双酚芴型聚碳酸酯的合成及性能研究
本文想要研究的内容是双酚芴型聚碳酸酯的合成及性能，以前双酚型聚碳酸酯一般都是用的是双酚A作为合成原料，而我们所做的实验是用双酚芴作为合成原料，看其是否可以使得聚碳酸酯性能得到改进，也研究双酚芴和双酚A混合比例加入所得的聚碳酸酯的性能方面的改善。按照酯交换法合成聚碳酸酯，可以将实验有两个阶段，第一个是酯交换阶段，第二个是缩聚阶段。将反应的条件设置为温度240℃，压力控制在小于20mmHg,使用碳酸氢钠作为反应的催化剂，反应时间为4个小时。为了研究不同比例的双酚芴与双酚A对反应实验结果的影响，采用红外光谱仪、示差量热扫描分析仪等仪器对最后合成的产物双酚型聚碳酸酯进行红外表征之后再对数据进行分析工作。一般来讲，聚碳酸酯都是链状结构，因此本文的研究内容，希望能够将三酚PA加入实验中进行分析和研究，看是否能够做到类似于网状的结构，再研究其性能方面的优越性。关键词 双酚芴，双酚A，聚碳酸酯，酯交换，缩聚
目 录
1 引言 1
1．1 聚碳酸酯的发展简史 2
1.2 聚碳酸酯的性能及改进 2
1.3 聚碳酸酯的合成工艺 3
2 双酚芴型聚碳酸酯的实验 7
2.1 实验条件的选择 7
2.2 实验仪器和原料 8
2.3 实验装置图 9
2.4 实验步骤 9
2.5 实验记录 10
2.6 实验需要注意的事项 10
2.7 红外光谱（FTIR） 11
3 结果与分析 12
3.1 苯酚蒸出量与反应时间的关系: 12
3.2 红外光谱分析： 12
3.3 示差扫描量热分析： 13
3.4 加入三酚PA与双酚A不同比例实验 17
结 论 19
致 谢 20
参 考 文 献 21
1 引言
聚碳酸酯也就是常说的PC，它指的是一种高分子聚合物，碳酸酯基这一特殊结构在其分子链中[1]。聚碳酸酯具有许多特别是热塑性方面的优良性能，还有很好的电绝缘性、耐溶剂性、尺寸稳定性，这些性能方面都具有很大的优越性。作为五大工程塑料之一，在我国需求量 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
巨大，使用增长速率也是最快的[2]。
聚碳酸酯应用于我国的多个行业和生活中的各个领域。因为聚碳酸酯具有良好的耐热性、抗冲击性、硬度也高，应用于汽车制造业，多用于轿车卡车零部件、生产照明系统、仪表盘；航空航天方面的多应用于零部件和防护用品，飞机上使用的聚碳酸酯做成的零件部件多达千件；利用聚碳酸酯的透明性好、制品轻盈、耐腐蚀、不易变形等优点，包装领域多用于生产储水瓶；因为其电绝缘性、尺寸稳定性电子电器行业用于生产工具外壳、支架、食品加工机械、抽屉等等。还用于生产光学器械、光盘、透镜以及生活中的各种用品等等[3]。
聚碳酸酯一般可以分为芳香族、脂肪族、脂肪族芳香族等很多种种类[4]。因为，一般情况下，脂肪族或者脂肪族芳香族类型的聚碳酸酯在很多性能方面不够完善，特别是机械性能，使得很多方面的应用有一定的限制。现如今，工业上大多数的聚碳酸酯都属于芳香族类的聚碳酸酯[5]。而芳香族聚碳酸酯中最常见的就是双酚A型的聚碳酸酯，它具有工业技术最成熟的聚碳酸酯合成工艺。而双酚A型聚碳酸酯属于芳香族聚碳酸酯的一种，有很大的商业价值。其特征：有良好的耐热性能，还有很好的机械强度。它无味、无色、透明，而且其产品尺寸很有很好的稳定性，所以在各个生产生活方面都有应用。除了双酚A型的聚碳酸酯，目前已经有各种其他类型聚碳酸酯的研究，例如利用双酚芴作为原料进行聚碳酸酯的合成。而美国道化学公司采用的是双酚芴，从而研制出三种级别的聚碳酸酯，它们的玻璃化温度分别为170℃、190℃和200℃[6]。不仅如此，还有一部分研究是利用第三单体合成共聚物，还有掺杂其他树脂形成共混聚碳酸酯等等各种方法去研究，从而可以将这类聚碳酸酯应用于更多的领域，更好地促进工业的发展和人们生活水平的提高。
本文主要就是想研究双酚芴型聚碳酸酯在各种性能方面的分析以及改善，利用不同比例的双酚芴和双酚A作为原料进一步研究和分析产物性能。
1．1 聚碳酸酯的发展简史
聚碳酸酯简称PC，指的是分子链中具有碳酸酯基这一结构的一种工程塑料，人们研究碳酸酯已经大概有120年的历史[7]。
伯恩鲍姆和卢里在1881年研究过程中，制得了碳酸酯缩合物；杜邦公司的彼得森在1940年研制出了一种薄膜和纤维的高分子量聚碳酸酯，还申请了美国专利；1953年，前西德拜耳公司的施内于1953年在威尔登根工厂生产出聚碳酸酯，具有施热塑性高熔点线性的特征。拜耳公司在1958年就制得了双酚A型聚碳酸酯，公司用的合成方法是新型的熔融酯交换法，因此也是世界上首个完成了中等规模工业化；通用电气公司于1959年通过澳大利亚专利公布了另外一种成功研究的方法，即光气化溶剂法制备聚碳酸酯，并且在1960年投入生产[8]。
我国是于1958年开始发展聚碳酸酯工业的，由沈阳化工研究院首先研究出一种方法，叫做熔融酯交换法。在1965年的时候，在大连塑料四厂就完成了生产聚碳酸酯的工艺，它的年生产量已经有100吨/年了。到了70年代末期，有了其他的新型方法工艺，比如酯交换法工艺、光气法工艺。当时的总生产量已经超过300吨了。但是因为生产原料没有合格、生产工艺还不够完善、规模也不是很大、当时的设备也不够完善，导致了在很多企业不能够继续生产。目前还在生产的企业只有3家，而且大多数都还在中试阶段。重庆长风化工厂、江苏常州合成化工总厂和上海申聚化工厂就是这三家企业，总生产量约6000吨[9]。
在我国，聚碳酸酯的使用量很大，聚碳酸酯原本不是很被重视，但是现在多个行业的应用和发展，使得聚碳酸酯成为了市场上的新宠。因为前面我们所说的它的各个方面具有的良好的性能，也使得对于它的研究变得具有重要的意义。聚碳酸酯的研究进展在不断地推进中，对于它的生产技术也一直都在不断地提高以及改善中[10]。近几十年我国的PC生产技术虽然有了很大的提高，但是还是不能与国外生产技术相比较，我们的生产技术现在还跟不上，并且它的技术还是无法达到一些工业产业方面的要求，因此，聚碳酸酯的研究非常值得探讨。只有研究出更加优良的产品，才更有利于工业的发展和聚碳酸酯的广为应用。
目 录
1 引言 1
1．1 聚碳酸酯的发展简史 2
1.2 聚碳酸酯的性能及改进 2
1.3 聚碳酸酯的合成工艺 3
2 双酚芴型聚碳酸酯的实验 7
2.1 实验条件的选择 7
2.2 实验仪器和原料 8
2.3 实验装置图 9
2.4 实验步骤 9
2.5 实验记录 10
2.6 实验需要注意的事项 10
2.7 红外光谱（FTIR） 11
3 结果与分析 12
3.1 苯酚蒸出量与反应时间的关系: 12
3.2 红外光谱分析： 12
3.3 示差扫描量热分析： 13
3.4 加入三酚PA与双酚A不同比例实验 17
结 论 19
致 谢 20
参 考 文 献 21
1 引言
聚碳酸酯也就是常说的PC，它指的是一种高分子聚合物，碳酸酯基这一特殊结构在其分子链中[1]。聚碳酸酯具有许多特别是热塑性方面的优良性能，还有很好的电绝缘性、耐溶剂性、尺寸稳定性，这些性能方面都具有很大的优越性。作为五大工程塑料之一，在我国需求量 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
巨大，使用增长速率也是最快的[2]。
聚碳酸酯应用于我国的多个行业和生活中的各个领域。因为聚碳酸酯具有良好的耐热性、抗冲击性、硬度也高，应用于汽车制造业，多用于轿车卡车零部件、生产照明系统、仪表盘；航空航天方面的多应用于零部件和防护用品，飞机上使用的聚碳酸酯做成的零件部件多达千件；利用聚碳酸酯的透明性好、制品轻盈、耐腐蚀、不易变形等优点，包装领域多用于生产储水瓶；因为其电绝缘性、尺寸稳定性电子电器行业用于生产工具外壳、支架、食品加工机械、抽屉等等。还用于生产光学器械、光盘、透镜以及生活中的各种用品等等[3]。
聚碳酸酯一般可以分为芳香族、脂肪族、脂肪族芳香族等很多种种类[4]。因为，一般情况下，脂肪族或者脂肪族芳香族类型的聚碳酸酯在很多性能方面不够完善，特别是机械性能，使得很多方面的应用有一定的限制。现如今，工业上大多数的聚碳酸酯都属于芳香族类的聚碳酸酯[5]。而芳香族聚碳酸酯中最常见的就是双酚A型的聚碳酸酯，它具有工业技术最成熟的聚碳酸酯合成工艺。而双酚A型聚碳酸酯属于芳香族聚碳酸酯的一种，有很大的商业价值。其特征：有良好的耐热性能，还有很好的机械强度。它无味、无色、透明，而且其产品尺寸很有很好的稳定性，所以在各个生产生活方面都有应用。除了双酚A型的聚碳酸酯，目前已经有各种其他类型聚碳酸酯的研究，例如利用双酚芴作为原料进行聚碳酸酯的合成。而美国道化学公司采用的是双酚芴，从而研制出三种级别的聚碳酸酯，它们的玻璃化温度分别为170℃、190℃和200℃[6]。不仅如此，还有一部分研究是利用第三单体合成共聚物，还有掺杂其他树脂形成共混聚碳酸酯等等各种方法去研究，从而可以将这类聚碳酸酯应用于更多的领域，更好地促进工业的发展和人们生活水平的提高。
本文主要就是想研究双酚芴型聚碳酸酯在各种性能方面的分析以及改善，利用不同比例的双酚芴和双酚A作为原料进一步研究和分析产物性能。
1．1 聚碳酸酯的发展简史
聚碳酸酯简称PC，指的是分子链中具有碳酸酯基这一结构的一种工程塑料，人们研究碳酸酯已经大概有120年的历史[7]。
伯恩鲍姆和卢里在1881年研究过程中，制得了碳酸酯缩合物；杜邦公司的彼得森在1940年研制出了一种薄膜和纤维的高分子量聚碳酸酯，还申请了美国专利；1953年，前西德拜耳公司的施内于1953年在威尔登根工厂生产出聚碳酸酯，具有施热塑性高熔点线性的特征。拜耳公司在1958年就制得了双酚A型聚碳酸酯，公司用的合成方法是新型的熔融酯交换法，因此也是世界上首个完成了中等规模工业化；通用电气公司于1959年通过澳大利亚专利公布了另外一种成功研究的方法，即光气化溶剂法制备聚碳酸酯，并且在1960年投入生产[8]。
我国是于1958年开始发展聚碳酸酯工业的，由沈阳化工研究院首先研究出一种方法，叫做熔融酯交换法。在1965年的时候，在大连塑料四厂就完成了生产聚碳酸酯的工艺，它的年生产量已经有100吨/年了。到了70年代末期，有了其他的新型方法工艺，比如酯交换法工艺、光气法工艺。当时的总生产量已经超过300吨了。但是因为生产原料没有合格、生产工艺还不够完善、规模也不是很大、当时的设备也不够完善，导致了在很多企业不能够继续生产。目前还在生产的企业只有3家，而且大多数都还在中试阶段。重庆长风化工厂、江苏常州合成化工总厂和上海申聚化工厂就是这三家企业，总生产量约6000吨[9]。
在我国，聚碳酸酯的使用量很大，聚碳酸酯原本不是很被重视，但是现在多个行业的应用和发展，使得聚碳酸酯成为了市场上的新宠。因为前面我们所说的它的各个方面具有的良好的性能，也使得对于它的研究变得具有重要的意义。聚碳酸酯的研究进展在不断地推进中，对于它的生产技术也一直都在不断地提高以及改善中[10]。近几十年我国的PC生产技术虽然有了很大的提高，但是还是不能与国外生产技术相比较，我们的生产技术现在还跟不上，并且它的技术还是无法达到一些工业产业方面的要求，因此，聚碳酸酯的研究非常值得探讨。只有研究出更加优良的产品，才更有利于工业的发展和聚碳酸酯的广为应用。
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