1、聚乙烯吡咯烷酮的制備工藝
聚乙烯吡咯烷酮(PVP)是日化工業(yè)的重要原料。作為一種新型高分子表面活性劑，它具有優(yōu)良的溶解性、生物相容性、低毒性、成膜性及高分子表面活性、膠體保護(hù)能力和與許多化合物的復(fù)合能力，因而成了日化工業(yè)中生產(chǎn)定型發(fā)乳、發(fā)膠、摩絲等必不可少的原料。目前，PVP的全球產(chǎn)量已超過(guò)了1.3萬(wàn)t/a，主要國(guó)外廠商有德國(guó)巴斯夫公司和美國(guó)GAF公司，商品名稱為L(zhǎng)ubistrole、Koridone、Plasdone。中國(guó)河南博愛精細(xì)化工廠與北京清華永昌化工有限公司也開發(fā)出了中試產(chǎn)品。
☆制備工藝
?制備α-吡咯烷酮?
?制備催化劑?
向帶攪拌的反應(yīng)器內(nèi)加入ωNa2SiO3=29.9%的水溶液150g，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的氫氧化鉬丙基銨水溶液180g，Al2(SO4)3?18H2O 25g，水100g，攪拌10min，再在強(qiáng)力攪拌下用φH2SO4=10%的溶液調(diào)pH至10.0～10.5，將所得凝膠在強(qiáng)力攪拌下于150℃反應(yīng)3h后冷卻至室溫，用去離子水洗凈，在硝酸液中浸漬4h，破碎過(guò)篩制成ZSM-5型沸石催化劑。該催化劑的硅鋁比為27。
合成α-吡咯烷酮
將上述制成的催化劑7.5份加入內(nèi)徑20mm的石英管中，在N2保護(hù)下，于400℃通入定量NH3(流速100ml/min)活化30min后，以2.3g/h的速度通入四氫呋喃，NH3/THF(四氫呋喃)摩爾比為8.6，402℃下生成吡咯烷酮。由THF生成吡咯烷酮的轉(zhuǎn)化率為88.5%，生成α-吡咯烷酮的選擇性為88.3%。
合成α-乙烯基吡咯烷酮
用H3PO4浸漬過(guò)的SiO2催化劑，使α-吡咯烷酮在330℃/5kPa下與乙烯基化合物發(fā)生反應(yīng)而生成α-乙烯基吡咯烷酮。
另一種方法是將0.5～0.6體積的乙炔與1體積的惰性氣體通入裝有RuCl3或CsCl3的固定床內(nèi)，在170～220℃、1.5～2.3MPa下使α-吡咯烷酮轉(zhuǎn)化成N-乙烯基吡咯烷酮，產(chǎn)率為87.0%。
制備聚乙烯吡咯烷酮
使乙烯基吡咯烷酮(NVP)在氨氣存在下發(fā)生聚合：
美國(guó)GAF公司和德國(guó)巴斯夫公司都采用這一反應(yīng)生產(chǎn)PVP。反應(yīng)時(shí)將NVP配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的水溶液，用少量過(guò)氧化氫催化劑，在偶氮二異丁腈作用下，于50℃下引發(fā)聚合，使NVP幾乎全部轉(zhuǎn)化成PVP，再向聚合物中加氨水，使殘存的偶氮二異丁腈分解，單體聚合的轉(zhuǎn)化率近100.0%，固含量50.0%。合成PVP所用的基本原料為乙烯副產(chǎn)C4餾分經(jīng)順酐生產(chǎn)四氫呋喃，再由四氫呋喃開發(fā)下游產(chǎn)品。該工藝代表著世界生產(chǎn)技術(shù)的先進(jìn)水平。
中間產(chǎn)品N-乙烯基吡咯烷酮與醋酸乙烯的共聚物可用于多種護(hù)發(fā)用品的成膜劑和定型劑，NVP與長(zhǎng)鏈α-烯烴共聚生成具有表面活性的成膜劑，具有抗水和防潮等特性。NVP與苯乙烯的共聚產(chǎn)品是優(yōu)良的遮光劑；NVP與乙烯基己內(nèi)酰胺、三甲基異丁烯酸酯共聚形成的三元共聚物，在高固含量下仍能保持良好噴霧成膜特性。
在日用化妝品中的應(yīng)用
PVP除了能用于發(fā)用化妝品外，還可用于化妝品中的護(hù)膚滋潤(rùn)劑、脂膏基料染發(fā)分散劑和泡沫穩(wěn)定劑等。因其具有良好的保濕性能，故廣泛用于制造護(hù)膚劑、潔膚劑、香波、牙膏等。用PVP制成的護(hù)膚劑，能殺死病毒、防止皺裂，在營(yíng)養(yǎng)療效化妝品中可有效延長(zhǎng)滲透和滯留時(shí)間，起潤(rùn)膚和護(hù)膚作用。PVP用在唇膏、眼影、睫毛油中可降低色素及某些成分對(duì)皮膚和刺激。PVP用在皂類中可提高塊皂的黏結(jié)強(qiáng)度，在衛(wèi)生皂中PVP可與殺菌劑形成配合物從而降低對(duì)皮膚的刺激性。PVP用在液體洗滌劑中，能防止串色并能抗再沉積，防止合成洗滌劑對(duì)皮膚的刺激性。例如，一種液體洗滌劑的配方為：烷基苯磺酸鈉10.0%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，以下同)；表面活性劑5.6%；PVP0.7%；三聚磷酸鈉12.0%；硅酸鉀4.0%；二甲苯磺酸鉀5.0%；水62.7%。另外，在加酶洗衣劑中使用的PVP，既作為助劑又作為黏結(jié)劑和穩(wěn)定劑，可防止潮濕和過(guò)碳酸鈉對(duì)酶的破壞。
1、聚乙烯吡咯烷酮的制備工藝
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