超低分子量聚乙烯基吡咯烷酮的製備方法
2023-08-02 14:13:46
專利名稱：超低分子量聚乙烯基吡咯烷酮的製備方法
技術領域：
本發明涉及一種使用有機溶劑製備超低分子量聚乙烯基吡咯烷酮的製備方法。
背景技術：
2004年5月19日公告的發明專利(公告號為CN1150227C)公開了一種 在水介質屮採用11202作為引發劑製備低分子量的N-乙烯基吡咯烷酮均聚物的 高濃度水溶液的方法，該方法不能保證得到超低分子量聚乙烯基吡咯垸酮均聚 物。2005年5月18日公告的發明專利(公告號為CN1201748C)公開了一種 在水介質溶液中製備碘-聚乙烯基吡咯烷酮的方法；2009年5月20日公開的發 明專利申請公布說明書(公開號為CN101434669A)提到在水溶液介質屮，通 過噴霧聚合製備聚乙烯吡咯烷酮的方法；上述三個文獻公開製備聚乙烯吡咯垸 酮的方法均是在水溶液介質中完成的，有一個共性的問題，就是無法保證得到 超低分子量的N-乙烯基吡咯烷酮均聚物。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種能夠保證得到超低分子量N-乙烯基 吡咯垸酮聚合物的方法，且其粉末產品的獲得可以通過直接千燥聚合物的有機 溶劑溶液的方法獲得。
為了解決上述技術問題，本發明提供一種超低分子量聚乙烯基吡咯垸酮的 製備方法，該方法所使用的引發劑為有機過氧化物和偶氮類有機化合物，其特 徵在於固含量為10-40%的單體N-乙烯基吡咯烷酮在乙醇介質屮進行溶液聚合，製取超低分子量聚乙烯基吡咯烷酮均聚物。
本發明技術方案所使用的有機過氧化物引發劑是過氧化二月桂醯，過氧化 二異丙苯，過氧化二苯甲醯，過氧化二碳酸二異丙酯，過氧化特戊酸叔戊酯， 過氧二乙基乙酸叔丁酯；過氧化新癸酸叔丁酯，叔丁基過氧化氫，1,1,3,3-四甲
基丁基過氧化-2-乙基己酯，過氧化二-(3,5,5-二甲基己醯)，二叔丁基過氧化物， 過氧異丙基碳酸叔丁酯，過氧化苯甲酸叔丁酯，過氧乙酸叔丁酯，叔丁基過氧 化異丙苯，優選過氧化二異丙苯。
本發明技術方案所使用的偶氮類引發劑是偶氮二異丁腈(AIBN)，偶氮二異 庚腈(ABVN);偶氮二異丁酸二甲酯(AI麗E),偶氮二異丁脒鹽酸鹽(AIBA)， 偶氮二甲醯胺，偶氮二異丙基咪唑啉鹽酸鹽(AIBI)，偶氮異丁氰基甲醯胺 (CABN)，偶氮二環己基甲腈(ACCN)，偶氮二氰基戊酸(ACVA)，偶氮二異丙基 咪唑啉(AIP)，偶氮二異戊腈(AM麗)。
本發明技術方案所使用的乙醇質量比例為參與聚合反應物的80% -40%，優 選70% -60%。
本發明技術方案所使用的引發劑混合物屮有機過氧化物和偶氮類化合物的 質量比範圍為20: 80 - 80: 20， 優選範圍為45: 55 - 55: 45。
本發明技術方案所使用的引發劑混合物的用量佔聚合原料單體N-乙烯基吡 咯烷酮質量的比例為0.1%-8%，優選為0.6%-3%。
本發明技術方案中在聚合反應對所述引發劑、N-乙烯基吡咯烷酮、乙醇使 用適當的壓力泵、氮氣壓入等連續加料辦法。
在本發明技術方案製備聚合物反應完畢之後，將所使用脫溶劑和乾燥辦法 可以通過加水蒸發置換溶劑後用噴霧乾燥的辦法製成粉末，在置換溶劑同時回 收溶劑；也可以將有機溶液直接導入真空乾燥機乾燥並回收溶劑，然後將乾燥過的片狀PVP聚合物進行粉碎。
本發明的有益效果在於能確保聚合物的超低分子量是可控在一定K值內 的，乾燥過程比水溶液的乾燥快，節約能源。
具體實施例方式
下面結合具體實施方式
對本發明技術方案作進一步詳細描述。 實施例
原料N-乙烯基吡咯垸酮(NVP)
溶劑乙醇，丙酮、苯甲醚、l一丙醇、異丙醇、1一丁醇、2 — 丁醇、戊醇、 乙酸丁酯、三丁甲基乙醚、乙酸異丙酯、甲乙酮、二甲業碸、異丙基苯、乙酸
乙酯、甲酸乙酯、乙酸異丁酯、乙酸甲酯、3—甲基一1 —丁醇、甲基異丁酮、2
一甲基一l一內醇、乙酸丙酯，優選乙醇。
引發劑一雙氧水30%,
引發劑二偶氮二異丁腈，偶氮二異丁腈溶解到NVP中，形成1%-15%的
溶液
步驟 、在投各類物料之前，用高純度氮氣先將聚合釜、引發劑計量槽、 原料槽中所存空氣置換出來。利用真空將溶劑乙醇抽入到聚合釜內，溶劑投入
量為500KG-2000KG，所使用的有機溶劑介質的用量比例在左右參與聚合的物 量中的比例為80% -40%， 優選70% -60% 。。
步驟二、溶劑投料結束後，在真空狀態下，對聚合釜中所投溶劑進行加熱， 升至50。C-90。C，釜內負壓達到0.03mPa-0.08mPa,控制好此反應條件，同時將引 發劑一、引發劑二、原料NVP，按照有機過氧化物和偶氮類化合物的比例範圍 為20: 80 -80: 20， 優選範圍為45: 55 -55: 45的比例，加入到聚合釜中， 釜內負壓0.07mPa-0.08mPa，釜溫5(TC-8(TC,此投料過程為20-50分鐘，全過程投料次數分為1-3次，每次投料過程為20-50分鐘。投料方法採用將所述引發劑、 N-乙烯基吡咯烷酮、有機溶劑介質使用適當的壓力泵、氮氣壓入等連續加料辦 法。其中所述的引發劑混合物的用量，佔聚合原料單休N-乙烯基吡咯烷酮的比 例為0.1%-8%重量，優選為0.6%-3%重量。
步驟三、待引發劑、原料全部投料結束之後，恆溫、恆壓2-3小時之後， 次批次製作結束，釜內降溫至2(TC以下，釜內壓力降至常壓時，取樣分析。
步驟四、上述步驟二中的引發劑一、引發劑二、原料NVP三者的比例可 以選擇的摩爾比1:1:30 — 1:1:500; 2:1:50- 2:1:500; 1:2:50 一 1:2:500的範圍內確 定。
步驟五、上述過程完成後，釜內得到低黏度的無色或微黃色透明液體。其 K值應當在14以下。
步驟六、在反應溶液中加入5%-10%的去離子水並與溶液徹底混合。 步驟七、待取樣分析結果顯示殘餘單體含量在控制範圍內時，可以將液體 直接導入真空乾燥機進行乾燥，真空度為-O.OSmPa以下，乾燥溫度為70C以上， 同時導出蒸發的溶劑並進行回收。將徹底千燥以後的片狀物進行粉碎處理後， 得到低分子量PVP的粉末。此時乾粉內會保存<5%的水分，有機溶劑都已經 徹底揮發。
上述實施例是本發明技術方案中的優選方案，但本發明技術不限於上述實 施例，凡是根據本發明技術方案思想所作的技術變形均落入本發明的保護範圍 之內。
權利要求
1、一種超低分子量聚乙烯基吡咯烷酮的製備方法，該方法所使用的引發劑為有機過氧化物和偶氮類有機化合物，其特徵在於固含量為10-40％的單體N-乙烯基吡咯烷酮在乙醇介質中進行溶液聚合，製取超低分子量聚乙烯基吡咯烷酮均聚物。
2、 根據權利要求1所述的超低分子量聚乙烯基吡咯烷酮的製備方法，其特徵在於所述的引發劑為下列之一的有機過氧化物，包括過氧化二月桂醯，過氧化二異丙苯，過氧化二苯甲醯，過氧化二碳酸二異 丙酯，過載化特戊酸叔戊酯，過氧二乙基乙酸叔丁酯；過氧化新癸酸叔丁酯，叔丁基過氧化氫，1,1,3,3-四甲基丁基過氧化-2-乙基己酯，過氧化二- (3,5，5-三 甲基己醯)，二叔丁基過氧化物，過氧異丙基碳酸叔丁酯，過氧化苯甲酸叔丁酯， 過氧乙酸叔丁酯，叔丁基過氧化異丙苯。
3、 根據權利要求l所述的超低分子量聚乙烯基吡咯烷酮的製備方法，其特徵在於所述的偶氮類引發劑為下列之一的偶氮類有機化合物，包括偶氮二異丁腈(AIBN)，偶氮二異庚腈(ABVN);偶氮二異丁酸二甲酯 (AI服E)，偶氮二異丁脒鹽酸鹽(AIBA)，偶氮二甲醯胺，偶氮二異丙基咪 唑啉鹽酸鹽(AIBI)，偶氮異丁氰基甲醯胺(CABN)，偶氮二環己基甲腈(ACCN)， 偶氮二氰基戊酸(ACVA)，偶氮二異丙基咪唑啉(AIP)，偶氮二異戊腈(AMK^)。
4、 根據權利要求l所述的超低分子量聚乙烯基吡咯烷酮的製備方法，其特 徵在於所述的有機過氧化物引發劑為過氧化二異丙苯。
5、 根據權利耍求1所述的超低分子量聚乙烯基吡咯烷酮的製備方法，其特 徵在於所述的乙醇質量比例為參與聚合反應物的80% -40%，優選70% -60%。
6、根據權利要求1至5所述的任一項超低分子量聚乙烯基吡咯烷酮的製備方法，其特徵在於所述的引發劑混合物中有機過氧化物和偶氮類化合物的質量比範圍為20: 80 -80: 20， 優選範圍為45: 55 - 55: 45。
7、 根據權利要求1至5所述的任一項超低分子量聚乙烯基吡咯烷酮的製備方法，其特徵在於所述的引發劑混合物的用量佔聚合原料單體N-乙烯基吡咯烷酮質量的比例為0.1%-8%，優選為0.6%-3°/0。
8、 根據權利要求1至5所述的任一項超低分子量聚乙烯基吡咯烷酮的制 備方法，其特徵在於所述引發劑、N-乙烯基吡咯烷酮、乙醇使用分批加料的 辦法。
9、 根據權利要求1至5所述的任一項超低分子量聚乙烯基吡咯烷酮的制 備方法，其特徵在於所述引發劑、N-乙烯基吡咯垸酮、乙醇使用適當的壓力 泵、氮氣壓入等連續加料辦法。
10、 根據權利要求1至5所述的任一項超低分子量聚乙烯基吡咯垸酮的製備方法，其特徵在於所使用脫溶劑和乾燥辦法可以通過加水蒸發置換溶劑後 用噴霧乾燥的辦法製成粉末，在置換溶劑同時回收溶劑；也可以將有機溶液直 接導入真空乾燥機乾燥並回收溶劑，然後將乾燥過的片狀PVP聚合物進行粉碎。
11、 根據權利要求6所述的超低分子量聚乙烯基吡咯垸酮的製備方法，其 特徵在於所使用脫溶劑和乾燥辦法可以通過加水蒸發置換溶劑後用噴霧乾燥 的辦法製成粉末，在置換溶劑同時回收溶劑；也可以將有機溶液直接導入真空 乾燥機乾燥並回收溶劑，然後將乾燥過的片狀PVP聚合物進行粉碎。
12、 根據權利要求7所述的超低分子量聚乙烯基吡咯烷酮的製備方法，其 特徵在於所使用脫溶劑和乾燥辦法可以通過加水蒸發置換溶劑後用噴霧乾燥 的辦法製成粉末，在置換溶劑同時回收溶劑；也可以將有機溶液直接導入真空 乾燥機乾燥並回收溶劑，然後將乾燥過的片狀PVP聚合物進行粉碎。
13、 根據權利要求8所述的超低分子量聚乙烯基吡咯烷酮的製備方法，其特徵在於所使用脫溶劑和乾燥辦法可以通過加水蒸發置換溶劑後用噴霧乾燥 的辦法製成粉末，在置換溶劑同時回收溶劑；也可以將有機溶液直接導入真空 乾燥機乾燥並回收溶劑，然後將乾燥過的片狀PVP聚合物進行粉碎。
14、根據權利要求9所述的超低分子量聚乙烯基吡咯烷酮的製備方法，其 特徵在於所使用脫溶劑和乾燥辦法可以通過加水蒸發置換溶劑後用噴霧乾燥 的辦法製成粉末，在置換溶劑同時回收溶劑；也可以將有機溶液直接導入真空 乾燥機乾燥並回收溶劑，然後將乾燥過的片狀PVP聚合物進行粉碎。
全文摘要
本發明公開一種超低分子量聚乙烯基吡咯烷酮的製備方法，該方法所使用的引發劑為有機過氧化物和偶氮類有機化合物，固含量為10-40％的單體N-乙烯基吡咯烷酮在乙醇介質中進行溶液聚合，製取超低分子量聚乙烯基吡咯烷酮均聚物。本發明技術方案能確保聚合物的超低分子量是可控在一定K值內的，乾燥過程比水溶液的乾燥快，節約能源。
文檔編號C08F126/00GK101585893SQ200910065278
公開日2009年11月25日 申請日期2009年6月26日 優先權日2009年6月26日
發明者王堅強, 王文霞 申請人:博愛新開源製藥股份有限公司