通遼化工PVPP

從NVP水解機理來(lái)看,NVP能否發(fā)生水解主要依賴(lài)于一步一系列過(guò)渡態(tài)是否可以形成,或者說(shuō)NVP分子內異構化反應能否發(fā)生是NVP是否發(fā)生水解的關(guān)鍵。溶液中H*或者堿金屬陽(yáng)離子的存在正好使NVP的分子內異構化得以實(shí)現,所以NVP的水解得以進(jìn)行.NVP的水解速率主要取決于二步,當K’存在時(shí),會(huì )與一步生成的吡咯烷酮反應先生成吡咯烷酮鉀鹽,然后再與NVP進(jìn)行加成反應.

吸收系統上,以除去反應副產(chǎn)物SO,待SO被吸收后,在75~80℃下常壓蒸餾出溶劑苯,然后在真空度0.09MPa下減壓蒸餾出氯乙基吡咯烷酮.(2〉將氯乙基吡咯烷酮、溶劑苯和作為催化劑的KOH或醇鈉按比例(氯乙基吡咯烷酮:苯=3∶1)加入三頸燒瓶中,KOH加入量為氯乙基吡咯烷酮的10%(mol)。

美國FDA宣布,含有PVP的氣溶膠型的噴發(fā)膠,在正常使用條件下沒(méi)有損害健康的危險性.有鑒于此,催化劑Ni的宏觀(guān)物理性能對于反應的順利進(jìn)行至關(guān)重要,要使反應得到的產(chǎn)物是加氫產(chǎn)物而不是部分加氫產(chǎn)物,Ni催化劑的比表面和孔徑大小是關(guān)鍵因素,該反應選擇粉末Ni為催化劑.下面對影響1,4-丁炔二醇催化加氫反應的一些因素進(jìn)行討論.丁炔二醇催化加氫反應可采用兩種方式進(jìn)行:一是氣液兩相反應,使Ni催化劑懸浮于丁炔二醇的水溶液中,使H循環(huán)通入其中,反應后過(guò)濾分離出催化劑;二是氣固相反應采用固定床反應器,使氣化后的原料與催化劑床層接觸一定時(shí)間進(jìn)行反應,冷凝得到產(chǎn)物.

Arai等人發(fā)現，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(xiàn)的一個(gè)轉折點(diǎn)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(guān)察到PVP存在時(shí)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)現膠束增溶OB黃的能力隨PVP含量增大呈上升趨勢,但卻沒(méi)有觀(guān)察到PVP對以氯為反離子的陽(yáng)離子表面活性劑增溶染料的能力顯著(zhù)提高.

在攪拌下加熱升溫至65℃,維持溫度65土5℃攪拌回流反應3h停止反應,在65~90℃下常壓蒸餾出溶劑苯,在0.09MPa真空度下減壓蒸餾出產(chǎn)物NVP,未反應的氯乙基吡咯烷酮返回再進(jìn)行反應。我國目前PVP產(chǎn)品的消費量大約為每年1000t,主要用于化妝品和輔料,所需產(chǎn)品仍主要來(lái)自于進(jìn)口,這主要是因為我國的PVP產(chǎn)品還沒(méi)有形成規模化、系列化.隨著(zhù)經(jīng)濟的不斷發(fā)展,我國對PVP的需要量將不斷增加,應在這一領(lǐng)域繼續深入研究,提高生產(chǎn)能力,增加產(chǎn)品種類(lèi),進(jìn)-步完善產(chǎn)品質(zhì)量,為實(shí)現PVP產(chǎn)品的國產(chǎn)化提供保障.由于PVP系列產(chǎn)品的價(jià)格較高,尤其是交聯(lián)聚合物價(jià)格更高,所以消費市場(chǎng)主要為發(fā)達,主要是美國、西歐、日本等和地區.

在3000~3500cmT'之間的強而且寬的吸收帶被公認為PVP中水分的吸收峰,這類(lèi)水分是被PVP分子吸附的水分.由于PVP單體NVP分子不具有吸附水分的性質(zhì),所以其紅外光譜不具有這一譜帶,利用這一點(diǎn)可以通過(guò)紅外吸收光譜來(lái)定性或者半定量地判斷NVP的聚合反應轉化率或者區別PVP溶液與NVP。PVP的溶解性由于PVP分子中既有親水基團,又有親油基團,所以它可以與許多溶劑分子具有親和力,使其既能與水互溶,又能溶解于許多醇、羧酸﹑胺類(lèi)、鹵代經(jīng)等溶劑中.

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該反應的反應速率除受催化劑本身活性大小和宏觀(guān)物性的影響外,還受傳質(zhì)傳熱等因素的影響.氣液兩相反應時(shí),原料丁炔二醇的濃度對反應轉化率的影響的,在固定氫氣壓力和流速的情況下,丁炔二醇濃度較低,可以得到較高的轉化率,但是設備利用率,而且會(huì )造成原料H的大量浪費,尤其是前一種情況,在工業(yè)化設計時(shí)是必須要考慮的因素.如果選擇高濃度的丁炔二醇溶液,轉化率,而要得到高的轉化率,就要延長(cháng)通H的時(shí)間和增加通H,的循環(huán)次數.更重要的一點(diǎn)是,從式(3.17)可以看出,丁炔二醇催化加氫是-個(gè)強放熱反應.顯而易見(jiàn),丁炔二醇的濃度越大,體系放出的熱量就越多,以至于不易排出,造成操作上的不便.

如我國PVP-I還處于應用推廣階段,而在一-些發(fā)達，作為醫用殺菌劑,PVP-I已完全取代 I,-酒精溶液.而且,這些對PVP產(chǎn)品的需求量仍呈上升趨勢,預計2000年,美國、西歐、日本對PVP的總消費量將超過(guò)20 000t .消費領(lǐng)域主要是醫藥醫療衛生和化妝品,約占總消費量的70%,近年來(lái)在飲料、造紙和紡織等領(lǐng)域的消費量都在上升.雖然從PVP及其單體NVP投入市場(chǎng)到現在已有幾十年的歷史,但到目前為止 BASF和ISP兩家公司仍然是該領(lǐng)域產(chǎn)品的主要生產(chǎn)廠(chǎng)家.先的PVP產(chǎn)品只是單一的均聚產(chǎn)品,到現在已經(jīng)發(fā)展為均聚、共聚和交聯(lián)等種類(lèi)以及工業(yè)級、醫藥級、食品級三種規格.其中,工業(yè)級產(chǎn)品包括K值從12一90的一系列均聚PVP,K值從37~75的NVP與乙酸乙烯酯的共聚物(PVP/VA)以及NVP與不飽和季銨鹽類(lèi)的共聚物(PVPQ).醫藥級產(chǎn)品包括一系列分子量的均聚PVP,NVP與乙酸乙烯酯的共聚物.NVP的交聯(lián)聚合物以及PVP-I等.食品級產(chǎn)品主要是指不溶性的NVP交聯(lián)聚合物.目前,據有關(guān)資料報道,BASF和ISP兩家公司PVP系列產(chǎn)品的年產(chǎn)量估計在20 000t左右.

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(guò)量的單寧,而自身又不殘留在其中,起到穩定色澤、保證啤酒及茶飲料風(fēng)味品質(zhì)較長(cháng)時(shí)間不變及去除澀味的作用,是優(yōu)良的飲料澄清劑勵穩定劑;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).

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增加光澤﹑保濕的功能.且不吸收灰塵;在涂料工業(yè)中,利用PVP優(yōu)異的成膜性,用PVP作為包覆劑生產(chǎn)的油漆,成膜透明而不影響本色,低分子量的PVP可使墨水.油墨具有良好的分散穩定性,賦予其不易褪色的性能;在高分子聚合反應中,PVP可作為增稠劑,用于高分子乳液聚合、懸浮聚合等反應過(guò)程,起到改善樹(shù)脂性能的作用等。隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,PVP的應用領(lǐng)域越來(lái)越廣泛,已在光固樹(shù)脂、光導纖維、激光視盤(pán)、減阻材料等高科技領(lǐng)域得到應用.