Polivinilpirolidono paruošimas

PVP yra pagamintas iš monomero vinilpirolidono (NVP) kaip žaliavos ir gaunamas birios polimerizacijos, tirpalo polimerizacijos ir kitais metodais. Tūrinės polimerizacijos paruošimo procese dėl didelio reakcijos sistemos klampumo polimeras nėra lengvai išsisklaidęs, o polimerizacijos reakcijos šilumą pašalinti nėra lengva, todėl vietinis perkaitimas. Todėl gauto produkto molekulinė masė yra maža, likutinio monomero kiekis yra didelis, jis dažniausiai yra geltonas, praktiškai neturintis didelės vertės. Pramonėje PVP sintezei dažniausiai naudojama tirpalo polimerizacija. Yra du pagrindiniai PVP gamybos ir polimerizacijos būdai. Pirmasis yra NVP tirpalo polimerizacija organiniuose tirpikliuose, o tada pašalinimas garais. Antrasis būdas yra NVP monomerų ir vandenyje tirpių katijoninių, anijoninių arba nejoninių monomerų polimerizacija vandeniniame tirpale. Tiesiogiai pašildykite NVP monomerą iki aukštesnės nei 140 laipsnių temperatūros arba įpilkite iniciatoriaus į NVP tirpalą šildymui, arba į NVP tirpalą įpilkite iniciatoriaus (tirpiklis gali būti vanduo, etanolis, benzenas ir kt.), kad polimerizuotų per laisvųjų radikalų tirpalą, arba tiesiogiai naudoti PVP homopolimerą galima gauti apšvitinus NVP monomerą ar jo tirpalą šviesa. Skirtingi polimerizacijos metodai lemia skirtingas polimero struktūras ir savybes. Tarp jų laisvųjų radikalų tirpalo polimerizacijos būdu gautas polimeras turi vienodesnę sudėtį ir struktūrą. Veikimas taip pat yra gana stabilus ir yra dažniausiai naudojamas NVP homopolimerizacijos metodas. Reguliuojant monomero koncentraciją, polimerizacijos temperatūrą, iniciatoriaus dozę ir kitas reakcijos sąlygas, galima gauti skirtingos molekulinės masės ir skirtingo tirpumo vandenyje PVP homopolimerus.
1 procesas: Konfigūruokite NVP į tirpalą, kurio masės dalis yra 50%, kaip katalizatorių naudokite nedidelį kiekį vandenilio peroksido ir inicijuokite polimerizaciją 50 laipsnių temperatūroje, veikiant azobizisobutironitrilui, kad beveik visas NVP būtų paverstas PVP. Tada į polimerą įpilkite amoniako vandens, kad likęs azobisisobutironitrilas suskaidytų. Monomero polimerizacijos konversijos greitis yra beveik 100%, o kietosios medžiagos kiekis yra 50%.
2 procesas: į 250 ml keturkaklę kolbą įpilkite 0,4 g dispergento P (NVP-co-VAc) ir 80 g dispersinės terpės etilo acetato. Išmaišius ir ištirpinus 70 laipsnių pastovios temperatūros vandens vonioje, įpilama 20g monomero NVP ir 0,15g iniciatoriaus AIBN. 6 valandas reaguokite azoto atmosferoje, atvėsinkite ir filtruokite, o netirpias medžiagas sudėkite į vakuuminę džiovinimo dėžę, skirtą 24 valandoms džiovinti vakuume, kad gautumėte baltus PVP kietus miltelius.
Dauguma PVP polimerizacijos naudoja AIBN kaip iniciatorių. Literatūros apie vandenyje tirpių azo iniciatorių naudojimą PVP sintezei inicijuoti nėra, tačiau kai kurie žmonės dirba šioje srityje. Kadangi ir NVP monomeras, ir PVP yra tirpūs vandenyje, polimerizacijai inicijuoti gali būti naudojami vandenyje tirpūs azo iniciatoriai, siekiant sukurti linijinius PVP polimerus. Be to, AIBN yra žmogaus organizmui kenksmingų ciano grupių ir vandenyje tirpių azo iniciatorių Daugumoje iniciatorių ciano grupių nėra, o PVP dažniausiai naudojamas gaminiuose, kurie tiesiogiai liečiasi su žmogaus organizmu, todėl vandenyje tirpus azo. iniciatoriai turi daugiau privalumų nei AIBN.