γ-丁內(nèi)酯間接脫水法(以下簡稱間接脫水法)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.
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顯然,吡咯烷酮鉀鹽更易與NVP進(jìn)行加成反應(yīng),導(dǎo)致在K,SO存在時(shí)NVP的水解速率也應(yīng)較大。由于NVP易水解,所以在NVP的生產(chǎn)和使用中應(yīng)注意兩點(diǎn):一是合成NVP時(shí)必須注意把水去除,保證產(chǎn)品中不含水分:;..是在貯存、運(yùn)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(yīng)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。
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由此可見,不論是乙炔法還是y丁內(nèi)酯法都存在自身的不足,所以目前仍然有大批科技工作者投身于NVP及其聚合物PVP的研究與生產(chǎn)工作中。y-丁內(nèi)酯為原料合成NVP及PVP的研究開始于20世紀(jì)40年代,因?yàn)槭且詙-丁內(nèi)酯為主要的起始原料,所以稱為y-丁內(nèi)酯法.y-丁內(nèi)酯法根據(jù)脫水方式的不同又分為直接脫水法和間接脫水法兩種方法,直接脫水法分兩步進(jìn)行,一步為Y丁內(nèi)酯與乙醇胺進(jìn)行胺解反應(yīng)生成α-羥乙基吡咯烷酮α-NHP,二步為α-NHP在脫水催化劑的存在下進(jìn)行分子內(nèi)脫水反應(yīng),脫去一分子水得到單體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.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.
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這是強(qiáng)吸引力使PVP分子聚集體表現(xiàn)為剛性而缺少柔性,加熱的溫度達(dá)不到T,時(shí),都主要表現(xiàn)為剛性而無法進(jìn)行熱塑性加工.而一旦當(dāng)溫度達(dá)到其T,,足以克服分子間的強(qiáng)偶極作用力時(shí),它又變?yōu)槿廴趹B(tài)而表現(xiàn)為熔融黏性,由于PVP熔融黏度很高,同樣難以進(jìn)行熱塑性加工.在需要對(duì)其進(jìn)行熱塑性加工的時(shí)候,只有通過共聚或添加增塑劑改性后方可進(jìn)行。PVP的光譜特性紅外光譜PVP的紅外光譜可以通過兩種方法得到,-是用KBr壓片，二是將PVP水溶液灑在AgCl圓盤上形成PVP薄膜,然后測定.各種方法得到的PVP紅外光譜大同小異,或者含有
了解詳情增加光澤﹑保濕的功能.且不吸收灰塵;在涂料工業(yè)中,利用PVP優(yōu)異的成膜性,用PVP作為包覆劑生產(chǎn)的油漆,成膜透明而不影響本色,低分子量的PVP可使墨水.油墨具有良好的分散穩(wěn)定性,賦予其不易褪色的性能;在高分子聚合反應(yīng)中,PVP可作為增稠劑,用于高分子乳液聚合、懸浮聚合等反應(yīng)過程,起到改善樹脂性能的作用等。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,PVP的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛,已在光固樹脂、光導(dǎo)纖維、激光視盤、減阻材料等高科技領(lǐng)域得到應(yīng)用.
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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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合成PVP單體NVP的方法，另外,PVP也被廣泛用作崩解劑、黏合劑,還可用于脫鹽膜和人工腎透析隔膜;在食品、飲料工業(yè)中,添加不溶性的交聯(lián)PVP于啤酒﹑茶飲料中,可去除啤酒及茶飲料中存在的多酚及過量的單寧,而自身又不殘留在其中,起到穩(wěn)定色澤、保證啤酒及茶飲料風(fēng)味品質(zhì)較長時(shí)間不變及去除澀味的作用,是優(yōu)良的飲料澄清劑勵(lì)穩(wěn)定劑;在日用化工中更是用途廣泛,尤其是在化妝品中,如用于噴發(fā)膠中的PVP,具有優(yōu)良的固發(fā).
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γ-丁內(nèi)酯-直接脫水法是合成PVP單體NVP的方法中研究得比較廣泛的一種方法,尤其是近10～20年來發(fā)表了大量關(guān)于該方法的文章,其中主要是關(guān)于脫水催化劑的.y-丁內(nèi)酯-直接脫水法經(jīng)過胺解﹑催化脫水兩步合成NVP.胺解是由y-丁內(nèi)酯與乙醇胺在一定的條件下發(fā)生反應(yīng)而生成羥乙基吡咯烷酮(NHP).催化脫水反應(yīng)的研究相對(duì)更為活躍,就催化劑方面而言,較多的是關(guān)于脫水催化劑對(duì)脫水反應(yīng)結(jié)果的影響,而對(duì)于催化劑如何影響反應(yīng)及催化脫水反應(yīng)的機(jī)理缺少進(jìn)一步的研究報(bào)道.
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他們還發(fā)現(xiàn)SDS溶液對(duì)正己烷、正辛烷和十氫化萘的增溶能力隨PVP含量增而降,而SDS溶液增溶苯的能力不因PVP的存在而改變,可見PVP對(duì)某些膠束的增溶作用無影響,增溶物的結(jié)構(gòu)、表面活性劑類型、濃度等因素對(duì)增溶作用的影響是復(fù)雜的。PVP的另一個(gè)重要的性質(zhì)是它的成膜性,PVP的成膜性是指PVP溶于某些溶劑(如水、甲醇、乙醇等)中可以澆注或涂布成膜.PVP薄膜是無色透明的(需要時(shí)可加入色料賦予其顏色)。
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