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1、第31卷第3期应用化工Vol.31No.32002年6月AppliedChemicalIndustryJun2002⒇聚乙烯吡咯烷酮的性能、合成及应用马婷芳,史铁钧(合肥工业大学化工学院,安徽合肥230009)摘要:描述了PVP的结构特点和性能,讨论了聚乙烯吡咯烷酮的各种合成路线,并分析了各优缺点。同时,全面介绍了PVP和PVPP在众多领域中的应用和最新研究情况,便于国内PVP的进一步生产开发。关键词:聚乙烯吡咯烷酮;N2乙烯吡咯烷酮;交联聚乙烯吡咯烷酮;N2羟乙基吡咯烷酮中图分类号:O631文献标识码:A文章编号:1671-3
2、206(2002)03-0016-04由N2乙烯吡咯烷酮(NVP)聚合而成的聚乙烯几乎无毒,对皮肤和眼均无刺激,对皮肤也不过敏,吡咯烷酮(PVP)是一种绿色高分子产品,是重要的在生理学上是安定的。PVP的结构中,形成其链和水溶性酰胺类精细化学品,这种功能高分子化学品吡咯烷酮环上的亚甲基是非极性基团,具有亲油性。已有近70年的发展历史,产品包括NVP的均聚物、分子中的内酰胺是强极性基团,具有亲水和极性基共聚物和交联聚合物三大类。PVP具有优异的溶团作用。这种结构特征使PVP溶于水和许多有机解性、低毒性、成膜性、化学稳定性、生理惰性
3、、粘接溶剂,如烷烃、醚、酯、酮、氯化烃。水溶液呈酸性,熔能力等,广泛用于医药医疗卫生、化妆品、食品、饮解热为-4.81kJ/mol,PVP玻璃化温度为75℃,不料、酿造、造纸、纺织印染、新材料、悬浮及乳液聚合适于热塑成型加工,但可从甲醇、水、二氯甲烷和氯25分散稳定剂等领域。交联聚合物(PVPP)的研究发仿中成膜。膜光亮,透明,易吸湿,薄膜的密度(ρ4)25[1]展比较晚,它是由NVP在特定条件下加交联剂聚约1.25,折光率nD=1.52。PVP具有显著的结合而成的,不溶于水、强酸、强碱以及一般有机溶剂,合能力,可与许多不同的化
4、合物生成络合物。它的只能在水中溶胀,可呈现出软凝胶、白色粉末或是多增溶作用,用于增加某些基本不溶于水而有药理活孔粒子形态。它的这种水不溶性以及生理安全性、性的物质的水溶性;分散作用,可使溶液中的有色物吸水性、络合性等优良特性,在医药、食品工业领域质、悬浮液、乳液分散均匀并保持稳定;吸附作用,吸有广阔的发展前景。附在许多界面并在一定程度上降低界面表面张力。我国目前PVP产品主要依靠进口,随着经济的迅速发展,PVP的需求量将不断增长,了解其性质2PVP的合成工艺和合成工艺是很有必要的。本文介绍了PVP的结构特点和性能,综述了PVP的
5、各种合成路线,分析211传统乙炔法工艺路线(Reppe合成法)了各优缺点,开拓了PVP应用的新领域。早在1938年,著名的乙炔化学家WalterReppeJ在实验室中首先合成出PVP。该方法以乙炔为主1PVP的性能要的起始原料,故称乙炔法,是发展至今最为成熟的合成及生产N—乙烯基吡咯烷酮(NVP)的方法。商品PVP是白色或乳白色的粉末固体,由聚合其工艺大致如下:度可变化的线型NVP基团组成的聚合物。其平均+2HCHO+2H2CHCHHOCH2CCCH2OH分子量级别一般用K值表示,K值通常分为K215、-2H2+NH3HOCH2
6、CH2CH2CH2OHOK230、K260、K290,分别代表10000,40000,-H2O160000,360000的分子量范围。PVP无味、无臭、O⒇收稿日期:2001212204作者简介:马婷芳(1979-),女,浙江绍兴人,合肥工业大学硕士生,从事精细高分子的合成与应用研究。第3期马婷芳等:聚乙烯吡咯烷酮的性能、合成及应用17应时间快,后处理任务小,副产物少,尤其对环境的CHCH聚合O污染小,总的来说更为合理,是合成PVP方法的未OON[3]来发展趋势。NHNCHCH2n2.2.3热解法UshakovSN提出用等摩尔N
7、HPCHCH2和醋酐共热回流5h。在135℃及400Pa真空下分Reppe法是有机合成工艺中最重要的工艺路线离出粘稠的β2乙酰基乙基吡咯烷酮,再在460℃下之一,至今美国GAF和德国BASF公司仍采用此法热解可得NVP经聚合得PVP。来生产PVP和其它相应的产品,仅进行了很小的工2.2.4琥珀酸法琥珀酸在高温下和乙醇胺、氢艺改进。该法的优点是基础原料乙炔易得,但生产直接在催化剂作用下可制得NHP,再脱水得NVP,γ2丁内酯需由乙炔经三步反应获得,合成路线长,设[4]聚合得PVP。备投资大,只适合大规模生产而不适合中小规模生213
8、乙酰丙酸路线产,同时炔加成中,采用KOH作为催化剂,生成物以乙酰丙酸为原料合成PVP,有三步法和四步中有水生成,而即使微量的水存在也会影响催化剂法。的活性,且会使吡咯烷酮开环,生成副产物,从而降[2]三步法反应式如下:低目标产物的收率。1,42丁二醇的中低压合成
