી મેલ્ટ એસ્ટર વિનિમય પદ્ધતિ, સૌપ્રથમ બેયર દ્વારા વિકસાવવામાં આવી હતી, જેમાં પીગળેલા બિસ્ફેનોલ A અને ડાયફેનાઇલ કાર્બોનેટ (ડાયફેનાઇલ કાર્બોનેટ, DPC) નો ઉપયોગ કરીને ઉચ્ચ તાપમાન, ઉચ્ચ શૂન્યાવકાશ, એસ્ટર વિનિમય માટે ઉત્પ્રેરક હાજરીની સ્થિતિ, પૂર્વ-ઘનીકરણ, ઘનીકરણ પ્રતિક્રિયાનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો.

DPC પ્રક્રિયામાં વપરાતા કાચા માલ અનુસાર, તેને પરંપરાગત પીગળેલા એસ્ટર વિનિમય પદ્ધતિ (જેને પરોક્ષ ફોટોગેસ પદ્ધતિ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) અને નોન-ફોટોગેસ પીગળેલા એસ્ટર વિનિમય પદ્ધતિમાં વિભાજિત કરી શકાય છે.

2. પરંપરાગત પીગળેલા એસ્ટર વિનિમય પદ્ધતિ

તેને 2 તબક્કામાં વહેંચવામાં આવ્યું છે: (1) ફોસ્જીન + ફિનોલ → DPC; (2) DPC + BPA → PC, જે એક પરોક્ષ ફોસ્જીન પ્રક્રિયા છે.

આ પ્રક્રિયા ટૂંકી, દ્રાવક-મુક્ત છે, અને ઉત્પાદન ખર્ચ ઇન્ટરફેસિયલ કન્ડેન્સેશન ફોસ્જીન પદ્ધતિ કરતા થોડો ઓછો છે, પરંતુ DPC ની ઉત્પાદન પ્રક્રિયા હજુ પણ ફોસ્જીનનો ઉપયોગ કરે છે, અને DPC ઉત્પાદનમાં ક્લોરોફોર્મેટ જૂથોની માત્રા ઓછી હોય છે, જે PC ના અંતિમ ઉત્પાદન ગુણવત્તાને અસર કરશે, જે ચોક્કસ હદ સુધી પ્રક્રિયાના પ્રમોશનને મર્યાદિત કરે છે.

૩. નોન-ફોસ્જીન પીગળેલા એસ્ટર વિનિમય પદ્ધતિ

આ પદ્ધતિને 2 પગલાંમાં વહેંચવામાં આવી છે: (1) DMC + ફિનોલ → DPC; (2) DPC + BPA → PC, જે કાચા માલ તરીકે ડાયમિથાઇલ કાર્બોનેટ DMC અને DPC ને સંશ્લેષણ કરવા માટે ફિનોલનો ઉપયોગ કરે છે.

એસ્ટર વિનિમય અને ઘનીકરણમાંથી મેળવેલા બાય-પ્રોડક્ટ ફિનોલને DPC પ્રક્રિયાના સંશ્લેષણ માટે રિસાયકલ કરી શકાય છે, આમ સામગ્રીનો પુનઃઉપયોગ અને સારી આર્થિકતા પ્રાપ્ત થાય છે; કાચા માલની ઉચ્ચ શુદ્ધતાને કારણે, ઉત્પાદનને સૂકવવા અને ધોવાની પણ જરૂર નથી, અને ઉત્પાદનની ગુણવત્તા સારી છે. આ પ્રક્રિયા ફોસ્જીનનો ઉપયોગ કરતી નથી, પર્યાવરણને અનુકૂળ છે, અને તે એક ગ્રીન પ્રોસેસ રૂટ છે.

પેટ્રોકેમિકલ સાહસોના ત્રણ કચરા માટેની રાષ્ટ્રીય જરૂરિયાતો સાથે, પેટ્રોકેમિકલ સાહસોની સલામતી અને પર્યાવરણીય સંરક્ષણ માટેની રાષ્ટ્રીય જરૂરિયાતોમાં વધારો અને ફોસ્જીનના ઉપયોગ પર પ્રતિબંધ સાથે, નોન-ફોસ્જીન પીગળેલા એસ્ટર એક્સચેન્જ ટેકનોલોજી ભવિષ્યમાં વિશ્વમાં પીસી ઉત્પાદન ટેકનોલોજી વિકાસની દિશા તરીકે ધીમે ધીમે ઇન્ટરફેસિયલ પોલીકન્ડેન્સેશન પદ્ધતિને બદલશે.