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作者: 点击:52 发布时间:2021-02-07

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国内PVP产品生产厂家主要有:河南博爱精细化工厂采用浙江省化工研究院开发的单体合成工艺,建立了NVP生产线,并可向市场提供 PVP,PVP/VA,PVPP等产品.河南清华永昌精细化工厂采用清华大学的技术建立了一套由吡咯烷酮和乙炔合成NVP的生产线,主要向市场提供单体产品.山东东胜集团星华化工公司也在致力于PVP产品的生产.

乙炔法以乙炔、甲醛、氢气等为起始原料,经历催化醛加成.催化加氢﹑催化脱氢成环、氨化、炔加成等五步合成单体NVP,然后在一定条件下聚合可得到不同分子量的PVP,NVP与其他单体,如乙酸乙烯酯、丙烯酰胺等共聚得到共聚PVP,或加入特定的具有双官能团的交联剂,如N,N-亚甲基双丙烯酰胺等,进行交联聚合反应得到交联PVP.乙炔法由于所使用的主要原料乙炔对操作条件要求严格,工.艺过程需要在高压、高温的条件下进行。



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。



广东省罗定市农药厂采用广东工业大学的NVP单体合成工艺建立了生产线,可向市场提供的产品主要有单体、PVP-K:(固体、液体产品)和 PVP-I.以上这几个PVP生产厂家都是在20世纪90年代建成的,产品年总产能力估计在2000t左右.其他家如日本、韩国等也有少量PVP产品.把原料y-丁内酯、乙醇胺按比例加入胺解反应釜,搅拌条件下加热到180℃以上,使反应物料呈回流状态,保持回流状态反应约3h,由于反应过程会生成部分水,由于水沸点较低与产物形成共沸物使体系温度降低,会影响反应的顺利进行.

显然,吡咯烷酮钾盐更易与NVP进行加成反应,导致在K,SO存在时NVP的水解速率也应较大。由于NVP易水解,所以在NVP的生产和使用中应注意两点:一是合成NVP时必须注意把水去除,保证产品中不含水分:;..是在贮存、运输过程中,要使产品呈中性或弱碱性,从而防止水解与自聚合反应发生,通常的方法是加入0.1%的碱如氢氧化钠、氨或低分子量的胺类。



从NVP水解机理来看,NVP能否发生水解主要依赖于一步一系列过渡态是否可以形成,或者说NVP分子内异构化反应能否发生是NVP是否发生水解的关键。溶液中H*或者碱金属阳离子的存在正好使NVP的分子内异构化得以实现,所以NVP的水解得以进行.NVP的水解速率主要取决于第二步,当K’存在时,会与一步生成的吡咯烷酮反应首先生成吡咯烷酮钾盐,然后再与NVP进行加成反应.



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另一方面,在自由基聚合的链增长过程中随时都会发生链终止反应,对于相同的聚合反应而言,终形成的聚合物平均分子量越大,意味着聚合物分子量的大值越大,而无论聚合物平均分子量大小如何,可以认为其分子量的小值是相等的,所以平均分子量越大,不同分子量的聚合物数量越多,也就是分子量分布越宽。PVP玻璃化温度的存在说明它热塑性较差,不利于热塑性加.工,这是由于构成PVP分子链的结构单元是强极性的,PVP分子间存在极强的偶极间吸引力,

所以需要在胺解反应过程中将生成的水除去,这样可保证反应在185±5℃下进行.另外,蒸出水的同时共沸带出部分产物,也有利于反应的正向进行,保持温度继续反应15~17h,待反应转化率达90%以上时,可停止反应.将反应物料输人蒸馏塔,减压蒸馏出产物羟乙基吡咯烷酮(NHP).同时馏出未反应完全的-丁内酯和乙醇胺返回胺解釜继续反应.胺解反应部分中试试验结果.将溶剂苯和经过处理的羟乙基吡咯烷酮(NHP)按比例加入到乙烯化反应釜,搅拌混合均匀后,加入助剂,升温到100℃以上,搅拌反应1~1.5h.反应过程中生成的水需要及时除去,然后将体系温度降低至65±5℃,加入催化剂,继续搅拌反应1.5~2h,将反应后的物料放入贮槽,输入溶剂回收塔,常压下于65~90℃之间蒸出溶剂苯回收利用.余下的物料输入产物蒸馏塔,在0.085MPa左右真空度下蒸馏出产物NVP.

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NVP分子内的乙烯基电荷不平衡,即双键相连的两个碳原子上电荷密度不一样.这种电荷不平衡为NVP的水解提供了可能性,当在酸性或有碱金属离子存在时,NVP分子内就发生异构化,形成--系列过渡态,终生成吡咯烷酮与乙醛,这是NVP水解的一步.NVP水解的第二步为一步生成的吡咯烷酮与NVP分子进行加成反应,然后在水的参与下进-步分解为吡咯烷酮和乙醛.