聚碳酸酯中的贵族–共聚PC（含硅共聚PC、生物基PC）进展介绍
2020-9-15,亚化咨询胡经理供稿。
●由亚化咨询主办的第五届聚碳酸酯技术与市场研讨会2020将于9月28-29日在浙江舟山召开。
●亚化咨询将于近期完成最新版《中国聚碳酸酯技术与市场年度报告2020》，并于第五届聚碳酸酯技术与市场研讨会2020发布。
聚碳酸酯(PC)是一种综合性能优良的非晶型热塑性树脂，具有优异的电绝缘性、延伸性、透明性、尺寸稳定性、高抗冲击强度及耐化学腐蚀性，较高的耐热性和耐寒性等。但是PC也存在很多缺点，较高的熔体粘度，加工困难，难于制作大型制品。且耐溶剂性、耐磨损性、耐沸水性较差，高温起泡等，以至于限制了其在一些领域的应用。
通常改进的办法是，对普通PC进行改性，比如PC/ABS、PC/PBT合金，但是有时候会损失透明性，或者刚性。共聚PC产品以其独的优异性能而备受关注，以下主要介绍商业化的两种共聚PC产品。
含硅共聚聚碳酸酯
1969年GE公司首先开发聚硅氧烷(PDMS )共聚聚碳酸脂。聚硅氧烷分子中存在大量的硅氧键，主链柔性好，有良好的热稳定性、阻燃性，对氧气和氮气有选择透过性。
含硅共聚PC机理
常规PC与含硅PC合成单体都含有双酚A、光气，但含硅PC还与聚二甲基硅氧烷共聚而成。
我们都知道，聚碳酸酯中拥有庞大苯环的刚硬基团，限制了分子链段的内旋，并且强极性基团-COO（酯基），提供了较大的分子间力，使分子链互相束缚，进一步削弱了分子链的柔性。因此，聚合物的玻璃化温度和熔融温度较高，熔体粘度高，分子链在外力作用下不易滑移。并且，由于分子链中含有-COO（酯基），在有酸或有碱存在的条件下，酯能发生水解反应生成相应的酸或醇。所以，常规PC耐水解稳定性不高，对缺口敏感，耐划痕性较差，长期暴露于紫外线中黄变效果明显，并且PC容易受某些有机溶剂的浸浊。
常规PC的合成机理
含硅PC的合成机理
引入有机硅基团的优点
1)增加柔性
引入有机硅基团，增加了结构单元的长度，降低了庞大苯环的刚性，增加了分子链的柔顺性，因此，提高了PC材料的流动性。
2)改善耐水解性
要理解为何能改善耐水解性，有机硅氧烷“-Si-0-Si-”是一种疏水基团，并且有机硅化合物与无机硅酸盐材料之间有较强的化学亲和力，利用这个性能，可以有效的改变材料表面的特性，使之达到憎水效果。因此，在聚碳酸酯中接上有机硅氧烷结构，利用其独有的性能，从而使聚碳酸酯的耐水解性得到大大提高。
3)改善耐高低温、阻燃、耐腐蚀等性能
由于有机硅独特的结构，兼备了无机材料与有机材料的性能，具有表面张力低、粘温系数小、压缩性高、气体渗透性高等基本性质，并具有耐高低温、电气绝缘、耐氧化稳定性、耐候性、难燃、憎水、耐腐蚀、无毒无味以及生理惰性等优异特性。
因此在PC中接入有机硅，从而使PC的耐高低温性能提高，从而在-30℃~-40℃时，依然能保持常温下的力学性能；并且有机硅的耐氧化稳定性、耐候性特点，使PC的耐氧化性能提高；耐黄变性增强。
硅共聚聚碳酸酯主要的代表厂商——SABIC
SABIC的共聚PC树脂为例，有低温抗冲，高韧性高流动，优异耐候性，阻燃低烟无毒，薄壁透明阻燃，高耐热，高耐热高透明易成型等类型。
比较火的应用，就是在医疗器械的外壳上的应用。这种新型Elcres CRX材料属于SABIC的LNP特种化合物产品线。据其新闻稿称，这种PC共聚物旨在防止经常用强力消毒剂清洗的医疗器械出现应力断裂。
PC共聚物由于良好的耐化学性，被用于经常消毒，高温灭菌的医疗器械外壳。
银光集团发布国内首个《硅氧烷聚碳酸酯企业标准》
2020年6月18日获悉，中国兵器工业集团北化研究院集团甘肃银光化学工业集团有限公司发布国内首个《硅氧烷聚碳酸酯企业标准》,为企业硅氧烷聚碳酸酯产品抢占市场话语权奠定基础。
银光集团持续优化甲苯二异氰酸酯生产工艺，推进配套产业链改造，积极培育新的经济增长点，以现有年产500吨聚碳酸酯为切入点，推进聚碳酸酯系列化产品开发进程，着力实现多品种硅氧烷聚碳酸酯生产能力。企业生产的硅氧烷聚碳酸酯产品既保留聚碳酸酯产品的韧性、耐热性，同时又具备润滑、稳定、阻燃、耐低温等特性。
硅氧烷聚碳酸酯在军工领域应用极为广泛，但通过查阅资料，调研市场，国内并无硅氧烷聚碳酸酯相关标准。银光集团组建小组，通过收集数据、开展实验、集中讨论、反复论证，并结合企业硅氧烷聚碳酸酯的性能及技术指标，完成了《硅氧烷聚碳酸酯标准》的建立。
该标准规范了硅氧烷聚碳酸酯质量管理要求，优化了质量指标，明确了组批、取样方式，详细规定了产品标识、包装及运输、贮存方式，进一步提升了企业创新能力和市场竞争力。
生物基聚碳酸酯树脂
日本三菱化学公司
日本三菱化学公司开发的一种生物基聚碳酸酯(PC)树脂。其开发的这种透明生物工程塑料DURABIO的共聚单体为异山梨醇，而非传统的双酚A。
DURABIO不能生物降解，适用于一系列工程应用。与传统的PC树脂相比，DURABIO的主要优点为高透明性、优异的光学性能及高耐磨性。其优异的光学性能得益于原料异山梨醇。异山梨醇从葡萄糖中萃取而得，是一种应用广泛的生物原料。
三菱化学称，DURABIO的光学性能和抗冲击性优于传统的PC树脂，与双酚A不同，异山梨醇是脂肪族化合物。除了高透明性和光学均匀性外，该PC树脂只有暴露在光下，才会轻微变黄；高透明性使其易于着色，即使是较深的色调和金属效果漆。
中科院 “千吨级异山梨醇型聚碳酸酯和聚酯工程化示范”顺利通过验收
2020年1月8日，中科院STS计划吉林省区域重点项目“千吨级异山梨醇型聚碳酸酯和聚酯工程化示范”验收会在北京召开。中科院长春分院院长甘建国，化学所所长张德清、党委书记王笃金，长春大成集团副总裁褚腊林，项目验收专家组以及分院科技合作处、化学所职能部门、项目组成员和合作企业相关人员参加了验收会。
项目验收环节由验收专家组组长清华大学刘德华教授主持。与会专家首先听取了项目负责人李春成研究员的报告，审查了验收材料，并提出了相关意见和建议，一致认为该项目完成了各项任务，实现了预期目标，同意该项目通过验收。甘建国在总结中指出，生物基材料是吉黑两省新材料领域的重点方向，本项目的成功实施对未来生物基材料高新技术成果落户吉黑两省起到良好的示范作用，有望进一步推动供给侧结构性改革，为地方社会经济发展做出持续性贡献。
中科院STS区域重点项目“千吨级异山梨醇型聚碳酸酯和聚酯工程化示范”通过研发异山梨醇型聚碳酸酯和聚酯系列专用树脂料，实现千吨级工程化示范，进而形成从玉米、异山梨醇到生物基高分子材料的玉米深加工完整产业链。
由亚化咨询主办的第五届聚碳酸酯技术与市场研讨会2020将于9月28-29日在舟山召开。会议还将安排参观考察舟山石化基地（岱山新材料产业园、海洋产业集聚区等）。
会议主题
1. “十四五”化工新材料产业政策与发展重点解析
2. 全球PC产业格局、贸易流向与供需趋势分析
3. 最新PC生产工艺技术进展与工业化进程
4. 项目建设运营经验与优化升级方案
5. 原料（BPA、酚酮、DMC等）供需与投资机遇
6. 改性PC研究、新产品开发与应用实践
7. 生物基共聚PC技术发开与产品性能提升
8. 塑料循环利用技术现状与发展趋势
9. 创新应用（5G通讯、汽车、家居等）发展研判
10. 产业链一体化发展趋势与盈利性分析
11. 含盐废水处理系统与工艺
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胡雅静
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