PVP-聚乙烯吡咯烷酮.doc

分子式(Formula)： (C6H9NO)n 分子量(Molecular Weight)： CAS No.： 9003-39-8 结构式(Struction)： 质量指标(Specification) 外观（Appearance）： 白色或乳白色粉末或颗粒含量（Purity）： PVPP包装（Package）： 25公斤/桶产地（Orgin）：国内河南有生产物化性质(Physical Properties)具有吸湿性易流动的粉末，无臭或微臭，溶于水、碱、酸及极性有机溶剂，具有很强的膨胀性能和与多类物质的络合能力储运(Storeage) PVP的性质聚乙烯吡咯烷酮(polyvinyl pyrrolidone)简称PVP，是一种非离子型高分子化合物，是N-乙烯基酰胺类聚合物中最具特色，且被研究得最深、广泛的精细化学品品种。目前已发展成为非离子、阳离子、阴离子3大类，工业级、医药级、食品级3种规格，相对分子质量从数千至一百万以上的均聚物、共聚物和交联聚合物系列产品，并以其优异独特的性能获得广泛应用。PVP按其平均分子量大小分为四级，习惯上常以K值表示，不同的K值分别代表相应的PVP平均分子量范围。K值实际上是与PVP水溶液的相对粘度有关的特征值，而粘度又是与高聚物分子量有关的物理量，因此可以用K值来表征PVP的平均分子量。通常K值越大，其粘度越大，粘接性越强。PVP生产聚合PVP是以单体乙烯基吡咯烷酮(NVP)为原料，通过本体聚合、溶液聚合等方法得到。在本体聚合制备过程中，由于存在反应体系粘度大，聚合物不容易扩散，聚合反应热不容易移走导致局部过热等问题，因此得到的产品分子量低，残留单体的含量高，而且多呈黄色，没有太大实用价值。目前，工业上一般都采用溶液聚合法合成PVP。PVP生产聚合有二条主要路线，第一是N-2-吡咯烷酮(NVP)在有机溶剂中进行溶液聚合，然后进行蒸汽汽提。第二条路线为NVP单体与水溶性阳离子、阴离子或非离子单体进行水溶液聚合。将NVP单体直接加热到140以上，或者在NVP溶液中加入引发剂加热，或者在NVP的溶液中(溶剂可以是水、乙醇、苯等)加入引发剂通过自由基溶液聚合，或者直接用光照射NVP单体或其溶液都可以得到PVP均聚物，聚合方法不同，得到的聚合物结构和性能都有所不同，其中自由基溶液聚合得到的聚合物组成、结构较均匀。性能也比较稳定，是NVP均聚最常用的方法，调节单体浓度、聚合温度、引发剂用量等反应条件即可以得到不同分子量和不同水溶性的PVP均聚物。工艺一：将NVP配置成质量分数为50的溶液，用少量过氧化氢作为催化剂，在偶氮二异丁腈作用下，于50下引发聚合，使NVP几乎全部转化成PVP。再向聚合物中加氨水，使残存的偶氮二异丁腈分解，单体聚合转化率近100，固含量50。工艺二：在250 mL四口烧瓶中加入0.4 g分散剂P(NVP-co-VAc)和80 g分散介质乙酸乙酯，70恒温水浴搅拌溶解后，加入20 g单体NVP和0.15 g引发剂AIBN，氮气氛围下反应6 h，冷却并过滤，不溶物置于真空干燥箱内真空干燥24h，得白色PVP固体粉末。PVP的聚合中绝大多数使用AIBN做引发剂，未见有用水溶性偶氮类引发剂进行引发合成PVP的文献，但有人正在做这一方面的工作。由于NVP单体与PVP均是溶于水的，完全可以使用水溶性的偶氮类引发剂引发聚合生成线性PVP高分子，况且AIBN含有对人体有害的基团氰基，而水溶性偶氮类引发剂大多不含氰基，PVP又是大多用于与人体直接接触的产品，所以水溶性偶氮引发剂比AIBN更有优势。用途(Useage) PVP作为一种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质，胶体保护作用、成膜性、粘结性、吸湿性、增溶或凝聚作用，但其最具特色，因而受到人们重视的是其优异的溶解性能及生理相容性。在合成高分子中像PVP这样既溶于水，又溶于大部分有机溶剂、毒性很低、生理相溶性好的并不多见，特别是在医药、食品、化妆品这些与人们健康密切相关的领域中，随着其原料丁内酯价格的降低，必将展示其发展的良好前景。以下是其应用领域的具体介绍：(1) 医药卫生PVP有优良的生理惰性，不参与人体新陈代谢，又具有优良的生物相容性，对皮肤、粘膜、眼等不形成任何刺激。从生物学的观点来看，PVP的分子结构特色类似于用简单的蛋白质模型的那种结构，甚至于它的水溶性对某些小分子的配合能力以及能够被某些蛋白质的沉淀剂硫酸铵、三氯乙酸、丹宁酸和酚类所沉淀等特性也和蛋白质相溶。以致于使PVP被广泛地用作药物制剂的辅料。具体应用如下：用作制剂的粘结剂共沉淀剂作为注射液中的助溶剂或结晶生成阻止剂 包衣或成膜剂 延缓剂、缓释剂药物的可控释放可延长药物的作用时间人工玻璃体和角膜外科包扎带。另外，PVP还可以作为着色剂和X光造影剂；可用于片剂、颗粒剂、水剂等多种剂型药物，具有解毒、止血、提高溶解浓度、防止腹膜粘连、促进血沉等作用。(2) 食品加工方面PVP本身不会致癌，有良好的食物安全性，能与特定多酚化合物(如单宁)形成络合物，在食品加工方面主要作为啤酒、果汁、葡萄酒等食品澄清剂和稳定剂。(3) 日用化妆品方面 在PVP的消费结构中，发达国家的化妆品工业占3050，我国占7080。由于PVP具有极低的毒性和生理惰性，它对皮肤、眼睛无刺激，在医药领域中有长期使用的记录，所以用于化妆品等很安全。在日用化妆品中，PVP及共聚物具有良好分散性及成膜性，PVP在乳液中有保护胶体的作用，可用于脂肪性和非脂肪性膏体中,用作定型液、喷发胶及摩丝的定型剂、护发剂的遮光剂、香波的泡沫稳定剂、波浪定型剂及染发剂中的分散剂和亲合剂。在雪花膏、防晒霜、脱毛剂中添加PVP，可增强湿润和润滑效果。(4) 洗涤剂领域PVP具有抗污垢再沉淀性能，可用于配制透明液体或重污垢洗涤剂，在洗涤剂中添加PVP有很好的防转色效果，而且可以增强净洗能力，洗涤织物时可防止合成洗涤剂对皮肤的刺激，尤其对合成纤维，此性能比羧甲基纤维素(CMC)类洗涤剂更为突出。PVP可与硼砂复配，作为含酚消毒清洁剂配方中的有效成分。PVP与过氧化氢固体复配的洗涤剂中，具有漂白、杀灭病菌的作用。(5) 纺织印染PVP与许多有机染料有很好的亲和力，它可以与聚丙烯腈、酯、尼龙和纤维性材料等疏水性合成纤维结合，提高染色力和亲水性。(6) 涂料和颜料用PVP包覆的油漆、涂料成膜透明而不影响本色，改善涂料和颜料的光泽和分散性，提高热稳定性并能改善油墨和墨水的分散性等。(7) 聚合物工艺聚乙烯基吡咯烷酮作为高分子表面活性剂，在不同的分散体系中，可作为分散剂、乳化剂、增稠剂、流平剂、粒度调节剂、抗再沉淀剂、凝聚剂、助溶剂和洗涤剂。(8) 其它方面PVP可作为三次采油的胶凝剂，提高油田的采油率。作为感光材料的助剂有助于降低乳胶度和增强显影图像的覆盖能力。在高分子聚合过程中作为增稠剂、分散稳定剂和粘结调节剂等。在造纸行业作为分散剂，在丙烯胺气化反应中作为助催化剂。PVP目前在分离膜、光固化树脂、激光视盘、减阻涂料、建材、炼钢和电镀等领域的应用也在兴起。PVP分子结构具有强极性和能接受氢键的酰胺基团，这使它能结合一些极性小分子，同时，PVP分子内的O原子、N原子是典型的配位原子，使其具有与某些物质生成络合物的能力。例如PVP与单质碘发生络合作用形成PVP-I(俗称碘络维酮或聚维酮)，是高效、广泛杀菌、消毒剂。在通常情况下，固体PVP很稳定，在100下加热15h以上都不发生明显的化学变化，超过150，或者有引发剂（如过硫酸钾、过硫酸氨等）的情况下加热到90，则可能发生自交联反应，转变为不溶性的交联PVP。另一方面，长时间的研磨会导致PVP降解，PVP-K90在N2中研磨100h后，平均分子量从106下降到44.5万，200h后，下降到1万左右。在115，加压条件下PVP水溶液仍能保持稳定，在有酸、碱存在，加热100时，部分吡咯烷酮开环生成N-乙烯基-氨基丁酸聚合物或其盐的聚合物；如在碱性条件下，发生如下反应：交联 PVP 的合成方法早在二十世纪三十年代，Walter Reppe等人就合成出NVP的水溶性均聚物，但是直到五十年代，人们才开始制备出不溶性聚合物PVPP。此后，有关文献陆续报道了制备PVPP的各种方法，包括辐射交联、光交联和化学交联等。PVPP不溶于水，强酸、强碱以及各种有机溶剂，仅在上述溶液中有不同程度的溶胀。由不同方法制备出的PVPP具有不同的溶胀能力和吸附能力，所呈现出的外观形态可以是软凝胶，白色粉末，或是多孔粒子，从而适用于众多应用领域。NVP的交联聚合物可以通过线型PVP的交联来制备。利用紫外光或射线照射PVP水溶液，均可生成交联PVP80-82。Schildknecht在1953年使用Na2S2O8、 K2S2O8等过硫酸盐处理PVP水溶液生成了交联PVP凝胶83。为了得到强度适中的凝胶，所需的过硫酸盐浓度很大，一般为PVP浓度的两倍。过硫酸盐交联PVP的确切机理尚不清楚，可能的解释是:过硫酸盐在水溶液中受热裂解为硫酸根离子自由基和羟基自由基，它们可以从聚合物分子中夺取一个氢原子，生成大分子自由基，这些大分子自由基通过分子或链段扩散运动，相互之间能够形成稳定的共价交联。Hort