興安盟NVP應用

正是由于直接脫水法需要較高的溫度(350~400℃),加之如前所述,難以找到.工業(yè)化生產(chǎn)理想的脫水催化劑,所以有人提出了間接脫水法合成NVP的路線.間接脫水法是使NHP分子內(nèi)的羥基先被另一基團所取代生成一種中間產(chǎn)物,然后由這個中間產(chǎn)物發(fā)生反應生成NVP.

J.Ferguson等人對NVP在酸和鹽存在下的水解進行了比較的研究,得到了NVP水解速率與時間的關(guān)系曲線.顆粒大小對PVP堆密度有直接的影響,顆粒越大,顆粒間空隙越大,一定質(zhì)量的PVP堆體積就越大,由式(2.4)容易看出,顆粒越大,導致PVP堆密度越小.PVP作為一種合成水溶性高分子化合物,具有水溶性高分子化合物的一般性質(zhì),如膠體保護作用、成膜性、黏接性、吸濕性、增溶性、凝聚作用以及與某些化合物的絡合能力等.

Arai等人發(fā)現(xiàn)，PVP/SDS混合液發(fā)生增溶作用所對應的表面活性劑濃度,與混合溶液表面張力-濃度曲線的一個轉(zhuǎn)折點所對應的濃度是一致的.Murata等人13研究了溫度和NaCl對PVP/SDS增溶OT-橙的影響,觀察到PVP存在時導致SDS溶液增溶染料量增大等。研究了PVP對十二烷基氯化銨和十二烷基硫氰酸銨增溶OB-黃的影響,發(fā)現(xiàn)膠束增溶OB黃的能力隨PVP含量增大呈上升趨勢,但卻沒有觀察到PVP對以氯為反離子的陽離子表面活性劑增溶染料的能力顯著提高.

顯然,取代NHP分子內(nèi)經(jīng)基的基團必須滿足---定的條件,即既容易取代NHP分子內(nèi)的羥基,又要能比較容易地從中間產(chǎn)物分子中脫去.這樣,不經(jīng)過NHP的直接催化脫水,而是通過另外一種中間產(chǎn)物在較溫和的條件下同樣達到由NHP分子脫水生成產(chǎn)物NVP的目的,同時達到較高的產(chǎn)物收率,所以被稱為間接脫水法.間接脫水法根據(jù)取代NHP分子內(nèi)羥基基團的不同,又可分為鹵代法、乙酐法等.鹵代法是間接脫水法中被研究較好的主要方法,其方法要點是:用--種鹵代劑與NHP反應生成鹵代乙基吡咯烷酮,然后由鹵代乙基吡咯烷酮的熱反應得到產(chǎn)物NVP.

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合成PVP單體NVP的方法，另外,PVP也被廣泛用作崩解劑、黏合劑,還可用于脫鹽膜和人工腎透析隔膜;在食品、飲料工業(yè)中,添加不溶性的交聯(lián)PVP于啤酒﹑茶飲料中,可去除啤酒及茶飲料中存在的多酚及過量的單寧,而自身又不殘留在其中,起到穩(wěn)定色澤、保證啤酒及茶飲料風味品質(zhì)較長時間不變及去除澀味的作用,是優(yōu)良的飲料澄清劑勵穩(wěn)定劑;在日用化工中更是用途廣泛,尤其是在化妝品中,如用于噴發(fā)膠中的PVP,具有優(yōu)良的固發(fā).

另外,共聚PVP和交聯(lián)PVP紅外光譜,由于共聚單體的不同或者交聯(lián)劑分子結(jié)構(gòu)的不同而不同。PVP的紅外吸收峰較多,從500cmT1波數(shù)左右到3500cm'波數(shù)都有吸收峰.其特征吸收帶為一C一О伸縮振動躍遷產(chǎn)生的譜帶,這一譜帶的位置在1660~1680cmT'范圍內(nèi),根據(jù)PVP分子量大小等因素的變化,這一譜帶的位置會有不同程度的差異.另一方面,從PVP的紅外譜圖可以看出，---C=-O伸縮振動譜帶寬度約為30~35cmT',數(shù)值偏大,說明在一C--O雙鍵與酰胺鍵--C一N一之間有很強的作用力,左右的位置為PVP分子的-C—N一伸縮振動譜帶,由此峰可定量推算PVP的含量.

即使在沒有引發(fā)劑的情況下,NVP放置的時間過長或者在運輸過程中由于震動也可能發(fā)生不同程度的自聚合而影響其質(zhì)量，所以在市售的商品NVP中一般都加有阻聚劑,而在進行聚合反應前需要去除其中的阻聚劑.處理方法有兩種:一是采用減壓蒸餾的方法得到純凈的NVP;二是加入活性炭,利用其吸附作用除去阻聚劑,然后過濾得到純凈的NVP.易水解性NVP的另一個重要的化學性質(zhì)是在酸性或鹽類存在的條件下很容易發(fā)生水解反應,生成吡咯烷酮和乙醛.

在鹵代法中, 重要的是鹵代劑的選擇,不少研究工作證明,氯化亞飆(SOC1,)可作為鹵代劑129},用SOCI。先是羥乙基吡咯烷酮在溶劑苯中與SOCl,發(fā)生鹵代反應生成氯乙基吡咯烷酮,然后用KOH或甲醇鈉作催化劑脫去一分子氯化氫生成NVP,反應的實施過程如下:( 1 )NHP和苯按重量比1:0.5~0.8加人三頸燒瓶中,再把燒瓶置于加有冰塊的超級恒水浴中,邊攪拌,邊由滴液漏斗滴加入重量為NHPO.83倍的SOCl ,控制速度使體系溫度不大于35℃為宜(因為羥乙基吡咯烷酮與SOCl之間的反應為強放熱反應),滴加完畢后繼續(xù)攪拌4h,此時NHP的轉(zhuǎn)化率已達90%以上,將反應裝置接到SO。

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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(guān)的應用領(lǐng)域多是與聚合物直接相關(guān)的,所以NVP的聚合更是受到廣大科技工作者的關(guān)注.