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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(tuán)的交聯(lián)劑，如N,N-亞甲基雙丙烯酰胺等，進(jìn)行交聯(lián)聚合反應(yīng)得到交聯(lián)PVP.乙炔法由于所使用的主要原料乙炔對(duì)操作條件要求嚴(yán)格,工.藝過程需要在高壓、高溫的條件下進(jìn)行。

吸收系統(tǒng)上,以除去反應(yīng)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)。

該反應(yīng)的反應(yīng)速率除受催化劑本身活性大小和宏觀物性的影響外,還受傳質(zhì)傳熱等因素的影響.氣液兩相反應(yīng)時(shí),原料丁炔二醇的濃度對(duì)反應(yīng)轉(zhuǎn)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(zhuǎn)化率,但是設(shè)備利用率,而且會(huì)造成原料H的大量浪費(fèi),尤其是前一種情況,在工業(yè)化設(shè)計(jì)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(zhuǎn)化率,而要得到高的轉(zhuǎn)化率,就要延長(zhǎng)通H的時(shí)間和增加通H,的循環(huán)次數(shù).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(qiáng)放熱反應(yīng).顯而易見,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.

從NVP水解機(jī)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(yīng)能否發(fā)生是NVP是否發(fā)生水解的關(guān)鍵。溶液中H*或者堿金屬陽離子的存在正好使NVP的分子內(nèi)異構(gòu)化得以實(shí)現(xiàn),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(dāng)K’存在時(shí),會(huì)與一步生成的吡咯烷酮反應(yīng)先生成吡咯烷酮鉀鹽,然后再與NVP進(jìn)行加成反應(yīng).

在攪拌下加熱升溫至65℃,維持溫度65土5℃攪拌回流反應(yīng)3h停止反應(yīng),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(yīng)的氯乙基吡咯烷酮返回再進(jìn)行反應(yīng)。我國目前PVP產(chǎn)品的消費(fèi)量大約為每年1000t,主要用于化妝品和輔料,所需產(chǎn)品仍主要來自于進(jìn)口,這主要是因?yàn)槲覈腜VP產(chǎn)品還沒有形成規(guī)模化、系列化.隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,我國對(duì)PVP的需要量將不斷增加,應(yīng)在這一領(lǐng)域繼續(xù)深入研究,提高生產(chǎn)能力,增加產(chǎn)品種類,進(jìn)-步完善產(chǎn)品質(zhì)量,為實(shí)現(xiàn)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(fèi)市場(chǎng)主要為發(fā)達(dá),主要是美國、西歐、日本等和地區(qū).

其他方面,如建材、冶金﹑煉鋼、電鍍等領(lǐng)域的應(yīng)用研究也已開展,可以說,PVP已滲透到國民經(jīng)濟(jì)及人們生活的各個(gè)領(lǐng)域.PVP及其單體NVP早是由BASF公司J.Walter.Reppe以乙炔為主要原料合成的,該法稱為Reppe法,又叫乙炔法.20世紀(jì)50年代,美國的ISP公司，當(dāng)時(shí)的GAF公司與德國的BASF公司相繼以乙炔法為基礎(chǔ)建立了NVP生產(chǎn)線,進(jìn)而生產(chǎn)出了各種牌號(hào)的PVP產(chǎn)品,迄今為止,這兩家公司仍然是生產(chǎn)PVP產(chǎn)品的主要廠家。

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其中具特色，因而受到人們重視并被廣泛應(yīng)用的是其優(yōu)異的溶解性能、絡(luò)合能力及生理相容性等.在合成高分子中,像PVP這樣既溶于水,又溶于大部分溶劑,毒性很低,生理相容性好的品種迄今為止并不多見。PVP的優(yōu)異性能使其得到越來越廣泛的應(yīng)用,特別是在醫(yī)藥、食品、化妝品這些與人們健康密切相關(guān)的領(lǐng)域中的應(yīng)用.下面介紹-些與應(yīng)用密切相關(guān)的物理性質(zhì)。

如我國PVP-I還處于應(yīng)用推廣階段,而在一-些發(fā)達(dá)，作為醫(yī)用殺菌劑,PVP-I已完全取代 I,-酒精溶液.而且,這些對(duì)PVP產(chǎn)品的需求量仍呈上升趨勢(shì),預(yù)計(jì)2000年,美國、西歐、日本對(duì)PVP的總消費(fèi)量將超過20 000t .消費(fèi)領(lǐng)域主要是醫(yī)藥醫(yī)療衛(wèi)生和化妝品,約占總消費(fèi)量的70%,近年來在飲料、造紙和紡織等領(lǐng)域的消費(fèi)量都在上升.雖然從PVP及其單體NVP投入市場(chǎng)到現(xiàn)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)廠家.先的PVP產(chǎn)品只是單一的均聚產(chǎn)品,到現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展為均聚、共聚和交聯(lián)等種類以及工業(yè)級(jí)、醫(yī)藥級(jí)、食品級(jí)三種規(guī)格.其中,工業(yè)級(jí)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與不飽和季銨鹽類的共聚物(PVPQ).醫(yī)藥級(jí)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(jí)產(chǎn)品主要是指不溶性的NVP交聯(lián)聚合物.目前,據(jù)有關(guān)資料報(bào)道,BASF和ISP兩家公司PVP系列產(chǎn)品的年產(chǎn)量估計(jì)在20 000t左右.

這里所說的相溶性是指PVP在其他溶劑中的溶解性,而相容性是指PVP與其他化學(xué)物質(zhì)同時(shí)使用時(shí)有利于其他物質(zhì)的使用性能的協(xié)調(diào)和改善,或者至少不會(huì)抑制其他物質(zhì)發(fā)揮應(yīng)有的功能,也不會(huì)相互發(fā)生反應(yīng)以至使某---方失去應(yīng)有的功能.相容性包括相溶性,因?yàn)镻VP溶液在某些方面比固體PVP更能發(fā)揮其作用,甚至PVP溶液具有很多固體PVP不具有的功能和性質(zhì)，一個(gè)典型的例子是PVP溶液可以形態(tài)成膜,而PVP固體粉末無論怎樣處理也難以成膜.

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鹵代經(jīng)類:四氯化碳、氯苯.·酮類:丙酮、2-丁酮、環(huán)己酮.·酯類:乙酸乙酯、乙酸異丁酯.從上面列出的PVP在溶劑中的溶解情況可以總結(jié)出-一-般性的規(guī)律:較易溶解于極性較強(qiáng)的溶劑,而相對(duì)較難溶解于弱極性或非極性的溶劑.分子量對(duì)PVP的溶解度有的影響,PVP-K,,和PVP-Ko在水、乙醇、環(huán)已烷中的溶解度。PVP的增溶性是PVP的另-一重要的溶液特性.