（应用化学专业论文）嵌段共聚物PVPbPVTES的合成及表征.pdf

ad i s s e r t a t i o ns u b m i t t e d t o g u a n g d o n gu n i v e r s i t y o f t e c h n o l o g yf o r t h ed e g r e eo fm a s t e ro fe n g i n e e r i n gs c i e n c e s y n t h e s i sa n dc h a r a c t e r i z a t i o no f p v p - b - p v t e sb ya t o mt r a n s f e rr a d i c a l p o l y m e r i z a t i o n c a n d i d a t e ：丕i 坌q 目q q g s u p e r v i s o r ： p r o f y ig u o b i n m a y ，2 0 1 0 f a c u l t yo fc h e m i c a le n g i n e e r i n ga n dl i g h ti n d u s t r y g u a n g d o n gu n i v e r s i t yo ft e c h n o l o g y g u a n g z h o u 。g u a n g d o n g ，p r c h i n a ，5 1 0 0 0 6 卯煳 摘要 摘要 原子转移自由基聚合具有反应速度相对较快，反应条件简便，产物分子量可 控、分子量分布较窄、结构规整等优点，在嵌段共聚物的制备中得到广泛使用。 聚乙烯基吡咯烷酮( p v p ) 具有优良的化学稳定性、络合性、成膜性、低毒性、 生物相容性和高分子表面活性，因此在生物医学、食品加工和日用化工等领域得 到广泛应用；有机硅化合物具有良好的耐候性、绝缘性、疏水性、气体透过性、 润滑性、透明性、耐磨性、抗血栓性等优异特性，其应用深入到人们日常生活的 各个领域，将两种单体嵌段聚合可以获得兼具各自优异性能的材料。 本文采用原子转移自由基聚合( a 矾心) ，利用两步法合成了嵌段共聚物聚乙 烯基吡咯烷酮b 聚乙烯基三乙氧基硅烷，对正、反向原子转移自由基聚合反应 的影响因素、反应的聚合机理进行分析，并对大分子引发剂及嵌段共聚物进行了 表征。主要研究内容及结果如下： 首先以a i b n 作引发剂，f e c l 3 和p p h 3 组成的混合体系为催化剂，利用反向 原子转移自由基聚合( r a t r p ) ，引发n v p 单体本体聚合。考察反应时间，反应 温度，催化剂和配体之比，引发剂与单体之比等因素对聚合反应的影响。结果表 明：反应时间为8 小时，反应温度为8 0 。c 的条件下，反应物比例为n n w p n a i b n ： n f e c l 3 ：n p p h 3 = 2 0 0 ：1 ：2 ：4 时，聚合物p d i 相对较低。 用上述方法反应得到聚合物p v p ，通过凝胶渗透色谱( g p c ) 、红外光谱 ( f t i r ) 、核磁共振( 1 h n m r ) 等对产物进行表征。结果表明n v p 本体聚合中 的反向原子转移自由基聚合( r a t r f ) 符合一级动力学，聚合过程中自由基的浓 度保持恒定，显示了活性聚合的特征；g p c 测试表明所得产物的数均分子量mn 可以随条件的改变而改变，即产物的分子量可控，并且所得的分子量分布 m w m n 较窄；红外光谱测试表明n v p 上的c = c 发生了断裂，单体发生了聚 合；核磁共振谱表明聚合物的端基存在c l 原子。通过以上分析证实了n v p 的聚 合反应属于反向原子转移自由基聚合，并证明了文中所提出的反向原子转移自由 基聚合机理的正确性。 通过第一步反应得到端基为氯原子的聚合物p v p c l ，以此大分子为引发剂， f e c l 2 和p p h 3 的混合体系为催化剂，引发乙烯基三乙氧基硅烷( v t e s ) 的原子 广东工业大学硕士学位论文 转移自由基聚合。考察溶液聚合时反应时间，反应温度，大分子引发剂用量，大 分子引发剂分子量大小等因素对聚合反应的影响。结果表明：以环己酮做溶剂， 反应时间为1 2 小时，反应温度为6 0 ，大分子分子量较小，当反应物比例为 n v t e s n p m m a c i ：n f e c l 3 ：n p p h 3 = 1 0 0 ：1 ：1 ：2 时，得到分子量分布较窄的 聚乙烯基吡咯烷酮b 聚乙烯基三乙氧基硅烷聚合物。用凝胶渗透色谱仪( g p c ) 、 红外光谱( f t i r ) 、核磁共振( 1 h n m r ) 对产物的结构进行表征。g p c 测试表 明聚合物的分子量有一定的增长，红外光谱测试表明共聚物中有s i o 键，并且 c = c 发生了断裂，表明发生了聚合反应；核磁共振谱表明合成的聚合物为嵌段 共聚物。并进行动力学分析，证明其符合一级动力学反应。 关键词：反向原子转移自由基聚合：嵌段共聚物；n - 乙烯基吡咯烷酮；乙烯 基三乙氧基硅烷；表征 i l a b s t r a c t a b s t r a c t a t o mt r a n s f e rr a d i c a lp o l y m e r i z a t i o nw i t har e l a t i v e l yf a s tr e a c t i o ns p e e d ， s i m p l er e a c t i o nc o n d i t i o n s ，c o n t r o l l e dm o l e c u l a rw e i g h t ，n a r r o wm o l e c u l a rw e i g h t d i s t r i b u t i o n ，s t r u c t u r e ds t r u c t u r e ，a r ew i d e l yu s e di n t h ep r e p a r a t i o n o fb l o c k c o p o l y m e r s p o l y ( n - v i n y l p y r r o l i d o n e ) w e r ew i d e l ya p p l i e d i nt h ef i e l do f b i o m e d i c i n e 、f o o dp r o c e s s i n ga n dd a i l yc h e m i c a le n g i n e e r i n ga n ds oo n ，d u i n gt oi t s g o o dc h e m i c a ls t a b i l i t y , c o m p l e x a t i o n ，l o wt o x i c i t y , h i g hb i o c o m p a t i b i l i t y a n d p o l y m e rs u r f a c ea c t i v i t y o r g a n i c s i l i c o nc o m p o u n d sw h i c h h a v eg o o dw e a t h e r i n g r e s i s t a n c e ，i n s u l a t i o n ，h y d r o p h o b i c i t y , g a sp e r m e a b i l i t y , l u b r i c i t y , t r a n s p a r e n c y , a b r a s i o nr e s i s t a n c e ，a n de x c e l l e n ta n t i t h r o m b o t i cp r o p e r t i e s ，a r ew i d e l yu s e da l la r e a s o fo u rd a i l yl i f e w ec a l lo b t a i no u t s t a n d i n gp e r f o r m a n c ef r o mt h ep o l y m e r i z a t i o n so f t h et w om o n o m e r sw h i c hh a sr e s p e c t i v e l ye x c e l l e n tp r o p e r t i e s i nt h i sd i s s e r t a t i o n ，a t o mt r a n s f e rr a d i c a lp o l y m e r i z a t i o n ( a t r p ) i su s e dt o s y n t h e s ed i b l o c kc o p o l y m e r so fp o l y ( n - v i n y l p y r r o l i d o n e ) - b p o l y v i n y l t r i e t h o x v s i l a n e t h r o u g h t w os t e p s w ea n a l y z e dt h er e a c t i o nf a c t o r s o fa t o mt r a n s f e r r a d i c a l p o l y m e r i z a t i o na n dt h er e a c t i o nm e c h a n i s mo fp o l y m e r i z a t i o na n d ，a l s oc h a r a c t e r i z e d m a c r o m o l e c u l a ri n i t i a t o ra n db l o c kc o p o l y m e r s m a i nr e s e a r c hc o n t e n t sa n dr e s u l t s a r ea sf o l l o w s ： f i r s t ，t h e r e v e r s ea t o mt r a n s f e rr a d i c a lp o l y m e r i z a t i o n ( r a t r p ) o fn v p m o n o m e rw a sc a r r i e do u t ，u s i n ga i b na si n i t i a t o r , f e c l 3a n dp p h 3a st h ec a t a l y s t c o m p o s e do fm i x e ds y s t e m t h ee f f e c t i o no f r e a c t i o nt i m e ，r e a c t i o nt e m p e r a t u r e ，r a t i o o fc a t a l y s ta n dl i g a n d ，r a t i oo fi n i t i a t o ra n dm o n o m e ra n do t h e rf a c t o r sw e r ea n a l y z e d i nt h ee x p e r i m e n to ft h eb u l kp o l y m e r i z a t i o n t h er e s u l t ss h o w e dt h a t ：t h er e s u l t so f t h ep o l y m e r i z a t i o nr e a c t i o nw e r es a t i s f i e dw h e nt h er e a c t i o nt i m ew a s8h o u r s ，t h e r e a c t i o nt e m p e r a t u r ew a s8 0 ( 2 ，t h er a t i oo fr e a c t a n t sn n v p ：n a i b n ：n f e c l 3 ：n p p h 3 w a s2 0 0 ：l ：2 ：4 p v pw a sp r e p a r e dw i t ht h ea b o v em e t h o d s ，a n dw a sc h a r a c t e r i z e db yg e l p e r m e a t i o nc h r o m a t o g r a p h y ( g p c ) ，f o u r i e ri n f r a r e ds p e c t r o s c o p y ( f t i r ) ，n u c l e a r m a g n e t i cr e s o n a n c e ( i h n m r ) ，e t c t h er e s u l t ss h o w e dt h a t ，t h er e v e r s e a t o mt r a n s f e r i i i 广东工业大学硕士学位论文 r a d i c a lp o l y m e r i z a t i o n ( r a t r p ) o fn v pw a sc o n s i s t e n tw i t haf i r s tl e v e ld y n a m i c s ， t h ec o n c e n t r a t i o no ft h ea c t i v ec e n t e ra n df l e er a d i c a li np o l y m e r i z a t i o np r o c e s sw a s c o n s t a n t ，d e m o n s t r a t i n gt h ec h a r a c t e r i s t i c so fl i v i n gp o l y m e r i z a t i o nf u l l y ；g p ct e s t s a b s t r a c t k e y w o r d s ：r e v e r s e a t o mt r a n s f e rr a d i c a lp o l y m e r i z a t i o n ；b l o c kc o p o l y m e ； n v i n y l p y r r o l i d o n e ；v i n y l t r i e t h o x v s i l a n e ；c h a r a c t e r i z a t i o n v 目录 目录 摘要i a b s t r a c t i i i 目录i c o n t e n t i v 第一章绪论1 1 1 聚乙烯毗咯烷酮及其应用1 1 1 1p v p 的结构与性能1 1 1 2p v p 单体的合成2 1 1 3p v p 的应用3 1 2 有机硅氧烷及其应用5 1 2 1 有机硅的特点和发展5 1 2 2 乙烯基硅氧烷偶联剂的特点和应用6 1 3 活性聚合8 1 3 1 活性聚合的特点与分类8 1 3 2 活性自由基聚合及其方法9 1 4 原子转移自由基聚合1 2 1 4 1 反应体系1 2 1 。4 2 正向原子转移自由基聚合1 4 1 4 3 反转原子转移自由基聚合1 5 1 4 4 原子转移自由基聚合( a t r p ) 的优缺点1 6 1 4 5 原子转移自由基聚合法制备嵌段共聚物。1 7 1 4 6 其它活性聚合与a t r p 间的转换1 8 1 5 课题研究的内容及任务18 1 6 本课题的创新性1 9 第二章f e ( i i i ) 催化n v p 的本体反转原子转移自由基聚合2 l 2 1 引言2 1 2 2 实验部分2 l 广东工业大学硕士学位论文 2 2 1 试剂及其精制2 1 2 2 2 实验设备2 1 2 2 3 实验操作2 2 2 3 结果与讨论2 3 2 3 1p v p c i 大分子结构表征2 3 2 3 2n v p 的r a t r p 的影响因素分析2 4 2 3 3n v p 的r a t r p 聚合反应机理2 9 2 4 本章小结2 9 第三章p v p b p v t e s 的聚合研究31 3 1 引言3l 3 2 实验部分31 3 2 1 实验原料31 3 2 2 实验设备3 2 3 2 3 实验步骤3 2 3 3 嵌段共聚物p v p b p v t e s 的表征3 3 3 3 1 聚合物转化率的测定3 3 3 3 2 聚合物分子量及分子量分布测定3 3 3 3 3 聚合物的红外光谱测定3 3 3 3 4 聚合物核磁共振氢谱测定3 3 3 4 结果与讨论3 3 3 4 1p v p b p v t e s 的表征3 3 3 4 2 各种因素对聚合反应的影响3 5 3 5v t e s 的a t r p 嵌段聚合机理3 8 3 6 本章小结3 8 第四章n v p 的r a t r p 聚合和嵌段聚合的a t r p 反应动力学研究4 0 4 1 实验部分4 0 4 1 1 实验原料4 0 4 1 2 实验设备4 0 4 1 3 聚合反应4 l l i 目录 4 2 聚合物的表征4 l 4 2 1 聚合物分子量及其分散性的测定4 l 4 2 2 转化率的测定4 1 4 3 结果与讨论4 2 4 3 1n v p 的r a t r p 聚合动力学4 2 4 3 2v t e s 的a t r p 聚合动力学4 4 4 4 本章小结4 6 结论4 7 参考文献4 9 攻读学位期间发表论文5 5 独创性声明。5 6 致谢5 7 l i i 广东工业大学硕士学位论文 c o n t e n t a b s t r a c t ( c h i n e s e ) i a b s t r a c t ( e n g l i s h ) i i i c o n t e n t s ( c h i n e s e ) i c o n t e n t s ( e n g l i s h ) i v c h a p t e r li n t r o d u c t i o n 1 1 1p v pa n da p p l i c a t i o n 1 1 1 1t h es t r u c u r ea n dp r o p e r t i e so fp v p 1 1 1 2s y n t h e s e so f t h em o n o m e r 2 1 1 3a p p l i c a t i o no f p v p 3 1 2p o l y s i l o x a n ea n da p p l i c a t i o n 5 1 2 1t h e p r o p e r t i e sa n dd e v e l o p m e n to fo r g a n o s i l i c o n s 5 1 2 2t h e p r o p e r t i e sa n da p p l i c a t i o no f v i n y l s i l o x a n ec o u p l e r 6 1 3l i v i n gp o l y m e r i z a t i o n 8 1 3 1t h ec h a r a c t e r i s t i c sa n dc l a s s i f i c a t i o n o fl i v i n gp o l y m e r i z a t i o n 8 1 3 2l i v i n gr a d i c a lp o l y m e r i z a t i o na n dm e t h o n d s 9 1 4a t o mt r a n s f e rr a d i c a lp o l y m e r i z a t i o n 1 2 1 4 1p o l y m e r i z a t i o ns y s t e m 1 2 1 4 2a t o mt r a n s f e rr a d i c a lp o l y m e r i z a t i o n ( a t r p ) 1 4 1 4 3r e v e r s ea t o mt r a n s f e rr a d i c a lp o l y m e r i z a t i o n ( r a t r p ) 15 1 4 4t h ea d v a n t a g ea n dd i s a d v a n t a g eo f a t r p 1 6 1 4 5a t o mt r a n f e rr a d i c a lp o l y m e r i z a t i o np r e p a r eb l o c kc o p o l y m e r s17 1 4 6t h et r a n f e rb e t w e e na t r pa n do t h e rp o l y m e r i z a t i o n 18 1 5t h ec o n t e n ta n dt a s k so f t h i sd i s s e r t a t i o n 1 8 1 6t h ei n n o v a t i o n so f t h i ss u b j e c t 1 9 c h a p t e r2t h e b u l kr e v e r s ea t o mt r a n s f e rr a d i c a lp o l y m e r i z a t i o no fn v pw i t l l f e ( i i i ) c a t a l y s t 2 1 2 1i n t r o d u c t i o n 2 l 2 2e x p e r i m e n t a lp a r t 2 1 i v z 2 1m a t e r i a l sa n dp u r i f i e a t i o n 2 l 2 2 2a p p a r a t u so fe x p e r i m e n t 21 2 2 3e x p e r i m e n t a lo p e r a t i o n 2 2 2 3r e s u l t sa n dd i s c u s s i o n 2 3 2 3 1c h a r a c t e r i z a t i o no f p v p c i 2 3 2 3 2t h ee f f e c to f d i f f e r e n tf a c t o r so f n v p sr a t i 冲2 4 2 3 3m e c h a n i s mo f r a t r po f n v p 2 9 2 4t h eb r i e fs u m m a r yo f t h i sc h a p t e r 2 9 c h a p t e r 3 s y n t h e s i s a n dc h a r a c t e r i z a t i o no f p o l y ( n - v i n y l p y r r o l i d o n e ) - b - p o l y v i n y l t r i e t h o x v s i l a n ed i b l o c kc o p o l y m e r 3 1 3 1i n t r o d u c t i o n 3l 3 2e x p e r i m e n t a lp a r t 3 1 3 2 1m a t e r i a l sa n dr e a g e n t 3 1 3 2 2a p p a r a t u so f e x p e r i m e n t 3 2 3 2 3e x p e r i m e n ts t e p s 3 2 3 3c h a r a c t e r i z a t i o no f p v p b p v t e s 3 3 3 3 1t e s t i n gp o l y m e rc o n v e r s i o n 3 3 3 3 2t e s t i n gt h em o l e c u l a rw e i g h ta n dp d io ft h eb l o c kc o p o l y m e r 3 3 3 3 3i n f r a r e ds p e c t r ao ft h eb l o c kc o p o l y m e r 3 3 3 3 4t h e1 h n m ro f t h eb l o c kc o p o l y m e r 3 3 3 4r e s u l t sa n dd i s c u s s i o n 3 3 3 4 1c h a r a c t e r i z a t i o no f p v p b p v t e s 3 3 3 4 2t h ea n a l y s i so f t h ei n f l u e n c ef a c t o r s 3 5 3 5m e c h a n i s mo f a t r po f v t e s 3 8 3 6t h eb r i e fs u m m a r yo f t h i sc h a p t e r 3 8 c h a p t e r4t h es t u d yo fk i n e t i c sa n dm e c h a n i s mo fr e v e r s ea t o mt r a n s f e r r a d i c a lp o l y m e r i z a t i o no fn v pa n da t o mt r a n s f e rr a d i c a lp o l y m e r i z a t i o no fv t e s 4 0 4 1e x p e r i m e n t a lp a r t 4 0 4 1 1m a t e r i a l sa n dr e a g e n t 4 0 v 瓷：? ” 广东工业大学硕士学位论文 4 1 2a p p a r a t u so fe x p e r i m e n t 4 0 4 1 3r e c a t i o no f p o l y m e r i z a t i o n 4 1 4 2c h a r a c t e r i z a t i o no fp o l y m e r 4 1 4 2 1t e s t i n gt h em o l e c u l a rw e i g h ta n dp d io ft h eb l o c kc o p o l y m e r “4 1 4 2 2t e s t i n gp o l y m e rc o n v e r s i o n 4 1 4 3r e s u l t sa n dd i s c u s s i o n 4 2 4 3 1k i n e t i c ss t u d yo fr e v e r s ea t o mt r a n s f e rr a d i c a lp o l y m e r i z a t i o n o f n v p 4 2 4 3 2k i n e t i c ss t u d yo fa t o mt r a n s f e rr a d i c a lp o l y m e r i z a t i o no f v t e s 4 4 4 4t h eb r i e fs u m m a r yo f t h i sc h a p t e r 4 6 c o n c l u s i o n s 4 7 r e f i e r e n c e s 4 9 p u b l i s h e dp a p e r sd u r i n gt h es t u d yf o rm a s t e rd e g r e e 5 5 p r o m e t h e a nd e c l a r a t i o n s 5 6 a c k n o w l e d g e m e n t s 5 7 第一章绪论 第一章绪论 1 1 聚乙烯吡咯烷酮及其应用 聚乙烯吡咯烷酮( 英文名称p o l y v i n y l p y r r o l i d o n e ) 简称p v p ，是由- 乙烯基吡咯 烷酮( n v p ) 在一定的条件下聚合而成的能以固体粉末或水溶液的形式存在的高分子 聚合物，是- 乙烯基酰胺类官能团聚合物中较有特色、研究得较深入和较广泛的精细 化学品。 聚乙烯吡咯烷酮( p v p ) 最初是作为人造血浆增溶剂被研究发明的，后来研究人 员发现p v p 具有许多优良的物理化学性能，如：极易溶于水：安全无毒；能与多种高 分子、低分子物质互溶或复合：具有优良的吸附性、成膜性、粘接性和生物相容性而 且热稳定性良好。目前被广泛地应用于医药、食品、酿造、日用化工、纺织、洗涤用 品等众多领域，与人们的生活联系越来越紧密【1 捌。 p v p 发展到今天已有8 0 多年的历史，其研究工作主要集中在德国和美国。我国 p v p 的研究工作起步较晚，始于8 0 年代，浙江省化工研究院是国内较早的p v p 研究 单位，1 9 8 7 年其与河南博爱化工厂合作兴建了一套年产5 0 吨n v p 的中试装置，广东 工业大学在1 9 9 6 年与广东省罗定市农药厂合作兴建了一套年产5 0 0 吨p v p 的生产装 置。目前我国的p v p 产品在研制及应用领域的研究与国外相比也存在很大的差距，所 需p v p 产品主要依靠进口，随着我国的经济的发展和科学技术的进步，对p v p 的生 产及应用的研究也多方位展开，对其需求量也越来越大。因此，p v p 及其单体n v p 的 研究和开发工作具有重大意义和广阔的应用前景。 1 1 1p v p 的结构与性能 n 蒂2 一心寸 n 。一i 。l 广东工业大学硕士学位论文 商品p v p 是白色、乳白色或者略带黄色的固体粉末，也有以3 0 3 6 水溶液出售 的供不同用途的工业品。 p v p 结构中具有与蛋白质结构类似的酰胺基团、亲水性的羰基和不饱和的乙烯基， 使其具有良好的生物相容性、亲水性和广泛的聚合性，它不仅可自身聚合得到不同分 子量的水溶性高分子化合物，也可以与其他许多单体共聚形成共聚、交联以及共混、 接枝以及互穿网络等其他具有特殊结构和性能的高分子化合物。p v p 分子内的o 原子、 n 原子是典型的配位原子，这使得p v p 能与许多不同化合物行成络合结构，生成具有 特殊用途的新物质。如p v p 与碘的络合物可应用于医用消毒，它克服了碘溶液溶解度 低、不稳定、生理相容性差等缺点，具有低毒高效、不挥发、易保存、便于携运等特 点。专利【3 】公开了一种聚维酮碘的制备方法，产物适用于各种创伤、真菌性等皮肤病的 治疗。 1 1 2p v p 单体的合成 聚乙烯吡咯烷酮的制备包括单体n 乙烯基吡咯烷酮( n v p ) 的合成和聚合物p v p 的合成。从文献报道的情况来看，p v p 的每一种新工艺的开发都是以单体n v p 合成新 方法的突破为主体的。迄今为止，n v p 的合成方法主要有t 丁内酯法、吡咯烷酮法、 顺丁烯二酸酐法等方法。 ( 1 ) 由w - r e p p e 发明的p v p 合成方法是迄今比较成熟的方法，该方法以乙炔为 主要的起始原料，所以称为乙炔法 4 , 5 1 ，也称r e p p e 法。其合成路线为：乙炔十甲醛 一1 ，4 丁炔二醇一l ，4 一丁二醇一丫丁内酯一吡咯烷酮n v p p v p 。 乙炔法的主要优点是工艺成熟、原料便宜易得等，主要的不足之处是反应步骤多， 工艺流程长、产物收率低，固定资本投资大、操作条件要求严格、主要的原料乙炔合 成时在加热加压条件下存在爆炸危险性等。 ( 2 ) 吡咯烷酮法【6 ，7 1 合成n v p 直接以吡咯烷酮为主要原料，与羧酸乙烯酯、乙烯 基醚、环氧乙烷等乙烯基化合物在催化剂的存在下加成反应，然后在加热的条件下使 加成产物发生消除反应脱去羧酸、醇、水等分子物质而得到乙烯基吡咯烷酮。对吡 咯烷酮法研究得较多的是日本学者，另外在欧洲也有一些研究报道。 吡咯烷酮法合成n v p 需要两步完成，虽然操作条件要求相对温和，但由于是在加 热条件下进行，反应原料有部分可能出现降解，产物收率较低，催化剂多采用贵金属 2 第一章绪论 盐，价格昂贵，且选择性不理想，工业前景不被看好。 ( 3 ) t 丁内酯法f 8 , 9 是合成p v p 单体n v p 的方法中研究比较广泛的一种方法， 年来发表了大量关于该方法的文章。该方法是由t 丁内酯为起始原料，经与乙醇胺反 应生成n 1 3 羟乙基吡咯烷酮( n h p ) ，然后n h p 在脱水催化剂的存在下直接脱水生成 p v p 单体n v p 。与乙炔法合成n v p 相比，t 丁内酯直接脱水法具有反应步骤少、操 作条件较温和等优点。最大的不足之处是原料t 丁内酯价格比较贵，不适合大规模工 业化。 ( 4 ) 其他方法，除上述几种主要的合成n 乙烯基吡咯烷酮的方法外，还有由糠醛 经由四氢呋喃制取n 乙烯基毗咯烷酮的方法和采用顺丁烯二酸酐为原料，通过气相加 氢生成t 丁内酯，再由t 丁内酯与无水氨气相反应得到吡咯烷酮，然后再与乙炔反应 生成n 乙烯基吡咯烷酮等方法【1 0 】。 1 1 3p v p 的应用 p v p 拥有着优良的表面性能、生理相容性、成膜性等。p v p 根据分子量不同而其 应用领域不同。一般可分为医药级、食品级、工业级3 种规格。它在医药医疗卫生、避r 食品行业、日用化工、纺织、洗涤用品等众多领域中都有着独特的用途。 ” 1 1 3 1 医药卫生 p v p 在医药医疗卫生中应用的历史最长，也是迄今为止应用最为广泛的领域。p v p 。 具有优异的溶解性、低毒性，适合在药品中使用。在第二次世界大战中被首先用作血 浆增溶剂。它无抗原性、不需交叉配血，并能避免疾病在血液中传染。在一些发达国 家，如美国、德国、日本等，p v p 在医药卫生领域中的应用约占其消费总量的4 0 - - 5 5 。6 0 年代后，p v p 开始用于制药工业，它的高溶解度和易加工的粘度性质，使药 片成形的固体块状容易粉碎，可大大降低干燥时间及生产成本。水溶性的p v p 能与药 粉的混合物进行干混合，然后在成型过程中用适当溶剂湿润。这样，p v p 起到散粒作 用。p v p 能够形成络合物，并能溶解难溶的药物，因此增加了药物效力。p v p 与天然 或合成纤维素结合，可制成血液透析膜，用于人工肾；可把含有p v p 的药物制成膏药 形式，如含有p v p 的硝化甘油膏药，用于治疗心绞痛；p v p 与碘形成的络合物，是医 院重要的杀菌剂。交联p v p 具有吸水和吸收有机溶剂的性能以及生理相容性，是一种 良好的医药缓释剂和药物崩解剂。最近几年来，p v p 水凝胶被研究用于玻璃体替代物， 广东工业大学硕士学位论文 作为眼科手术中粘弹物质及人工玻璃体材料，并获得美国专利1 1 1 。 1 1 3 2 食品加工 聚乙烯毗咯烷酮本身不会致癌，有良好的食物安全性，p v p 能与特定多酚化合物 第一章绪论 1 1 3 4 纺织工业 p v p 可与聚丙烯腈、酯、尼龙和纤维性材料等这类疏水纤维结合，大大提高其染 色力。p v p 还可用作织