興安盟交聯(lián)聚維酮說明

國內(nèi)PVP產(chǎn)品生產(chǎn)廠家主要有:河南博愛精細(xì)化工廠采用浙江省化工研究院開發(fā)的單體合成工藝,建立了NVP生產(chǎn)線,并可向市場提供 PVP,PVP/VA,PVPP等產(chǎn)品.河南清華永昌精細(xì)化工廠采用清華大學(xué)的技術(shù)建立了一套由吡咯烷酮和乙炔合成NVP的生產(chǎn)線,主要向市場提供單體產(chǎn)品.山東東勝集團(tuán)星華化工公司也在致力于PVP產(chǎn)品的生產(chǎn).

鹵代經(jīng)類:四氯化碳、氯苯.·酮類:丙酮、2-丁酮、環(huán)己酮.·酯類:乙酸乙酯、乙酸異丁酯.從上面列出的PVP在溶劑中的溶解情況可以總結(jié)出-一-般性的規(guī)律:較易溶解于極性較強(qiáng)的溶劑,而相對較難溶解于弱極性或非極性的溶劑.分子量對PVP的溶解度有的影響,PVP-K,,和PVP-Ko在水、乙醇、環(huán)已烷中的溶解度。PVP的增溶性是PVP的另-一重要的溶液特性.

由此可見,不論是乙炔法還是y丁內(nèi)酯法都存在自身的不足,所以目前仍然有大批科技工作者投身于NVP及其聚合物PVP的研究與生產(chǎn)工作中。y-丁內(nèi)酯為原料合成NVP及PVP的研究開始于20世紀(jì)40年代,因?yàn)槭且詙-丁內(nèi)酯為主要的起始原料,所以稱為y-丁內(nèi)酯法.y-丁內(nèi)酯法根據(jù)脫水方式的不同又分為直接脫水法和間接脫水法兩種方法,直接脫水法分兩步進(jìn)行,一步為Y丁內(nèi)酯與乙醇胺進(jìn)行胺解反應(yīng)生成α-羥乙基吡咯烷酮α-NHP,二步為α-NHP在脫水催化劑的存在下進(jìn)行分子內(nèi)脫水反應(yīng),脫去一分子水得到單體NVP.

廣東省羅定市農(nóng)藥廠采用廣東工業(yè)大學(xué)的NVP單體合成工藝建立了生產(chǎn)線,可向市場提供的產(chǎn)品主要有單體、PVP-K:(固體、液體產(chǎn)品)和 PVP-I.以上這幾個(gè)PVP生產(chǎn)廠家都是在20世紀(jì)90年代建成的,產(chǎn)品年總產(chǎn)能力估計(jì)在2000t左右.其他家如日本、韓國等也有少量PVP產(chǎn)品.把原料y-丁內(nèi)酯、乙醇胺按比例加入胺解反應(yīng)釜,攪拌條件下加熱到180℃以上,使反應(yīng)物料呈回流狀態(tài),保持回流狀態(tài)反應(yīng)約3h,由于反應(yīng)過程會生成部分水,由于水沸點(diǎn)較低與產(chǎn)物形成共沸物使體系溫度降低,會影響反應(yīng)的順利進(jìn)行.

從NVP水解機(jī)理來看,NVP能否發(fā)生水解主要依賴于一步一系列過渡態(tài)是否可以形成,或者說NVP分子內(nèi)異構(gòu)化反應(yīng)能否發(fā)生是NVP是否發(fā)生水解的關(guān)鍵。溶液中H*或者堿金屬陽離子的存在正好使NVP的分子內(nèi)異構(gòu)化得以實(shí)現(xiàn),所以NVP的水解得以進(jìn)行.NVP的水解速率主要取決于二步,當(dāng)K’存在時(shí),會與一步生成的吡咯烷酮反應(yīng)先生成吡咯烷酮鉀鹽,然后再與NVP進(jìn)行加成反應(yīng).

在3000~3500cmT'之間的強(qiáng)而且寬的吸收帶被公認(rèn)為PVP中水分的吸收峰,這類水分是被PVP分子吸附的水分.由于PVP單體NVP分子不具有吸附水分的性質(zhì),所以其紅外光譜不具有這一譜帶,利用這一點(diǎn)可以通過紅外吸收光譜來定性或者半定量地判斷NVP的聚合反應(yīng)轉(zhuǎn)化率或者區(qū)別PVP溶液與NVP。PVP的溶解性由于PVP分子中既有親水基團(tuán),又有親油基團(tuán),所以它可以與許多溶劑分子具有親和力,使其既能與水互溶,又能溶解于許多醇、羧酸﹑胺類、鹵代經(jīng)等溶劑中.

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合成PVP單體NVP的方法，另外,PVP也被廣泛用作崩解劑、黏合劑,還可用于脫鹽膜和人工腎透析隔膜;在食品、飲料工業(yè)中,添加不溶性的交聯(lián)PVP于啤酒﹑茶飲料中,可去除啤酒及茶飲料中存在的多酚及過量的單寧,而自身又不殘留在其中,起到穩(wěn)定色澤、保證啤酒及茶飲料風(fēng)味品質(zhì)較長時(shí)間不變及去除澀味的作用,是優(yōu)良的飲料澄清劑勵(lì)穩(wěn)定劑;在日用化工中更是用途廣泛,尤其是在化妝品中,如用于噴發(fā)膠中的PVP,具有優(yōu)良的固發(fā).

所以需要在胺解反應(yīng)過程中將生成的水除去,這樣可保證反應(yīng)在185±5℃下進(jìn)行.另外,蒸出水的同時(shí)共沸帶出部分產(chǎn)物,也有利于反應(yīng)的正向進(jìn)行,保持溫度繼續(xù)反應(yīng)15~17h,待反應(yīng)轉(zhuǎn)化率達(dá)90%以上時(shí)，可停止反應(yīng).將反應(yīng)物料輸人蒸餾塔,減壓蒸餾出產(chǎn)物羥乙基吡咯烷酮(NHP).同時(shí)餾出未反應(yīng)完全的-丁內(nèi)酯和乙醇胺返回胺解釜繼續(xù)反應(yīng).胺解反應(yīng)部分中試試驗(yàn)結(jié)果.將溶劑苯和經(jīng)過處理的羥乙基吡咯烷酮(NHP)按比例加入到乙烯化反應(yīng)釜,攪拌混合均勻后,加入助劑,升溫到100℃以上，攪拌反應(yīng)1~1.5h.反應(yīng)過程中生成的水需要及時(shí)除去,然后將體系溫度降低至65±5℃,加入催化劑,繼續(xù)攪拌反應(yīng)1.5~2h,將反應(yīng)后的物料放入貯槽,輸入溶劑回收塔,常壓下于65~90℃之間蒸出溶劑苯回收利用.余下的物料輸入產(chǎn)物蒸餾塔,在0.085MPa左右真空度下蒸餾出產(chǎn)物NVP.

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乙炔法以乙炔、甲醛、氫氣等為起始原料,經(jīng)歷催化醛加成.催化加氫﹑催化脫氫成環(huán)、氨化、炔加成等五步合成單體NVP,然后在一定條件下聚合可得到不同分子量的PVP,NVP與其他單體，如乙酸乙烯酯、丙烯酰胺等共聚得到共聚PVP,或加入特定的具有雙官能團(tuán)的交聯(lián)劑，如N,N-亞甲基雙丙烯酰胺等，進(jìn)行交聯(lián)聚合反應(yīng)得到交聯(lián)PVP.乙炔法由于所使用的主要原料乙炔對操作條件要求嚴(yán)格,工.藝過程需要在高壓、高溫的條件下進(jìn)行。