nvp聚合物的研究及其应用

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1、NVP聚合物的研究及其应用学年论文宫铁莉（化学化工学院化教二班）摘要本文综述了N-乙烯基吡咯烷酮（NVP）分别以均聚、共聚、互穿网络方法等方法制备各种聚合物的研究，及其在医疗、日用化工、食品工业、纺织染整工业等领域中的应用现状。关键词N-乙烯基吡咯烷酮；聚乙烯基吡咯烷酮；应用N-乙烯基毗咯烷酮(NVP)，是德国BASF公司最先采用乙炔法合成的[1]，至今已有80余年的历史。近年来NVP在聚合物的研究中大量出现，基于内酰胺类化合物的NVP在结构中含有一个N原子五元环，并在N原子上连有一个乙烯基团，使NVP的性质具有易聚合和

2、易水解性。NVP作为单体制备的聚合物具有一些独特的性质，如其均聚产物聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)就是NVP成功应用的一个典型例子[2]。特别是由于PVP的分子结构类似于简单的蛋白质模型结构，使其具有化学稳定性、优良的生理安全特性、优异的溶解性、成膜性等性能，被广泛地应用于医药、化妆品、食品、印染等行业[3]。近年来研究人员对NVP的兴趣不断增长，又把NVP的研究扩展到NVP与其它不饱和单体共聚的上，特别是在应用NVP合成聚合物凝胶方面，所合成的聚合物凝胶在药物控制释放、免疫分析、固定化酶、生物大分子提纯和环境刺激响应材料等

3、领域有着广泛的应用[4]。1NVP聚合物的合成1.1均聚反应合成聚合物水凝胶PVP水溶液进行交联或用NVP进行交联聚合都可得到交联聚乙烯吡咯烷酮(PVPP)凝胶。线性PVP在交联剂的作用下生成具有一定交联度的PVPP凝胶；用过硫酸盐或双氧水、肼等处理PVP，通过自交联得到轻度交联的PVPP软凝胶；将PVP的水溶液通氮气除氧后经钴源室辐射可得到有交联网络的吸水性凝胶；采用水溶液聚合法，加入交联剂可合成PVPP凝胶[5]。在不同交联剂存在下以无机盐水溶液为溶剂，以AIBN为引发剂可合成具有不同交联度的PVPP凝胶；在碱金属氢

4、氧化物存在下，将NVP加热到100℃以上，NVP生成双官能团单体然后进行聚合，或在有少量双官能团单体存在下，在100℃以下加热NVP水溶液均可得到高交联PVPP凝胶[6]。1.2共聚反应合成聚合物水凝胶1.2.1热引发聚合热引发聚合是在引发剂存在下，通过加热引发聚合而得到共聚物。已报道乙烯基三甲基硅烷和乙烯基甲氧基硅烷以AIBN为引发剂分别与NVP在48℃进行共聚合成了聚合物凝胶，并测定了反应的竞聚率。以NVP和VA为共聚单体，庚烷为溶剂，65℃下可得到共聚物。在水溶液中，70℃聚合18h可得到丙烯酸β羟丙酯/NVP共聚

5、物，这种共聚物具有敏锐的温敏性能。在水溶液中以N-异丙基丙烯酰胺(NIPA)和NVP为共聚单体，N，N-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)为交联剂的共聚物，具有温敏性和药物释放。采用NVP和两性离子单体二甲基(3-磺丙基)氨乙基甲基丙烯酸酯(DMAPS)，加入BIS以过硫酸钾(KSP)为引发剂，得到的共聚物水凝胶兼具温敏和盐敏双重响应特性。丙烯酰胺(AM)与NVP共聚物水凝胶可用于蛋白质水溶液的浓缩分离。以BPO为引发剂，四氢呋喃为溶剂合成了聚乳酸接枝NVP吸水性凝胶的亲水性可得到改善[7]。1.2.2辐射引发聚合辐射引发聚合也

6、是合成聚合物水凝胶常用的方法。以丙三醇、2-二羟基-2,2-二甲基苯乙酮为交联剂，安息香为光引发剂采用长波紫外光辐射可合成HEMA-NVP聚合物水凝胶；采用甲基丙烯酸羟乙酯碳酸乙烯酯为交联剂紫外光引发聚合，可制备HEMA-AMA(甲基丙烯酸烯丙酯)-NVP的聚合物水凝胶。以γ射线引发可合成NVP-MMA(甲基丙烯酸甲酯)-EDMA(乙二醇二甲基丙烯酸酯)水凝胶。在紫外光辐射下以安息香为光引发剂可合成HEMA、NVP和甲基丙烯酸酯的共聚物凝胶，可作为软接触镜的材料[7]。杨华[8]等采用辐射聚合合成了NIPA-NVP共聚物

7、，研究了其相转变温度、盐溶性和溶胀动力学，水凝胶对难溶药物乙酰水杨酸具有增溶缓释作用。1.2.3互穿网络聚合物凝胶的制备互穿网络(IPN)技术是近年发展起来的一种对聚合物进行改性的方法，通过互穿网络方式可使原本不易共混的线性聚合物通过单体在聚合物之间聚合交联成一整体，使产物兼具两种或以上聚合物的性质。在聚合物水凝胶的合成中也可用IPN对凝胶进行改性。采用BIS为交联剂，过硫酸钠引发剂加入维生素B12，在50℃反应可合成具有维生素B12药物控制释放的水凝胶。采用γ射线引发NIPAM(异丙基丙烯酰胺)、NVP、PEG(聚乙二

8、醇)可制备具有热敏性的互穿网络结构聚合物水凝胶。利用互穿网络技术在具有pH敏感性的P(NVP-co-AA)聚合物中引入温敏性聚合物PHPA(聚丙烯酸羟基丙酯)和在P(NVP-co-HPA)中引入PAA可制得具有温度及pH双重敏感性IPN凝胶。采用γ射线辐照可合成κ-型卡拉胶和PVP形成的IPN凝胶。用PVA(聚乙烯醇