سنتز پلی کربنات (PC) فرآیند ساخت زنجیره های پلیمری از طریق واکنش های پلیمریزاسیون بین مونومرها است. هسته اصلی این فرآیند در اتصال موثر بیسفنول A (BPA) با یک منبع کربنات برای تشکیل یک پلیمر با ساختار و خواص خاص است. در حال حاضر روشهای سنتز صنعتی بالغ عمدتاً به دو دسته تقسیم می شوند: روش فسژن و روش ترانس استریفیکاسیون. این دو فرآیند از نظر انتخاب مواد اولیه، مکانیسمهای واکنش و تأثیرات محیطی ویژگیهای خاص خود را دارند.
روش فسژن اولین راه برای دستیابی به تولید صنعتی بود. اصل آن استفاده از واکنش تراکم سطحی بین BPA و فسژن در شرایط قلیایی است. در این واکنش، گروههای هیدروکسیل فنلی BPA تحت اثر قلیایی، فنولاتها را تشکیل میدهند، که سپس با فسژن محلول در فاز آلی، جایگزین هسته دوست میشوند و به تدریج پیوندهای کربناتی تشکیل میدهند و پلیمر را رسوب میدهند. مزایای این فرآیند سرعت واکنش سریع، توزیع وزن مولکولی باریک محصول و خواص نوری و مکانیکی پایدار است که آن را برای تولید رزین PC با خلوص بالا مناسب میکند. با این حال، فسژن یک گاز بسیار سمی است که به استانداردهای ایمنی عملیاتی بسیار بالایی نیاز دارد و مقادیر زیادی هیدروژن کلرید و کلرید سدیم را به عنوان محصولات جانبی تولید میکند که در نتیجه بار سنگین تصفیه فاضلاب را به همراه دارد و چالشهایی را برای محیط زیست و سلامت شغلی ایجاد میکند.
برای غلبه بر خطرات زیست محیطی و ایمنی فرآیند فسژن، ترانس استریفیکاسیون (همچنین به عنوان پلی تراکم مذاب شناخته می شود) به طور گسترده ای پذیرفته شده است. در این روش از بیسفنول A و دی فنیل کربنات (DPC) به عنوان مواد اولیه استفاده می شود. در یک جو بی اثر و با یک کاتالیزور، یک واکنش ترانس استریفیکاسیون فنل و الیگومرها را تولید می کند. سپس فنل در دمای بالا و شرایط خلاء بالا حذف می شود و به دنبال آن پلی تراکم می شود تا PC با وزن مولکولی بالا بدست آید. ترانس استریفیکاسیون نیاز به فسژن را از بین می برد، از مواد خام نسبتاً ملایم استفاده می کند، و فنل محصول جانبی را می توان بازیافت کرد و فرآیند کلی را با اصول مهندسی شیمی سبز مطابقت داد. با این حال، این مسیر نیاز به کنترل دقیق شرایط واکنش دارد. به عنوان مثال، دما، سطح خلاء، و نوع کاتالیزور مستقیماً بر رشد وزن مولکولی و رنگ محصول تأثیر میگذارند و برای اطمینان از عملکرد ثابت، نیاز به تنظیم دقیق دارند.
در سالهای اخیر، برای تقویت بیشتر پایداری و اقتصاد فرآیند، فناوری ترانس استریفیکاسیون مذاب غیرفسژنی به تدریج منابع کربناته مبتنی بر زیست{1}}یا قابل بازیافت را وارد کرده است و مسیرهای انتشار کربن پایین را بررسی میکند. علاوه بر این، سنتز اصلاح کوپلیمریزاسیون برای تنظیم چقرمگی، مقاومت در برابر حرارت، یا سیالیت پردازش PC با معرفی مقادیر کمی از مونومرهای سوم یا تنظیمکنندههای بخش زنجیره در طول پلیمریزاسیون برای دستیابی به بهینهسازی عملکرد هدفمند اعمال شده است.
به طور کلی، روشهای سنتز رایانه شخصی از مسیرهای اولیه بسیار سمی و پرخطر به مسیرهای ایمنتر، تمیزتر و قابل کنترلتر تبدیل شدهاند. انتخاب فرآیند باید به طور جامع کیفیت محصول، الزامات حفاظت از محیط زیست و کارایی اقتصادی را در نظر بگیرد. در آینده، سنتز سبز و عملکردی، مسیرهای کلیدی برای توسعه فناوری باقی خواهد ماند.