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1、学年论文题目:NVP聚合物的研究及其应用学院:化学化工学院专业:化学学生姓名:宫铁莉学号:201073010219指导教师:王荣民NVP聚合物的研究及其应用宫铁莉(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[[]肖前进,崔英德,易国斌.NVP共聚物的应用进展[J].广州化工,2002
2、,30(2):8~11],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[[]WuZhaoqiang,ChenHong,LiuXiaoli,ZhangYanxia,LiDan,HuangHe.ProteinAdsorptiononPoly(N-vinylpyrrolidone)-Modifi
3、edSiliconSurfacesPreparedbySurface-InitiatedAtomTransferRadicalPolymerization[J],Langmuir,2009,25,2900-2906.]。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[[]AlexanderN,Zelikin,GeorginaK,Such,AlmarPostma.FrankCaruso,Poly(vinylpyrrolid
4、one)forBioconjugationandSurfaceLigandImmobilization[J],Biomacromolecules,2007,8,2950-2953.]。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领域有着广泛的应用[[]YuanFang,HuanYu,LiChen,SuChen.FacileGlycerol-AssistedSynthe
5、sisofN-VinylPyrrolidinone-BasedThermosensitiveHydrogelsviaFrontalPolymerization[J],Chem,Mater,2009,21,4711-4718.]。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
6、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[[]易国斌,崔英德,杨少华,康正,崔亦华,郭建维.NVP接枝壳聚糖水凝胶的合成与溶胀性能[J],化工学报,2005,56(9):1783~1789]。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[[]黎新明,崔英德.NVP的交联聚合研究[J].化
7、工科技,2001,9(5):1-3]。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
8、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(