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國(guó)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(chǎng)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(chǎng)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).

在這-一方法的研究報(bào)道中,大多數(shù)是關(guān)于α-NHP脫水反應(yīng)的脫水催化劑的,反映了脫水催化劑在這-一-方法中的重要性.NVP的合成方法除主要的乙炔法和y丁內(nèi)酯法外,還有其他合成方法,如以吡咯烷酮和乙烯在鈀催化劑的作用下反應(yīng)直接生成NVP的吡咯烷酮法等,所有這些合成方法都將在后面的有關(guān)章節(jié)中作專門的介紹和論述.NVP的水解機(jī)理，通過(guò)進(jìn)一步研究,得到丙烯酸或KSO存在下NVP的水解機(jī)理.

根據(jù)引發(fā)手段NVP的聚合又可分為自由基聚合、離子引發(fā)聚合、光引發(fā)聚合等.正是由于NVP聚合方式的多樣性,決定了PVP產(chǎn)品的多樣性,使得生產(chǎn)滿足各種用途的PVP產(chǎn)品成為可能.每年僅NVP的聚合及其相關(guān)的應(yīng)用研究的研究論文及申請(qǐng)的專利就達(dá)兩百篇以上.。NVP的物理性質(zhì)NVP是N-乙烯基吡咯烷酮的簡(jiǎn)稱,是合成PVP的單體.NVP常溫下是一種無(wú)色或者淡黃色,略有氣味的透明液體,易溶于水,其主要的物理性質(zhì)如下:相對(duì)密度:1.04(25℃時(shí);熔點(diǎn):13.5℃;沸點(diǎn):148℃13332.24Pa,58~65C13.3~26.64Pa;閃點(diǎn):98.33℃;

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(chǎng)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(guó)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(guò)程會(huì)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(huì)影響反應(yīng)的順利進(jìn)行.

NVP的聚合反應(yīng)適用于幾乎所有的聚合方式,從聚合反應(yīng)的原料看,它不僅能自身發(fā)生均聚反應(yīng)得到均聚PVP,還可與大多數(shù)含有不飽和官能團(tuán)的單體共聚生成共聚PVP,也可以與含有雙官能團(tuán)的交聯(lián)劑通過(guò)交聯(lián)聚合得到交聯(lián)PVP,習(xí)慣上,由NVP聚合而成的聚合物統(tǒng)稱為聚乙烯吡咯烷酮,簡(jiǎn)稱PVP.從聚合反應(yīng)體系來(lái)看,從本體聚合、溶液聚合到乳液聚合、懸浮聚合等聚合方式根據(jù)對(duì)聚合物的要求都可用于NVP的聚合.

另?yè)?jù)美國(guó)ISP公司提供的資料,其PVP-K堆密度為0.3g/ml左右,與BASF公司的同類產(chǎn)品堆密度有較大差別,可見,干燥工藝不同,對(duì)PVP產(chǎn)品堆密度影響較大.另外,測(cè)定方法不同也會(huì)導(dǎo)致PVP堆密度數(shù)據(jù)的差異.不溶性或者交聯(lián)PVP的堆密度一般在0.28~0.38g/ml.至于NVP的聚合研究,由于其聚合物具有的優(yōu)異性能,而且相關(guān)的應(yīng)用領(lǐng)域多是與聚合物直接相關(guān)的,所以NVP的聚合更是受到廣大科技工作者的關(guān)注.

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另外,共聚PVP和交聯(lián)PVP紅外光譜,由于共聚單體的不同或者交聯(lián)劑分子結(jié)構(gòu)的不同而不同。PVP的紅外吸收峰較多,從500cmT1波數(shù)左右到3500cm'波數(shù)都有吸收峰.其特征吸收帶為一C一О伸縮振動(dòng)躍遷產(chǎn)生的譜帶,這一譜帶的位置在1660~1680cmT'范圍內(nèi),根據(jù)PVP分子量大小等因素的變化,這一譜帶的位置會(huì)有不同程度的差異.另一方面,從PVP的紅外譜圖可以看出，---C=-O伸縮振動(dòng)譜帶寬度約為30~35cmT',數(shù)值偏大,說(shuō)明在一C--O雙鍵與酰胺鍵--C一N一之間有很強(qiáng)的作用力,左右的位置為PVP分子的-C—N一伸縮振動(dòng)譜帶,由此峰可定量推算PVP的含量.

所以需要在胺解反應(yīng)過(guò)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(guò)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(guò)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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折光率:n2=1.5120.NVP除易溶于水外,還易溶于許多溶劑,如甲醇、乙醇、丙醇﹑異丙醇、三氯甲烷、甘油、四氫呋喃、乙酸乙烯酯等,還能溶于甲苯等芳香類溶劑,所以NVP具有優(yōu)良的溶液特性,這也為NVP溶液聚合的溶劑提供了較大的選擇范圍.2.1.2NVP的化學(xué)性質(zhì)NVP的分子是一個(gè)含有N原子的五元環(huán),屬于內(nèi)酰胺類化合物,在N原子上連有一個(gè)乙烯基,這是NVP分子重要的基團(tuán)，由于N原子上的這個(gè)基團(tuán)使NVP的聚合和應(yīng)用提供了比較特殊的性質(zhì)。