Sinteza polikarbonata (PC) je proces gradnje polimernih verig s polimerizacijskimi reakcijami med monomeri. Jedro tega procesa je v učinkoviti povezavi bisfenola A (BPA) z virom karbonata, da nastane polimer s posebnimi strukturami in lastnostmi. Trenutno so zrele metode industrijske sinteze v glavnem razdeljene v dve kategoriji: metoda fosgena in metoda transesterifikacije. Ta dva procesa imata svoje značilnosti glede izbire surovin, reakcijskih mehanizmov in vpliva na okolje.
Fosgenska metoda je bila najzgodnejša pot za dosego industrializirane proizvodnje. Njegovo načelo je uporaba medfazne kondenzacijske reakcije med BPA in fosgenom v alkalnih pogojih. V reakciji fenolne hidroksilne skupine BPA pod delovanjem alkalij tvorijo fenolate, ki so nato podvrženi nukleofilni substituciji s fosgenom, raztopljenim v organski fazi, pri čemer se postopoma tvorijo karbonatne vezi in obori polimer. Prednosti tega postopka so hitra reakcijska hitrost, ozka porazdelitev molekulske mase izdelka ter stabilne optične in mehanske lastnosti, zaradi česar je primeren za proizvodnjo PC smole visoke-čistosti. Vendar pa je fosgen zelo strupen plin, ki zahteva izredno visoke varnostne standarde pri delovanju, poleg tega proizvaja velike količine vodikovega klorida in natrijevega klorida kot stranskih produktov, kar povzroča veliko obremenitev pri čiščenju odpadne vode in predstavlja izziv za okolje in zdravje pri delu.
Za premagovanje okoljskih in varnostnih tveganj postopka fosgena je bila razširjena transesterifikacija (znana tudi kot polikondenzacija taline). Ta metoda kot surovini uporablja bisfenol A in difenil karbonat (DPC). V inertni atmosferi in s katalizatorjem reakcija transesterifikacije proizvaja fenol in oligomere. Fenol se nato odstrani pod pogoji visoke temperature in visokega vakuuma, čemur sledi polikondenzacija, da dobimo PC z visoko molekulsko maso. Transesterifikacija odpravlja potrebo po fosgenu, uporablja relativno blage surovine, stranski produkt fenol pa je mogoče reciklirati, zaradi česar je celoten postopek bolj v skladu z načeli zelenega kemijskega inženiringa. Vendar ta pot zahteva natančen nadzor reakcijskih pogojev; na primer temperatura, raven vakuuma in vrsta katalizatorja neposredno vplivajo na rast molekulske mase in barvo izdelka, kar zahteva natančno regulacijo za zagotovitev dosledne učinkovitosti.
V zadnjih letih je za dodatno izboljšanje trajnosti in ekonomičnosti procesov tehnologija preesterifikacije ne-fosgenske taline postopoma vključila bio{1}}karbonatne vire ali vire, ki jih je mogoče reciklirati, ter raziskala poti z nizkimi-emisijami ogljika. Poleg tega je bila uporabljena sinteza modifikacije kopolimerizacije za prilagoditev žilavosti, toplotne odpornosti ali fluidnosti obdelave PC-ja z uvedbo majhnih količin tretjih monomerov ali regulatorjev segmentov verige med polimerizacijo, da se doseže ciljana optimizacija delovanja.
Na splošno so se metode sinteze osebnega računalnika razvile od zgodnjih zelo strupenih in tveganih poti do varnejših, čistejših in bolj nadzorovanih. Pri izbiri postopka je treba celovito upoštevati kakovost izdelka, zahteve glede varstva okolja in ekonomsko učinkovitost. Zelena in funkcionalna sinteza bosta tudi v prihodnje ostali ključni smeri tehnološkega razvoja.
