河北2-P作用

國(guó)內(nèi)PVP產(chǎn)品生產(chǎn)廠(chǎng)家主要有:河南博愛(ài)精細(xì)化工廠(chǎng)采用浙江省化工研究院開(kāi)發(fā)的單體合成工藝,建立了NVP生產(chǎn)線(xiàn),并可向市場(chǎng)提供 PVP,PVP/VA,PVPP等產(chǎn)品.河南清華永昌精細(xì)化工廠(chǎng)采用清華大學(xué)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(xiàn),主要向市場(chǎng)提供單體產(chǎn)品.山東東勝集團(tuán)星華化工公司也在致力于PVP產(chǎn)品的生產(chǎn).

另?yè)?jù)美國(guó)ISP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(duì)PVP產(chǎn)品堆密度影響較大.另外,測(cè)定方法不同也會(huì)導(dǎo)致PVP堆密度數(shù)據(jù)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(yīng)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.

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(jiàn)。PVP的優(yōu)異性能使其得到越來(lái)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)。

廣東省羅定市農(nóng)藥廠(chǎng)采用廣東工業(yè)大學(xué)的NVP單體合成工藝建立了生產(chǎn)線(xiàn),可向市場(chǎng)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(gè)PVP生產(chǎn)廠(chǎng)家都是在20世紀(jì)90年代建成的,產(chǎn)品年總產(chǎn)能力估計(jì)在2000t左右.其他家如日本、韓國(guó)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(yīng)釜,攪拌條件下加熱到180℃以上,使反應(yīng)物料呈回流狀態(tài),保持回流狀態(tài)反應(yīng)約3h,由于反應(yīng)過(guò)程會(huì)生成部分水,由于水沸點(diǎn)較低與產(chǎn)物形成共沸物使體系溫度降低,會(huì)影響反應(yīng)的順利進(jìn)行.

γ-丁內(nèi)酯間接脫水法(以下簡(jiǎn)稱(chēng)間接脫水法)是相對(duì)于直接脫水法而言的,這兩種方法都是以y-丁內(nèi)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(nèi)酯與乙醇胺之間進(jìn)行胺解反應(yīng)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(dāng)?shù)恼婵斩群洼^高溫度下由NHP直接進(jìn)行分子內(nèi)脫水得到NVP.

PVP的分子量通常用K值表示,據(jù)德國(guó)BASF公司提供的數(shù)據(jù)，當(dāng)K值小于30時(shí),其堆密度為0.4~0.6g/ml,當(dāng)K值為90時(shí)，PVP堆密度為0.11~0.25g/ml.由此可見(jiàn),PVP分子量越大,堆密度越小,這是因?yàn)镻VP分子量越大,接枝程度越高,分子鏈越長(zhǎng)，分子之間堆積起來(lái)時(shí)相互之間形成的空隙就越大;反之分子量越小,PVP分子堆積在一起時(shí)相互之間的空隙就越小,而且不同分子的原子還可填充到鄰近分子內(nèi)原子間的空隙,進(jìn)而導(dǎo)致PVP密度增大,也就是在其他條件相同時(shí)的堆密度增大.

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另外,該反應(yīng)是一個(gè)選擇性催化反應(yīng),生成產(chǎn)物的脫附是--個(gè)吸熱過(guò)程,體系放出的熱量增加,在加快產(chǎn)物1,4-丁二醇脫附的同時(shí),也使得一部分1,4-丁烯二醇來(lái)不及進(jìn)行進(jìn)一步加氫就從催化劑上脫附下來(lái)進(jìn)入產(chǎn)物中,總體是使產(chǎn)物中作為主要副產(chǎn)物的1,4-丁烯二醇比例增加,從而了生成1,4-丁二醇的選擇性.目前已有的乙炔法生產(chǎn)工藝丁炔二醇水溶液濃度在30%一40%之間。催化脫氫通常都需要加壓,丁炔二醇的催化加氫是通過(guò)以下過(guò)程實(shí)現(xiàn)的:將30%~40%的丁炔二醇水溶液與高壓H同時(shí)引入裝有Ni催化劑的高壓固定床反應(yīng)器中,同時(shí)在反應(yīng)器外壁加上換熱套,以移去反應(yīng)過(guò)程放出的多余的熱量.

所以需要在胺解反應(yīng)過(guò)程中將生成的水除去,這樣可保證反應(yīng)在185±5℃下進(jìn)行.另外,蒸出水的同時(shí)共沸帶出部分產(chǎn)物,也有利于反應(yīng)的正向進(jìn)行,保持溫度繼續(xù)反應(yīng)15~17h,待反應(yīng)轉(zhuǎn)化率達(dá)90%以上時(shí)，可停止反應(yīng).將反應(yīng)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(shí)餾出未反應(yīng)完全的-丁內(nèi)酯和乙醇胺返回胺解釜繼續(xù)反應(yīng).胺解反應(yīng)部分中試試驗(yàn)結(jié)果.將溶劑苯和經(jīng)過(guò)處理的羥乙基吡咯烷酮(NHP)按比例加入到乙烯化反應(yīng)釜,攪拌混合均勻后,加入助劑,升溫到100℃以上，攪拌反應(yīng)1~1.5h.反應(yīng)過(guò)程中生成的水需要及時(shí)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(yīng)1.5~2h,將反應(yīng)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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J.Ferguson等人對(duì)NVP在酸和鹽存在下的水解進(jìn)行了比較的研究,得到了NVP水解速率與時(shí)間的關(guān)系曲線(xiàn).顆粒大小對(duì)PVP堆密度有直接的影響,顆粒越大,顆粒間空隙越大,一定質(zhì)量的PVP堆體積就越大,由式(2.4)容易看出,顆粒越大,導(dǎo)致PVP堆密度越小.PVP作為一種合成水溶性高分子化合物,具有水溶性高分子化合物的一般性質(zhì),如膠體保護(hù)作用、成膜性、黏接性、吸濕性、增溶性、凝聚作用以及與某些化合物的絡(luò)合能力等.