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國內(nèi)PVP產(chǎn)品生產(chǎn)廠家主要有:河南博愛精細化工廠采用浙江省化工研究院開發(fā)的單體合成工藝,建立了NVP生產(chǎn)線,并可向市場提供 PVP,PVP/VA,PVPP等產(chǎn)品.河南清華永昌精細化工廠采用清華大學的技術建立了一套由吡咯烷酮和乙炔合成NVP的生產(chǎn)線,主要向市場提供單體產(chǎn)品.山東東勝集團星華化工公司也在致力于PVP產(chǎn)品的生產(chǎn).

由此可見,不論是乙炔法還是y丁內(nèi)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的研究與生產(chǎn)工作中。y-丁內(nèi)酯為原料合成NVP及PVP的研究開始于20世紀40年代,因為是以y-丁內(nèi)酯為主要的起始原料,所以稱為y-丁內(nèi)酯法.y-丁內(nèi)酯法根據(jù)脫水方式的不同又分為直接脫水法和間接脫水法兩種方法,直接脫水法分兩步進行,一步為Y丁內(nèi)酯與乙醇胺進行胺解反應生成α-羥乙基吡咯烷酮α-NHP,二步為α-NHP在脫水催化劑的存在下進行分子內(nèi)脫水反應,脫去一分子水得到單體NVP.

根據(jù)引發(fā)手段NVP的聚合又可分為自由基聚合、離子引發(fā)聚合、光引發(fā)聚合等.正是由于NVP聚合方式的多樣性,決定了PVP產(chǎn)品的多樣性,使得生產(chǎn)滿足各種用途的PVP產(chǎn)品成為可能.每年僅NVP的聚合及其相關的應用研究的研究論文及申請的專利就達兩百篇以上.。NVP的物理性質NVP是N-乙烯基吡咯烷酮的簡稱,是合成PVP的單體.NVP常溫下是一種無色或者淡黃色,略有氣味的透明液體,易溶于水,其主要的物理性質如下:相對密度:1.04(25℃時;熔點:13.5℃;沸點:148℃13332.24Pa,58~65C13.3~26.64Pa;閃點:98.33℃;

廣東省羅定市農(nóng)藥廠采用廣東工業(yè)大學的NVP單體合成工藝建立了生產(chǎn)線,可向市場提供的產(chǎn)品主要有單體、PVP-K:(固體、液體產(chǎn)品)和 PVP-I.以上這幾個PVP生產(chǎn)廠家都是在20世紀90年代建成的,產(chǎn)品年總產(chǎn)能力估計在2000t左右.其他家如日本、韓國等也有少量PVP產(chǎn)品.把原料y-丁內(nèi)酯、乙醇胺按比例加入胺解反應釜,攪拌條件下加熱到180℃以上,使反應物料呈回流狀態(tài),保持回流狀態(tài)反應約3h,由于反應過程會生成部分水,由于水沸點較低與產(chǎn)物形成共沸物使體系溫度降低,會影響反應的順利進行.

這是強吸引力使PVP分子聚集體表現(xiàn)為剛性而缺少柔性,加熱的溫度達不到T,時,都主要表現(xiàn)為剛性而無法進行熱塑性加工.而一旦當溫度達到其T,,足以克服分子間的強偶極作用力時,它又變?yōu)槿廴趹B(tài)而表現(xiàn)為熔融黏性,由于PVP熔融黏度很高,同樣難以進行熱塑性加工.在需要對其進行熱塑性加工的時候,只有通過共聚或添加增塑劑改性后方可進行。PVP的光譜特性紅外光譜PVP的紅外光譜可以通過兩種方法得到,-是用KBr壓片，二是將PVP水溶液灑在AgCl圓盤上形成PVP薄膜,然后測定.各種方法得到的PVP紅外光譜大同小異,或者含有可以與PVP分子發(fā)生相互作用的分子時,PVP紅外光譜可能會出現(xiàn)較大的偏差.

另一方面,在自由基聚合的鏈增長過程中隨時都會發(fā)生鏈終止反應,對于相同的聚合反應而言,終形成的聚合物平均分子量越大,意味著聚合物分子量的大值越大,而無論聚合物平均分子量大小如何,可以認為其分子量的小值是相等的,所以平均分子量越大,不同分子量的聚合物數(shù)量越多,也就是分子量分布越寬。PVP玻璃化溫度的存在說明它熱塑性較差,不利于熱塑性加.工,這是由于構成PVP分子鏈的結構單元是強極性的,PVP分子間存在極強的偶極間吸引力,

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PVP的分子量通常用K值表示,據(jù)德國BASF公司提供的數(shù)據(jù)，當K值小于30時,其堆密度為0.4~0.6g/ml,當K值為90時，PVP堆密度為0.11~0.25g/ml.由此可見,PVP分子量越大,堆密度越小,這是因為PVP分子量越大,接枝程度越高,分子鏈越長，分子之間堆積起來時相互之間形成的空隙就越大;反之分子量越小,PVP分子堆積在一起時相互之間的空隙就越小,而且不同分子的原子還可填充到鄰近分子內(nèi)原子間的空隙,進而導致PVP密度增大,也就是在其他條件相同時的堆密度增大.

所以需要在胺解反應過程中將生成的水除去,這樣可保證反應在185±5℃下進行.另外,蒸出水的同時共沸帶出部分產(chǎn)物,也有利于反應的正向進行,保持溫度繼續(xù)反應15~17h,待反應轉化率達90%以上時，可停止反應.將反應物料輸人蒸餾塔,減壓蒸餾出產(chǎn)物羥乙基吡咯烷酮(NHP).同時餾出未反應完全的-丁內(nèi)酯和乙醇胺返回胺解釜繼續(xù)反應.胺解反應部分中試試驗結果.將溶劑苯和經(jīng)過處理的羥乙基吡咯烷酮(NHP)按比例加入到乙烯化反應釜,攪拌混合均勻后,加入助劑,升溫到100℃以上，攪拌反應1~1.5h.反應過程中生成的水需要及時除去,然后將體系溫度降低至65±5℃,加入催化劑,繼續(xù)攪拌反應1.5~2h,將反應后的物料放入貯槽,輸入溶劑回收塔,常壓下于65~90℃之間蒸出溶劑苯回收利用.余下的物料輸入產(chǎn)物蒸餾塔,在0.085MPa左右真空度下蒸餾出產(chǎn)物NVP.

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另據(jù)美國ISP公司提供的資料,其PVP-K堆密度為0.3g/ml左右,與BASF公司的同類產(chǎn)品堆密度有較大差別,可見,干燥工藝不同,對PVP產(chǎn)品堆密度影響較大.另外,測定方法不同也會導致PVP堆密度數(shù)據(jù)的差異.不溶性或者交聯(lián)PVP的堆密度一般在0.28~0.38g/ml.至于NVP的聚合研究,由于其聚合物具有的優(yōu)異性能,而且相關的應用領域多是與聚合物直接相關的,所以NVP的聚合更是受到廣大科技工作者的關注.