阿拉善PVPP行業(yè)

國內(nèi)PVP產(chǎn)品生產(chǎn)廠家主要有:河南博愛精細化工廠采用浙江省化工研究院開發(fā)的單體合成工藝,建立了NVP生產(chǎn)線,并可向市場提供 PVP,PVP/VA,PVPP等產(chǎn)品.河南清華永昌精細化工廠采用清華大學的技術(shù)建立了一套由吡咯烷酮和乙炔合成NVP的生產(chǎn)線,主要向市場提供單體產(chǎn)品.山東東勝集團星華化工公司也在致力于PVP產(chǎn)品的生產(chǎn).

乙炔法以乙炔、甲醛、氫氣等為起始原料,經(jīng)歷催化醛加成.催化加氫﹑催化脫氫成環(huán)、氨化、炔加成等五步合成單體NVP,然后在一定條件下聚合可得到不同分子量的PVP,NVP與其他單體，如乙酸乙烯酯、丙烯酰胺等共聚得到共聚PVP,或加入特定的具有雙官能團的交聯(lián)劑，如N,N-亞甲基雙丙烯酰胺等，進行交聯(lián)聚合反應得到交聯(lián)PVP.乙炔法由于所使用的主要原料乙炔對操作條件要求嚴格,工.藝過程需要在高壓、高溫的條件下進行。

PVP是在二戰(zhàn)期間作為人造血漿增溶劑而被研究發(fā)明的,隨即,人們發(fā)現(xiàn)PVP及其單體NVP尤其是PVP不僅具有優(yōu)異的溶解性、化學穩(wěn)定性、成膜性、低毒性、生理惰性、黏接能力與保護膠作用,還可與許多無機、化合物結(jié)合,因而,PVP面世至今,逐漸被廣泛地用于醫(yī)藥、化妝品、食品、釀造、涂料、黏接劑、印染助劑、分離膜,感光材料等領域.如在醫(yī)藥工業(yè)中,PVP與結(jié)合形成的PVP-I是優(yōu)良的劑,具有與I,-酒精溶液同等的能力而又不會對皮膚產(chǎn)生刺激性,也不會對生物體產(chǎn)生毒性。

廣東省羅定市農(nóng)藥廠采用廣東工業(yè)大學的NVP單體合成工藝建立了生產(chǎn)線,可向市場提供的產(chǎn)品主要有單體、PVP-K:(固體、液體產(chǎn)品)和 PVP-I.以上這幾個PVP生產(chǎn)廠家都是在20世紀90年代建成的,產(chǎn)品年總產(chǎn)能力估計在2000t左右.其他家如日本、韓國等也有少量PVP產(chǎn)品.把原料y-丁內(nèi)酯、乙醇胺按比例加入胺解反應釜,攪拌條件下加熱到180℃以上,使反應物料呈回流狀態(tài),保持回流狀態(tài)反應約3h,由于反應過程會生成部分水,由于水沸點較低與產(chǎn)物形成共沸物使體系溫度降低,會影響反應的順利進行.

顯然,吡咯烷酮鉀鹽更易與NVP進行加成反應,導致在K,SO存在時NVP的水解速率也應較大。由于NVP易水解,所以在NVP的生產(chǎn)和使用中應注意兩點:一是合成NVP時必須注意把水去除,保證產(chǎn)品中不含水分:;..是在貯存、運輸過程中,要使產(chǎn)品呈中性或弱堿性,從而防止水解與自聚合反應發(fā)生,通常的方法是加入0.1%的堿如氫氧化鈉、氨或低分子量的胺類。

從NVP水解機理來看,NVP能否發(fā)生水解主要依賴于一步一系列過渡態(tài)是否可以形成,或者說NVP分子內(nèi)異構(gòu)化反應能否發(fā)生是NVP是否發(fā)生水解的關鍵。溶液中H*或者堿金屬陽離子的存在正好使NVP的分子內(nèi)異構(gòu)化得以實現(xiàn),所以NVP的水解得以進行.NVP的水解速率主要取決于二步,當K’存在時,會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進行加成反應.

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另一方面,在自由基聚合的鏈增長過程中隨時都會發(fā)生鏈終止反應,對于相同的聚合反應而言,終形成的聚合物平均分子量越大,意味著聚合物分子量的大值越大,而無論聚合物平均分子量大小如何,可以認為其分子量的小值是相等的,所以平均分子量越大,不同分子量的聚合物數(shù)量越多,也就是分子量分布越寬。PVP玻璃化溫度的存在說明它熱塑性較差,不利于熱塑性加.工,這是由于構(gòu)成PVP分子鏈的結(jié)構(gòu)單元是強極性的,PVP分子間存在極強的偶極間吸引力,

所以需要在胺解反應過程中將生成的水除去,這樣可保證反應在185±5℃下進行.另外,蒸出水的同時共沸帶出部分產(chǎn)物,也有利于反應的正向進行,保持溫度繼續(xù)反應15~17h,待反應轉(zhuǎn)化率達90%以上時，可停止反應.將反應物料輸人蒸餾塔,減壓蒸餾出產(chǎn)物羥乙基吡咯烷酮(NHP).同時餾出未反應完全的-丁內(nèi)酯和乙醇胺返回胺解釜繼續(xù)反應.胺解反應部分中試試驗結(jié)果.將溶劑苯和經(jīng)過處理的羥乙基吡咯烷酮(NHP)按比例加入到乙烯化反應釜,攪拌混合均勻后,加入助劑,升溫到100℃以上，攪拌反應1~1.5h.反應過程中生成的水需要及時除去,然后將體系溫度降低至65±5℃,加入催化劑,繼續(xù)攪拌反應1.5~2h,將反應后的物料放入貯槽,輸入溶劑回收塔,常壓下于65~90℃之間蒸出溶劑苯回收利用.余下的物料輸入產(chǎn)物蒸餾塔,在0.085MPa左右真空度下蒸餾出產(chǎn)物NVP.

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NVP分子內(nèi)的乙烯基電荷不平衡，即雙鍵相連的兩個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，NVP分子內(nèi)就發(fā)生異構(gòu)化,形成--系列過渡態(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分子進行加成反應,然后在水的參與下進-步分解為吡咯烷酮和乙醛.