Polymerisationsmetod för NVP
Vinylpyrrolidonmonomer har inget praktiskt tillämpningsvärde inom industrin. Det kan endast användas inom industrin efter att NVP polymeriserats eller sampolymeriserats till en polymerförening med en viss struktur, sammansättning och molekylvikt.
NVP-monomer är mycket lätt att genomgå polymerisationsreaktion. Uppvärmning av NVP-monomer till över 140 grader eller tillsats av initiator till monomeren kan enkelt initiera polymerisationen av NVP för att generera polyvinylpyrrolidon (PVP). Eftersom NVP är mycket lätt att genomgå bulkpolymerisation måste VP-monomer tillsättas med inhibitor under lång-lagring och transport, och måste destilleras och renas före polymerisation. NVP kan polymeriseras på flera sätt, inklusive bulkpolymerisation, flytande polymerisation och lösningspolymerisation.
Bulkpolymerisationsmetod
NVP kan värmas till 140 grader eller högre för att initiera monomerfrisättning genom värme. Polymerisationsprocessen är en exoterm process. Värmen som frigörs av reaktionen är inte lätt att diffundera, vilket gör att temperaturen i reaktionssystemet stiger kraftigt och en smält PVP erhålls. Efter att reaktionssystemet kylts till rumstemperatur kan PVP-pulvret med stark hygroskopicitet erhållas genom krossning.
Polymeren som erhålls genom bulkpolymerisation har nackdelarna med lågt K-värde, hög restmonomerhalt och dålig produktkvalitet på grund av sådana orsaker som svårigheten att sprida polymerisationsreaktionsvärme, stort reaktionssystem, svårigheter med polymerdispersion och lokal överhettning. Den kan inte uppfylla kraven för kommersiella produkter och har inget användningsvärde i industriell produktion.
Suspensionspolymerisation
Suspensionspolymerisation är en polymerisation där monomerer suspenderas i vatten i form av små droppar. Initiatorer löses i monomererna, och en liten droppe motsvarar en enhet av bulkpolymerisation. För att förhindra att partiklarna fastnar vid varandra måste ett dispergeringsmedel tillsättas systemet så att en skyddande film kan bildas på partiklarnas yta. Därför är suspensionspolymerisationssystemet sammansatt av fyra grundläggande delar: monomer, initiator, vatten och dispergeringsmedel.
GAF Company rapporterade en gång en suspensionspolymerisationsprocess av NVP, som är kontinuerlig, med användning av ett ytaktivt ämne som heter Gen-texV-516 som ett dispergeringsmedel, upplösning av initiatorn i en blandning av NVP och en liten mängd vatten och suspendering av den i den kontinuerliga fasen för polymerisation. Suspensionspolymerisation är den mest idealiska metoden för att framställa PVP och kan framställa PVP med en mycket hög molekylvikt, upp till 670 000.
Principen för polymerisation av fria radikaler
Vinylpyrrolidon har utmärkta lösningsegenskaper. Förutom att det är lösligt i vatten är det också lösligt i många organiska lösningsmedel, såsom metanol, etanol, propanol, isopropanol, glycerol, kloroform, tetrahydrofuran, och kan även lösas i aromatiska system såsom toluen, vilket ger ett större utbud av NVP-polymerisationslösningsmedel. I allmänhet använder vi inte vatten, etanol, toluen och andra lösningsmedel, men etanol är benäget att få kedjeöverföringsreaktioner och bensenmedel är i allmänhet giftiga. Med tanke på olika faktorer är vatten ett billigt och säkert lösningsmedel, så vi använder vanligtvis vatten som lösningsmedel.