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聚乙烯吡咯烷酮是具有优异性能、用途广泛的一类非离子型水溶性高分子精细化学品.它是由N-乙烯基吡咯烷酮在一定的条件下聚合而成的,是N-乙烯基酰胺类官能团聚合物中具有特色、被研究得较深入和较广泛的精细化学品品种.自1938年德国乙炔化学家Reppe公开用乙炔为原料合成NVP及其聚合物PVP的方法至今,有关PVP的研究已有60余年的历史.

吸收系统上,以除去反应副产物SO,待SO被吸收后,在75~80℃下常压蒸馏出溶剂苯,然后在真空度0.09MPa下减压蒸馏出氯乙基吡咯烷酮.(2〉将氯乙基吡咯烷酮、溶剂苯和作为催化剂的KOH或醇钠按比例(氯乙基吡咯烷酮:苯=3∶1)加入三颈烧瓶中,KOH加入量为氯乙基吡咯烷酮的10%(mol)。

即使在没有引发剂的情况下,NVP放置的时间过长或者在运输过程中由于震动也可能发生不同程度的自聚合而影响其质量，所以在市售的商品NVP中一般都加有阻聚剂,而在进行聚合反应前需要去除其中的阻聚剂.处理方法有两种:一是采用减压蒸馏的方法得到纯净的NVP;二是加入活性炭,利用其吸附作用除去阻聚剂,然后过滤得到纯净的NVP.易水解性NVP的另一个重要的化学性质是在酸性或盐类存在的条件下很容易发生水解反应,生成吡咯烷酮和乙醛.

由此可见,不论是乙炔法还是y丁内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的研究与生产工作中。y-丁内酯为原料合成NVP及PVP的研究开始于20世纪40年代,因为是以y-丁内酯为主要的起始原料,所以称为y-丁内酯法.y-丁内酯法根据脱水方式的不同又分为直接脱水法和间接脱水法两种方法,直接脱水法分两步进行,一步为Y丁内酯与乙醇胺进行胺解反应生成α-羟乙基吡咯烷酮α-NHP,二步为α-NHP在脱水催化剂的存在下进行分子内脱水反应,脱去一分子水得到单体NVP.

在搅拌下加热升温至65℃,维持温度65土5℃搅拌回流反应3h停止反应,在65~90℃下常压蒸馏出溶剂苯,在0.09MPa真空度下减压蒸馏出产物NVP,未反应的氯乙基吡咯烷酮返回再进行反应。我国目前PVP产品的消费量大约为每年1000t,主要用于化妆品和辅料,所需产品仍主要来自于进口,这主要是因为我国的PVP产品还没有形成规模化、系列化.随着经济的不断发展,我国对PVP的需要量将不断增加,应在这一领域继续深入研究,提高生产能力,增加产品种类,进-步完善产品质量,为实现PVP产品的国产化提供保障.由于PVP系列产品的价格较高,尤其是交联聚合物价格更高,所以消费市场主要为发达,主要是美国、西欧、日本等和地区.

在3000~3500cmT'之间的强而且宽的吸收带被公认为PVP中水分的吸收峰,这类水分是被PVP分子吸附的水分.由于PVP单体NVP分子不具有吸附水分的性质,所以其红外光谱不具有这一谱带,利用这一点可以通过红外吸收光谱来定性或者半定量地判断NVP的聚合反应转化率或者区别PVP溶液与NVP。PVP的溶解性由于PVP分子中既有亲水基团,又有亲油基团,所以它可以与许多溶剂分子具有亲和力,使其既能与水互溶,又能溶解于许多醇、羧酸﹑胺类、卤代经等溶剂中.

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但是相容性有别于相溶性,例如PVP不溶于某些表面活性剂,不具有相溶性,但可与其他物质一起形成均一的乳状物而用于化妆品中,所以与这样的表面活性剂已具有相容性.PVP用于不同的用途时,对其使用时形态的要求也不同,如作为增稠剂或胶体保护剂,-般要求使用时要配制成均匀的溶液﹐作为染发剂,定发剂或的包衣i时.则要求能形成良好的无黏性的膜.加人某些天然或合成的高分子聚合物或者化合物可以有效地调节PVP膜的吸湿性和柔软性而不影响膜的光泽度和透明度.

如我国PVP-I还处于应用推广阶段,而在一-些发达，作为医用杀菌剂,PVP-I已完全取代 I,-酒精溶液.而且,这些对PVP产品的需求量仍呈上升趋势,预计2000年,美国、西欧、日本对PVP的总消费量将超过20 000t .消费领域主要是医药医疗卫生和化妆品,约占总消费量的70%,近年来在饮料、造纸和纺织等领域的消费量都在上升.虽然从PVP及其单体NVP投入市场到现在已有几十年的历史,但到目前为止 BASF和ISP两家公司仍然是该领域产品的主要生产厂家.先的PVP产品只是单一的均聚产品,到现在已经发展为均聚、共聚和交联等种类以及工业级、医药级、食品级三种规格.其中,工业级产品包括K值从12一90的一系列均聚PVP,K值从37~75的NVP与乙酸乙烯酯的共聚物(PVP/VA)以及NVP与不饱和季铵盐类的共聚物(PVPQ).医药级产品包括一系列分子量的均聚PVP,NVP与乙酸乙烯酯的共聚物.NVP的交联聚合物以及PVP-I等.食品级产品主要是指不溶性的NVP交联聚合物.目前,据有关资料报道,BASF和ISP两家公司PVP系列产品的年产量估计在20 000t左右.

硬而光亮,由于PVP膜是通过溶液浇注或涂布而成的,克服了固体PVP塑性差的不足.PVP薄膜可根据涂布物任意成型,溶剂对形成的PVP膜无影响,利用PVP的成膜性可应用于很多方面.PVP在空气中的吸水率随相对湿度的增大而增大,当PVP薄膜吸水达到--定程度(从相对湿度大于70%的空气中吸水分)时,就会有一定的黏性.PVP吸湿平衡后水分含量大约为相对湿度的三分之一.热化学研究表明,每一个NVP结构单元大约可缔合0.5mol分子的水分,这与蛋白质的吸水性相似.

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PVP是在二战期间作为人造血浆增溶剂而被研究发明的,随即,人们发现PVP及其单体NVP尤其是PVP不仅具有优异的溶解性、化学稳定性、成膜性、低毒性、生理惰性、黏接能力与保护胶作用,还可与许多无机、化合物结合,因而,PVP面世至今,逐渐被广泛地用于医药、化妆品、食品、酿造、涂料、黏接剂、印染助剂、分离膜,感光材料等领域.如在医药工业中,PVP与结合形成的PVP-I是优良的剂,具有与I,-酒精溶液同等的能力而又不会对皮肤产生刺激性,也不会对生物体产生毒性。