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聚乙烯吡咯烷酮的制备方法
编辑:安徽省科启化工有限公司   时间:2017-09-01

  聚乙烯吡咯烷酮简称PVP,是一种非离子型高分子化合物,是N-乙烯基酰胺类聚合物中最具特色,且被研究得最深、广泛的精细化学品品种。聚乙烯吡咯烷酮已发展成为非离子、阳离子、阴离子3大类,工业级、医药级、食品级3种规格。那我们来看下聚乙烯吡咯烷酮的制备方法。

  

  PVP是以单体乙烯基吡咯烷酮(NVP)为原料,通过本体聚合、溶液聚合等方法得到。在本体聚合制备过程中,由于存在反应体系粘度大,聚合物不容易扩散,聚合反应热不容易移走导致局部过热等问题,因此得到的产品分子量低,残留单体的含量高,而且多呈黄色,没有太大实用价值。工业上一般都采用溶液聚合法合成PVP。

  

  PVP生产聚合有二条主要路线,第一是N-2-吡咯烷酮(NVP)在有机溶剂中进行溶液聚合,然后进行蒸汽汽提。第二条路线为NVP单体与水溶性阳离子、阴离子或非离子单体进行水溶液聚合。

  

  将NVP单体直接加热到140℃以上,或者在NVP溶液中加入引发剂加热,或者在NVP的溶液中(溶剂可以是水、乙醇、苯等)加入引发剂通过自由基溶液聚合,或者直接用光照射NVP单体或其溶液都可以得到PVP均聚物,聚合方法不同,得到的聚合物结构和性能都有所不同,其中自由基溶液聚合得到的聚合物组成、结构较均匀。性能也比较稳定,是NVP均聚最常用的方法,调节单体浓度、聚合温度、引发剂用量等反应条件即可以得到不同分子量和不同水溶性的PVP均聚物。

  

  工艺一:将NVP配置成质量分数为50%的溶液,用少量过氧化氢作为催化剂,在偶氮二异丁腈作用下,于50℃下引发聚合,使NVP几乎全部转化成PVP。再向聚合物中加氨水,使残存的偶氮二异丁腈分解,单体聚合转化率近100%,固含量50%。

  

  工艺二:在250 mL四口烧瓶中加入0.4 g分散剂P(NVP-co-VAc)和80 g分散介质乙酸乙酯,70℃恒温水浴搅拌溶解后,加入20 g单体NVP和0.15 g引发剂AIBN,氮气氛围下反应6 h,冷却并过滤,不溶物置于真空干燥箱内真空干燥24h,得白色PVP固体粉末。

  

  聚乙烯吡咯烷酮的聚合中绝大多数使用AIBN做引发剂,未见有用水溶性偶氮类引发剂进行引发合成PVP的文献,但有人正在做这一方面的工作。由于NVP单体与PVP均是溶于水的,完全可以使用水溶性的偶氮类引发剂引发聚合生成线性PVP高分子,况且AIBN含有对人体有害的基团氰基,而水溶性偶氮类引发剂大多不含氰基,聚乙烯吡咯烷酮又是大多用于与人体直接接触的产品,所以水溶性偶氮引发剂比AIBN更有优势。