პოლიკარბონატი (PC) არის მოლეკულური ჯაჭვი, რომელიც შეიცავს კარბონატულ ჯგუფს, მოლეკულური სტრუქტურის მიხედვით, სხვადასხვა ეთერული ჯგუფებით, შეიძლება დაიყოს ალიფატურ, ალიციკლურ და არომატულ ჯგუფებად, რომელთაგან ყველაზე პრაქტიკული მნიშვნელობა აქვს არომატულ ჯგუფს, ხოლო ყველაზე მნიშვნელოვანი ბისფენოლ A ტიპის პოლიკარბონატია, რომლის საშუალო მოლეკულური წონა (Mw) ზოგადად 20-100,000-ია.

სურათი PC სტრუქტურული ფორმულა

პოლიკარბონატს აქვს კარგი სიმტკიცე, სიმტკიცე, გამჭვირვალობა, სითბო და სიცივე წინააღმდეგობა, მარტივი დამუშავება, ცეცხლგამძლე და სხვა ყოვლისმომცველი მახასიათებლები, ძირითადი გამოყენება ელექტრონული ტექნიკა, ფურცელი და საავტომობილო ინდუსტრიაა, ეს სამი ინდუსტრია პოლიკარბონატის მოხმარების დაახლოებით 80%-ს შეადგენს, დანარჩენი სამრეწველო დანადგარების ნაწილებშია, CD-ROM, შეფუთვა, საოფისე აღჭურვილობა, სამედიცინო და ჯანდაცვის, კინოფილმის, დასვენებისა და დამცავი აღჭურვილობის და სხვა მრავალი სფეროს ჩათვლით, რომლებმაც ასევე მიაღწიეს ფართო გამოყენების არეალს და გახდნენ ხუთი საინჟინრო პლასტმასისგან შემდგარი ყველაზე სწრაფად მზარდი კატეგორია.

2020 წელს, გლობალური პერსონალური კომპიუტერების წარმოების მოცულობა დაახლოებით 5.88 მილიონი ტონაა, ჩინეთში პერსონალური კომპიუტერების წარმოების მოცულობა წელიწადში 1.94 მილიონი ტონაა, წარმოება კი დაახლოებით 960,000 ტონას შეადგენს. მიუხედავად იმისა, რომ პოლიკარბონატის მოხმარებამ ჩინეთში 2020 წელს 2.34 მილიონ ტონას მიაღწია, თითქმის 1.38 მილიონი ტონის დეფიციტია, რაც უცხო ქვეყნებიდან იმპორტის საჭიროებას წარმოადგენს. ბაზრის უზარმაზარმა მოთხოვნამ წარმოების გაზრდის მიზნით მრავალი ინვესტიცია მიიზიდა. ვარაუდობენ, რომ ჩინეთში ერთდროულად მრავალი პერსონალური კომპიუტერების პროექტი მიმდინარეობს და შემოთავაზებულია, ხოლო ადგილობრივი წარმოების მოცულობა მომდევნო სამი წლის განმავლობაში წელიწადში 3 მილიონ ტონას გადააჭარბებს. პერსონალური კომპიუტერების ინდუსტრია ჩინეთში გადატანის დაჩქარებულ ტენდენციას აჩვენებს.

მაშ ასე, როგორია პერსონალური კომპიუტერების წარმოების პროცესები? როგორია პერსონალური კომპიუტერების განვითარების ისტორია როგორც ქვეყნის შიგნით, ასევე მის ფარგლებს გარეთ? რომელია პერსონალური კომპიუტერების ძირითადი მწარმოებლები ჩინეთში? შემდეგ, მოკლედ განვიხილავთ.

PC-ს სამი ძირითადი წარმოების პროცესის მეთოდი

პერსონალური კომპიუტერების ინდუსტრიაში სამი ძირითადი წარმოების პროცესია: ფაზათაშორისი პოლიკონდენსაციის ფოტოაირის მეთოდი, გამდნარი ეთერების ტრადიციული გაცვლის მეთოდი და არაფოტოაირის გამდნარი ეთერების გაცვლის მეთოდი.
სურათი სურათი
1. ფაზათაშორისი პოლიკონდენსაციის ფოსგენის მეთოდი

ეს არის ფოსგენის რეაქცია ინერტულ გამხსნელსა და ბისფენოლ A-ს ნატრიუმის ჰიდროქსიდის წყალხსნარში, რის შედეგადაც წარმოიქმნება მცირე მოლეკულური წონის პოლიკარბონატი, შემდეგ კი კონდენსირდება მაღალმოლეკულურ პოლიკარბონატად. ერთ დროს, სამრეწველო პოლიკარბონატის პროდუქტების დაახლოებით 90% სინთეზირდებოდა ამ მეთოდით.

ფაზათაშორისი პოლიკონდენსაციის ფოსგენის მეთოდის PC უპირატესობებია მაღალი ფარდობითი მოლეკულური წონა, რომელსაც შეუძლია 1.5~2*105-ს მიაღწიოს, სუფთა პროდუქტები, კარგი ოპტიკური თვისებები, უკეთესი ჰიდროლიზისადმი მდგრადობა და მარტივი დამუშავება. ნაკლი ის არის, რომ პოლიმერიზაციის პროცესი მოითხოვს მაღალტოქსიკური ფოსგენის და ტოქსიკური და აქროლადი ორგანული გამხსნელების, როგორიცაა მეთილენქლორიდი, გამოყენებას, რაც სერიოზულ გარემოს დაბინძურებას იწვევს.

დნობის ეთერის გაცვლის მეთოდი, ასევე ცნობილი როგორც ონტოგენური პოლიმერიზაცია, პირველად შეიმუშავა Bayer-მა, გამდნარი ბისფენოლი A-სა და დიფენილის კარბონატის (დიფენილის კარბონატი, DPC) გამოყენებით, მაღალ ტემპერატურაზე, მაღალ ვაკუუმში, ეთერის გაცვლისთვის კატალიზატორის არსებობის მდგომარეობაში, წინასწარი კონდენსაციის რეაქციაში.

DPC პროცესში გამოყენებული ნედლეულის მიხედვით, იგი შეიძლება დაიყოს ტრადიციულ გამდნარი ეთერის გაცვლის მეთოდად (ასევე ცნობილი როგორც არაპირდაპირი ფოტოაზის მეთოდი) და არაფოტოაირის გამდნარი ეთერის გაცვლის მეთოდად.

2. ტრადიციული გამდნარი ეთერის გაცვლის მეთოდი

ის დაყოფილია 2 საფეხურად: (1) ფოსგენი + ფენოლი → DPC; (2) DPC + BPA → PC, რაც არაპირდაპირი ფოსგენის პროცესია.

პროცესი ხანმოკლეა, გამხსნელების გარეშე და წარმოების ღირებულება ოდნავ დაბალია, ვიდრე ფაზათაშორისი კონდენსაციის ფოსგენის მეთოდი, თუმცა DPC-ის წარმოების პროცესი კვლავ იყენებს ფოსგენს, ხოლო DPC პროდუქტი შეიცავს ქლოროფორმატის ჯგუფების კვალს, რაც გავლენას ახდენს PC-ის საბოლოო პროდუქტის ხარისხზე, რაც გარკვეულწილად ზღუდავს პროცესის დაწინაურებას.

3. არაფოსგენური გამდნარი ეთერის გაცვლის მეთოდი

ეს მეთოდი დაყოფილია 2 ეტაპად: (1) DMC + ფენოლი → DPC; (2) DPC + BPA → PC, რომელიც იყენებს დიმეთილის კარბონატს DMC-ს, როგორც ნედლეულს, და ფენოლს DPC-ს სინთეზირებისთვის.

ეთერის გაცვლისა და კონდენსაციის შედეგად მიღებული ფენოლის თანმდევი პროდუქტი შეიძლება გადამუშავდეს DPC პროცესის სინთეზისთვის, რითაც მიიღწევა მასალის ხელახალი გამოყენება და კარგი ეკონომიურობა; ნედლეულის მაღალი სისუფთავის გამო, პროდუქტს ასევე არ სჭირდება გაშრობა და გარეცხვა, ხოლო პროდუქტის ხარისხი კარგია. პროცესი არ იყენებს ფოსგენს, არის ეკოლოგიურად სუფთა და წარმოადგენს ეკოლოგიურად სუფთა პროცესის გზას.

ნავთობქიმიური საწარმოების სამი სახის ნარჩენების ეროვნული მოთხოვნების გათვალისწინებით, ნავთობქიმიური საწარმოების უსაფრთხოებისა და გარემოს დაცვის ეროვნული მოთხოვნების ზრდასთან და ფოსგენის გამოყენების შეზღუდვასთან ერთად, არაფოსგენური გამდნარი ეთერის გაცვლის ტექნოლოგია თანდათანობით ჩაანაცვლებს ინტერფაზური პოლიკონდენსაციის მეთოდს, როგორც მსოფლიოში პერსონალური კომპიუტერების წარმოების ტექნოლოგიების განვითარების მიმართულება.