二氧化碳制聚碳酸酯,是以二氧化碳和环氧化合物为原料,在催化剂作用下共聚合成聚碳酸酯的过程,其产物也称为二氧化碳基聚碳酸酯。
聚碳酸酯(PC),是一种通用工程塑料,具有强度高、弹性好、抗冲击、尺寸稳定性好、阻燃、抗氧化、耐热、耐疲劳、耐老化、绝缘、易于加工等特点,下游应用范围极为广泛,包括电子、家电、医疗设备、汽车、机械、电力设备、包装、容器、建材等领域。近十年来,全球聚碳酸酯需求量呈现持续增长态势,2023年达到580万吨左右。
二氧化碳排放到大气中可导致全球气候变暖,是主要的温室气体,若对二氧化碳进行资源化再利用,在减少碳排放、实现环保效应的同时,还能够实现经济效应。二氧化碳制聚碳酸酯,是二氧化碳资源化利用的重要方向之一,传统聚碳酸酯制备采用化石能源,利用此法进行替代,可以降低化石能源消耗,进一步减少二氧化碳排放量,降低对环境的污染。
催化剂在二氧化碳制聚碳酸酯过程中不可或缺,直接影响反应效率以及产物质量。受催化剂性能影响,早期制得的二氧化碳基聚碳酸酯,在热稳定性、力学性能等方面弱于传统石油基聚碳酸酯,主要用于家电、电力、包装、容器等行业,无法满足电子产品摄像头等高端市场需求。
新思界
行业分析人士表示,我国二氧化碳制聚碳酸酯相关研究成果正在不断增多。2022年1月,青岛科技大学团队发现有机膦腈/三乙基硼(TEB)可以高效催化二氧化碳和环氧环己烷(CHO)共聚,制造高性能聚氨酯;2023年11月,西安石油大学团队开发出一系列高效低廉的新型催化剂,用于二氧化碳的高效转化,成功合成了新型二氧化碳基聚碳酸酯,具有强抗紫外线老化性能以及抗菌特性。
此外,国家发改委于2023年12月修订发布的新版《产业结构调整指导目录(2024年本)》中,将二氧化碳制聚碳酸酯列为鼓励类项目。研究成果不断增多、国家政策大力支持,叠加聚碳酸酯需求量大、环保要求不断提高,二氧化碳制聚碳酸酯在我国市场拥有巨大发展潜力。