呼倫貝爾PVPK30廠(chǎng)家

γ-丁內酯-直接脫水法是合成PVP單體NVP的方法中研究得比較廣泛的一種方法,尤其是近10～20年來(lái)發(fā)表了大量關(guān)于該方法的文章,其中主要是關(guān)于脫水催化劑的.y-丁內酯-直接脫水法經(jīng)過(guò)胺解﹑催化脫水兩步合成NVP.胺解是由y-丁內酯與乙醇胺在一定的條件下發(fā)生反應而生成羥乙基吡咯烷酮(NHP).催化脫水反應的研究相對更為活躍,就催化劑方面而言,較多的是關(guān)于脫水催化劑對脫水反應結果的影響,而對于催化劑如何影響反應及催化脫水反應的機理缺少進(jìn)一步的研究報道.

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)。

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)劑分子結構的不同而不同。PVP的紅外吸收峰較多,從500cmT1波數左右到3500cm'波數都有吸收峰.其特征吸收帶為一C一О伸縮振動(dòng)躍遷產(chǎn)生的譜帶,這一譜帶的位置在1660~1680cmT'范圍內,根據PVP分子量大小等因素的變化,這一譜帶的位置會(huì )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(dòng)譜帶寬度約為30~35cmT',數值偏大,說(shuō)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(dòng)譜帶,由此峰可定量推算PVP的含量.

另?yè)绹鳬SP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(lèi)產(chǎn)品堆密度有較大差別,可見(jiàn),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(huì )導致PVP堆密度數據的差異.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.

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.

NVP分子內的乙烯基電荷不平衡，即雙鍵相連的兩個(gè)碳原子上電荷密度不一樣.這種電荷不平衡為NVP的水解提供了可能性,當在酸性或有堿金屬離子存在時(shí)，NVP分子內就發(fā)生異構化,形成--系列過(guò)渡態(tài),終生成吡咯烷酮與乙醛,這是NVP水解的一步.NVP水解的二步為一步生成的吡咯烷酮與NVP分子進(jìn)行加成反應,然后在水的參與下進(jìn)-步分解為吡咯烷酮和乙醛.

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NVP的聚合反應適用于幾乎所有的聚合方式,從聚合反應的原料看,它不僅能自身發(fā)生均聚反應得到均聚PVP,還可與大多數含有不飽和官能團的單體共聚生成共聚PVP,也可以與含有雙官能團的交聯(lián)劑通過(guò)交聯(lián)聚合得到交聯(lián)PVP,習慣上,由NVP聚合而成的聚合物統稱(chēng)為聚乙烯吡咯烷酮,簡(jiǎn)稱(chēng)PVP.從聚合反應體系來(lái)看,從本體聚合、溶液聚合到乳液聚合、懸浮聚合等聚合方式根據對聚合物的要求都可用于NVP的聚合.

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.

γ-丁內酯間接脫水法(以下簡(jiǎn)稱(chēng)間接脫水法)是相對于直接脫水法而言的,這兩種方法都是以y-丁內酯和乙醇胺為起始原料，而且與直接脫水法-樣,間接脫水法的一步也是由Y-丁內酯與乙醇胺之間進(jìn)行胺解反應生成羥乙基吡咯烷酮.不同之處在于羥乙基吡咯烷酮脫水生成NVP的方式不同,直接脫水法是在脫水催化劑的存在下,在適當的真空度和較高溫度下由NHP直接進(jìn)行分子內脫水得到NVP.

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對設備要求高、工藝流程長(cháng)、設備投資龐大,只適用于大型生產(chǎn)而不適合興建中、小型生產(chǎn)廠(chǎng)家,所以到目前為止只有德國的BASF和美國的ISP公司使用該工藝生產(chǎn)NVP及PVP產(chǎn)品。間接脫水法反應歷程，從有關(guān)直接脫水法研究工作的報道來(lái)看,a-NHP的催化脫水反應相對來(lái)說(shuō)需要較苛刻的條件,產(chǎn)物的收率往往較低,而且難以得到滿(mǎn)足工業(yè)化生產(chǎn)要求的脫水催化劑,所以就產(chǎn)生了間接脫水法.間接脫水法反應歷程主要分三步進(jìn)行:一步與直接脫水法的一步相同,為r丁內酯與乙醇胺進(jìn)行胺解反應得到α-NHP;二步是a-NHP的鹵代反應。