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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)。

增加光泽﹑保湿的功能.且不吸收灰尘;在涂料工业中,利用PVP优异的成膜性,用PVP作为包覆剂生产的油漆,成膜透明而不影响本色,低分子量的PVP可使墨水.油墨具有良好的分散稳定性,赋予其不易褪色的性能;在高分子聚合反应中,PVP可作为增稠剂,用于高分子乳液聚合、悬浮聚合等反应过程,起到改善树脂性能的作用等。随着科学技术的发展,PVP的应用领域越来越广泛,已在光固树脂、光导纤维、激光视盘、减阻材料等高科技领域得到应用.

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。

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.

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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也可以通过加入一些物质来减少或增大PVP的吸湿性进而达到控制PVP黏度的目的,可作为黏度控制剂加入到PVP中的物质有羧甲基纤维素﹑羟甲基纤维素、乙酸纤维素、乙酸丙酸纤维素,虫胶.邻苯二甲酸二甲酯、乙二醇、甘油、二乙二醇、山梨醇、聚乙二醇400、尿素等.其中前5种化合物有减少PVP黏性的作用，后7种化合物有增加PVP黏性的作用.加入10%的某磺酰胺-甲醛树脂可以使PVP在空气中基本无黏性。正因为PVP具有优良的生理相容性,故而被广泛地用于食品、化妆品、医药及医疗卫生行业中。

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.

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.

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条件:水溶液0.08ml,三羟甲基氯化铵,pH4.65,流速1ml/min,23℃.从图2.4中不难看出,与其他所有自由基聚合的产物一样,PVP也有一典型的Schulg-Flory分子量分布.通过不同分子量的K12,K;,和K3三种PVP分子量分布曲线进行比较,分子量较大的PVP-K3分子量分布较宽,而分子量较小的PVP-K2分子量分布较窄.这是因为分子量大的聚合物,形成的分子链越长,在分子链形成的过程中就可能在某些部位因为接枝而形成侧链,接枝程度越高,则分子量分布越宽.