(polycarbonate , PC )聚碳酸酯回收資源化

學生 : 施 建 章學號 : 4940G011

聚碳酸酯 (Polycarbonate ， PC) 於 1950 年代被開發成功且工業化生產以來，其優良的綜合性能常用於陶瓷及金屬材料的取代，這是因為聚碳酸酯是一種相當傑出的工程塑膠，具有優異的衝擊韌性、高透明性 (透光率 90% 以上，故又稱透明鋼 ) 、尺寸穩定性、電氣絕緣性、耐蠕變性、耐候性、化學不純物和粉塵含量低、無毒性等優點，並且可使用之溫度寬、適應性廣。

由於具有以上的優點，已廣泛的應用於電子電氣、食品包裝、醫藥器材、建築工程、機械設備、電氣照明等領域。

聚碳酸酯產業發展快速，特別是因應資訊傳輸時勢及民生水準提昇的雙重效益促動下，該材料在光電產業及建材產業之應用有相當突出的表現。

目前隨著電腦和資訊產業的蓬勃發展，由聚碳酸酯製造的各種資訊儲存媒體─光碟、 CD 、VCD 、 DVD 等，更是現代人不可或缺的資訊及娛樂的媒介，致使聚碳酸酯成為產量僅次於尼龍的第二大工程塑膠。台灣光碟片年產量約 55 億片，居全球之冠（約佔八成），國內消費量超過 8 億片，而各生產廠之不良率因產品項目不同而有所差異，一般約在 5 −8% 之間，因此廢棄之光碟片不良品及回收品每年約至少有 6 億片之多，重量約達 4200 公噸以上

而廢棄的 PC 數量逐年增高，所以有這些廢棄的問題與困擾需要解決，廢光碟回收若能妥善的再利用，不僅能降低對環境污染的衝擊，且具有實際之經濟價值，因此回收聚碳酸酯廢料的工程可說是一舉兩得的良策。

目前 PC 回收的技術

1. 簡單回收法 ( 物理方法 ) 利用篩選洗淨、粉碎與研磨，經熔融與添加其他塑料 (例如 ABS) ，形成 PC/ABS混成材，用於手機外殼等，或是加入回收之 PET ，成為 PET/PC 耐油性質材料，做成汽油蓋，製造這類不需要特別高之光學性質之材料。

2.化學回收方法 PC經由粉碎過程後，再利用甲醇、乙醇、甲苯、水等超臨界流體化 (SCF) ，加入催化劑(如 NaOH 、 Na2OH 並於某特定溫度下，進行PC 的解聚，形成 BPA(Bisphenol A ，雙酚 A)與碳酸乙二酯，經由化學法回收後之純度較高，能再製造成較高品質之 PC 。

臨界流體法 PC分子鏈中的 -C(=O)C- 具有親電子性，可以與 NaOH 、乙醇等具有親核性的試劑發生反應。

當反應在高溫中進行時， PC 高分子鏈運動加劇，分子鏈間的距離進一步增大，削弱了分子間的相互作用力，分子鏈段擺脫週圍分子鏈段的作用，與溶劑均勻混合形成均相體系。

利用催化劑 NaOH 是一種親核性試劑，其親核性較乙醇更強，它的存在能降低 PC分子發生解聚反應的溫度。

因此， NaOH 存在時， NaOH中帶負電的 OH-首先攻擊體系中 PC 分子鏈上的 -C(=O)C- 生成不穩定的中間活化配合物 1 和 2 。

其中帶有羥基基團的中間活化配合物 1繼續與NaOH反應生成產物 BPA 和中間活化配合物 3 。

中間活化配合物 2和 3 均為鈉鹽，它們會繼續與體系中的乙醇發生親核取代反應生成酯鈉和中間活化配合物 4。

生成的酯鈉與乙醇反應生成碳酸二乙酯和 NaOH 。

隨著斷鏈過程的持續發生， PC 聚合物中的長鏈高分子不斷減少，聚合物的分子量不斷降低，最終 PC 全部降解為 BPA 和碳酸二乙酯

使廢棄物質可以完全回收與再利用成為新產品，且降低使用有毒物質及稀少資源，並增加能源效率，已成為目前最重要的課題之ㄧ。

利用新方法來促進回收 PC 再造，符合目前環保意識，不僅僅是節能與符合環保，降低 CO2排放量，更是減少成本之浪費，符合減量、回收、再利用的訴求。

參考資料 Zhi Yan PAN, Zhen BAO, Ying Xu CHEN, Chinese

Chemical Letters Vol. 17, No. 4, pp 545-548, 2006方宇媛 ,金紅茂 ,潘志彥 ,鄒霞 ,林錦春 ,SIESC

Journal Vol. 60, No. 2, February, 2009林照興 林信佑 廖偉志 戴憲弘 ,CHEMISTRY (T

he Chinese Chemical Society, Taipei) December 2007, Vol. 65, No. 4, pp. 367-376

Kumi Hidaka · Yasuko Iwakawa · Takashi MaokaFumio Tanimoto · Akira Oku,J Mater Cycles Waste Manag ,2009,11:6–10 DOI 10.1007/s10163-008-0211-7

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