[發(fā)明專利]低殘單交聯(lián)聚乙烯基吡咯烷酮的生產(chǎn)方法

有效

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• 申請日: 2017-03-16
• 公開（公告）號: CN106749908B
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 杜鵑;謝中平;沈光海;王世宏;劉繼東;朱義軍;曹宗元;劉星明
• 申請（專利權(quán)）人: 中鹽安徽紅四方股份有限公司
• 主分類號: C08F226/10
• 分類號: C08F226/10;C08F222/38;C08F6/10;C08F2/00;C08F4/04;C08F4/08
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 湯財寶

本發(fā)明提出一種低殘單交聯(lián)聚乙烯基吡咯烷酮的生產(chǎn)方法，包括步驟：1)向反應(yīng)設(shè)備中加入去離子水，在攪拌狀態(tài)下加入N?乙烯基吡咯烷酮單體，2)將反應(yīng)設(shè)備抽真空，并用惰性氣置換反應(yīng)設(shè)備內(nèi)殘留的空氣；3)加入引發(fā)劑和交聯(lián)劑，4)加熱反應(yīng)設(shè)備溫度至130～140℃，保溫3～5小時；5)結(jié)束反應(yīng)后，將反應(yīng)設(shè)備降溫，將反應(yīng)設(shè)備內(nèi)的物料與熱去離子水、pH值調(diào)節(jié)劑、降殘劑混合，進行真空壓濾、洗滌。本發(fā)明通過優(yōu)選原料、引發(fā)劑、交聯(lián)劑、降殘劑、PH調(diào)節(jié)劑、溶劑與單體合適的配比，合適的反應(yīng)溫度、壓力和時間，調(diào)整交聯(lián)聚乙烯基吡咯烷酮的交聯(lián)度，將反應(yīng)轉(zhuǎn)化率提高到大于98％，并用真空壓濾、熱水洗滌，將殘單降低到5ppm以下。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于有機高分子化合物領(lǐng)域，具體涉及一種含氮雜環(huán)的有機化合物生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)

交聯(lián)聚乙烯基吡咯烷酮，簡稱(PVPP)，CTFA名稱:CrosslinkedPolyvinylpyrrolidone，CAS號：:25249-54-1，分子式:(C₆H₉NO)_n，結(jié)構(gòu)式為：

交聯(lián)聚乙烯基吡咯烷酮是N-乙烯基吡咯烷酮交聯(lián)聚合而成的一種不溶于水、強酸、強堿以及一般有機溶劑的交聯(lián)聚合物，是線性聚乙烯基吡咯烷酮分子鏈通過物理或化學(xué)方法相互交聯(lián)在一起的高分子量物質(zhì)。采用不同方法得到的交聯(lián)聚乙烯基吡咯烷酮，它的交聯(lián)度不同，某些性能也不同，低交聯(lián)度的交聯(lián)聚乙烯基吡咯烷酮是超強吸水性樹脂，中等交聯(lián)度的交聯(lián)聚乙烯基吡咯烷酮為吸水凝膠，高交聯(lián)度的交聯(lián)聚乙烯基吡咯烷酮是不溶物，它除了具有聚乙烯基吡咯烷酮所具有的吸附絡(luò)合性、生理相容性等優(yōu)良特性外,還具有水不溶性、吸水、保水性等性能，作為一種重要的高分子精細化工產(chǎn)品，它的優(yōu)良性能使其在醫(yī)藥、化妝品、食品等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。在醫(yī)藥領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的片劑崩解劑、緩釋劑；在化妝品領(lǐng)域可做保濕劑、穩(wěn)定劑，在食品領(lǐng)域可去除啤酒、果酒、飲料中的多酚物質(zhì)，提高酒體的非生物穩(wěn)定性，用作酒、飲料的澄清劑和穩(wěn)定劑，延長其保質(zhì)期，并改善其透明度、色澤和味道。

交聯(lián)聚乙烯基吡咯烷酮目前常用的交聯(lián)方法有：(1)聚乙烯基吡咯烷酮自交聯(lián)法；(2)N-乙烯基吡咯烷酮自交聯(lián)聚合法；(3)交聯(lián)劑和N-乙烯基吡咯烷酮交聯(lián)共聚法。聚乙烯基吡咯烷酮自交聯(lián)法是用過硫酸鹽、肼、過氧化氫處理交聯(lián)聚乙烯基吡咯烷酮，或在有過氧化物存在下用α-ω-二烯烴處理。但是這樣得到的交聯(lián)聚合物只有輕微交聯(lián)并生成軟凝膠和低交聯(lián)度的交聯(lián)聚乙烯基吡咯烷酮。N-乙烯基吡咯烷酮交聯(lián)共聚法是N-乙烯基吡咯烷酮水溶液與雙官能團的交聯(lián)劑和N-乙烯基吡咯烷酮引發(fā)劑發(fā)生共聚，生成交聯(lián)聚乙烯基吡咯烷酮，交聯(lián)度小于N-乙烯基吡咯烷酮自交聯(lián)聚合法生成的交聯(lián)聚乙烯基吡咯烷酮。

N-乙烯基吡咯烷酮自交聯(lián)聚合法，也稱苞米花聚合(popcorn polymerization)或增殖聚合(proliferous polymerization)，它是在堿金屬氫氧化物存在下加熱N-乙烯基吡咯烷酮，生成雙官能團單體進而與N-乙烯基吡咯烷酮完成交聯(lián)聚合。它可以導(dǎo)致高交聯(lián)度的交聯(lián)聚乙烯基吡咯烷酮的生成，是完全不溶于水的，已廣泛用作啤酒和飲料的澄清劑，藥物崩解劑和止瀉劑等。

N-乙烯基吡咯烷酮自交聯(lián)聚合法是目前生產(chǎn)高交聯(lián)度聚乙烯基吡咯烷酮的先進工藝，它的機理假設(shè)為自由基聚合，其自由基是由已生成聚合物的斷裂產(chǎn)生的，在實際制備時并不需要加自由基引發(fā)劑。

但在生產(chǎn)過程中，存在以下問題：(1)工藝條件的選擇對反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率影響很大，甚至可能使反應(yīng)無法進行；(2)反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率直接影響產(chǎn)品的殘單；(3)反應(yīng)轉(zhuǎn)化率低，需要大量的去離子水對產(chǎn)品進行洗滌，增加產(chǎn)品的處理費用和廢水處理難度；(4)產(chǎn)品的洗滌設(shè)備和工藝對產(chǎn)品的殘單和去離子水的用量影響很大。

發(fā)明內(nèi)容

針對本領(lǐng)域存在的不足之處，本發(fā)明的目的是通過優(yōu)化工藝條件，采用一定的引發(fā)劑、交聯(lián)劑、降殘劑，調(diào)整交聯(lián)聚乙烯基吡咯烷酮交聯(lián)度，提高N-乙烯基吡咯烷酮轉(zhuǎn)化率，提出一種低殘單交聯(lián)聚乙烯基吡咯烷酮的生產(chǎn)方法。