聚乙烯吡咯烷酮(PVP)发展现状.doc

一、概述

聚乙烯吡咯烷酮(英文名Polyvinyl Pyrrolidone,缩写名称为PVP)是由单体N-乙烯基吡咯烷酮经均聚、共聚、交联聚合等方法,得到的一系列性能优异的高分子精细化工产品。PVP无毒,对皮肤、眼睛无刺激或过敏,对中枢神经系统、呼吸系统、血液循环系统无影响,通常PVP可分为医药级(食品级)、化妆品级和工业级三种。它具有优异的溶解性、生理相溶性、络合性、成膜性、粘接能力、吸水保湿性等性能,因而在生物医药、医疗卫生、化妆品、日用化学品、食品饮料、新材料、颜料涂料、纺织工业、造纸工业、采油、感光材料和电子工业等领域具有广泛而重要的作用。
NVP 和 PVP 的性质
(1)NVP 的性质
NVP 是 N-乙烯基吡咯烷酮(N-vinylpyrrolidone)的简称,是合成 PVP 的单体。NVP 在常温下是一种无色或者淡黄色、略有气味的透明液体,易溶于水,分子式为 C6H9NO,
其主要物理性质如下:
分子量:;相对密度:(25℃);熔点:℃;沸点:148℃();闪点:℃;NVP 除易溶于水外,还易溶于许多有机溶剂,如甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、三氯甲烷、甘油、四氢呋喃、乙酸乙烯酯等,还能溶于甲苯等芳香类溶剂,所以NVP 具有优良的溶液特性,这也为 NVP 溶液聚合的溶剂提供了较大的选择范围。
(2)PVP 的性质
PVP 是聚乙烯吡咯烷酮(polyvinylpyrrolidone)的简称,是由 NVP 均聚而生成的聚合物,PVP 分子式如右:(C6H9NO)n商品 PVP 是白色、乳白色或者略带黄色的固体粉末,也有以 30~60%水溶液出售的供不同用途的工业品。根据用途一般分为医药级、食品级、工业级 3 种规格。其平均分子量一般用 K 值表示,分为 K-15、K-30、K-90 分别代表 PVP平均分子量范围是 1 万、4 万、63 万。
PVP 的结构中,形成链和吡咯烷酮环的亚甲基是非极性基团,具有亲油性,分子中的内酰胺是强极性基团,具有亲水作用。这种结构特征使 PVP 能溶于水和许多有机溶剂,如:醇类,醚类,酯类,胺类,卤代烃类等。PVP 具有优异的溶解性、低毒性、成膜性、化学稳定性、生理惰性、粘接能力等,广泛用于医药医疗卫生、化妆品、食品、饮料、酿造、造纸、纺织印染、新材料、悬浮及乳液聚合分散稳定剂等领域。例如:PVP 在二战期间作为人造血浆增溶剂;现在的医药工业中 PVP 与 I2结合形成优良的杀菌消毒剂,具有与碘酒精溶液同等的杀菌消毒能力而又不会对皮肤产生刺激性;在食品、饮料工业中,添加 PVP 作为饮料澄清剂和稳定剂。
PVP 及其作用
聚乙烯吡咯烷酮(Ployvinylpyrrolidone)简称 PVP,是由 N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)
线性聚合而成的高分子聚合物,他随着聚合过程中控制聚合度的不同,可有各种不同牌号
的产品,各种主要牌号的产品及其平均分子量如表 1-1 所示。
由于 PVP 具有优异的溶解性、成膜性、生理惰性、粘结能力、结合能力及保护胶作用,它还可与许多有机、无机化合物复合,对盐、酸、及热较稳定,所以国外从 50 年代起就广泛用于医药、化妆品、食品、酿制、涂料、粘结剂、洗涤剂、印染助剂、感光材料、电子产品等领域。PVP 在分离膜、光固树脂、光固涂料、光导纤维、激光视盘、减阻涂料等科技领域上也得到广泛的应用。其它方面的应用研究,如建材、冶金、炼钢、电镀等也已开展,因此,PVP 的需求正在逐年增加。PVP 各种产品牌号及其应用领域如表 1-2 所示。
PVP 的主要性能
PVP 的分子量
PVP 是白色或浅黄色的粉末固体或者液体,其分子式如图 1-1 所示:
PVP 的分子量一般用 Fikentscher 法的 K 值来表示,不同 K 值所对应的分子量如图 1-2所示
商品 PVP 一般按平均分子量分为四级,相应的平均分量见表 1-1。
PVP 的粘度
PVP 的粘度η与 K 值的关系如式 1-1 所示:
式中:K=1000K0
C 为 PVP 水溶液的浓度 g/100ml;
η为 PVP 相对于纯溶剂的粘度。
根据上式 1-1,可从 PVP 水溶液的粘度求得相应的 K 值,从而可以用 K 值来表征 PVP
的平均分子量。PVP 水溶液的粘度见图 1-3,PVP 在乙醇与异丙醇中的粘度见表 1-3。
PVP 的溶解性
PVP 极易溶于水,又能溶于醇、羧酸、醇胺、卤代烃、酯、酮、四氢呋喃、二氧六环等。在常温下,PVP 在各种溶剂中的溶解性为:溶解 10%以上的溶剂有:甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、环己醇、氯仿