一種降低聚乙烯吡咯烷酮中n-乙烯基吡咯烷酮的催化劑及其製備方法與應用的製作方法
2023-04-26 19:32:31
專利名稱：一種降低聚乙烯吡咯烷酮中n-乙烯基吡咯烷酮的催化劑及其製備方法與應用的製作方法
技術領域：
本發明屬催化劑技術領域，涉及一種降低聚乙烯吡咯烷酮聚合物中殘餘N-乙烯基吡咯烷酮單體含量的催化劑及其製備方法與應用。
背景技術：
聚乙烯吡咯烷酮(英文簡稱PVP)，是一種非離子型高分子化合物，由單體N-乙烯基吡咯烷酮(英文簡稱NVP)在引發劑的作用下聚合而成。根據分子量的不同，其產品主要分為PVP K15、PVP K30、PVP K60、PVP K90、PVP K120和PVPP，不同分子量的聚乙烯吡咯烷酮 表現出不同功能特性，應用於不同的領域。其線型聚合產品極易溶於水，能與多種高分子、低分子物質互溶或複合，具有優良的吸附性、成膜性、粘接性、熱穩定性及生物相容性，安全無毒，因此被廣泛應用於醫藥、日化、食品、塗料、新材料等化工領域，是一種優良的精細化工原料。在粘合劑中使用可改進粘合物接口的強度和剛度；在化妝品中使用可改善和保護皮膚與頭髮；在藥物中可用作藥片的粘合劑、塗層劑、分散劑和保護膠體；在塑料中可用作顏料分散劑、粘合劑和穩定劑；在造紙中使用可以增大紙的強度，還可以作為塗料用樹脂；在合成纖維中使用可以改進染色性能；它還被廣泛地應用於墨水、墨汁、石印術、洗滌劑、聚合添加劑和肥皂中；在紡織工業、農產品中也廣泛用到。其交聯聚合的PVPP能與特定多酚化合物(如單寧)形成絡合物，可在果汁中起到澄清和防凝作用。聚乙烯吡咯烷酮產品被廣泛應用於醫藥、日化、食品領域，但由於聚合反應本身的性質和聚合工藝的局限，導致有毒單體NVP很難100%聚合轉化成PVP，而中國藥典2010版和美國藥典NSP 32-NF 27都要求用於醫藥食品和醫藥領域的食品級和醫藥級的PVP中殘餘單體NVP的含量在IOppm以下，因此需要開發出新的後處理技術來儘量降低PVP產品中殘留的單體NVP的含量。美國專利US2665271公開了一種降低聚乙烯吡咯烷酮聚合物中NVP單體的含量的傳統方法，該方法主要關注聚合反應完成後的後聚合，即待主聚合反應完成以後，再向聚合產物中添加引發劑和提高溫度，使殘餘的單體進一步聚合，採用該方法可以使主聚合反應完成後的殘餘單體NVP含量由6%的降低到O. 9%以下。但通過該方法生產的PVP產品中還有高達O. 9%的殘餘單體NVP，其遠不能滿足中國藥典2010版和美國藥典NSP 32-NF 27中PVP中殘餘單體NVP含量在IOppm以下的要求。同時，由於後聚合增加了引發劑用量，導致在PVP產品中殘餘引發劑的含量增高；此外，提高溫度容易引起產品變色，從而大大影響了廣的品質。授權公告號為CN100390224C的中國專利公開了一種消除聚合物中殘留單體N-乙烯基吡咯烷酮的方法，該方法在(T20(TC下將聚合物溶液通過超聲波輻射3(Tl30min，以消除殘餘單體NVP。該方法能將PVP產品中的殘餘單體NVP的含量降至IOppm以下，但該方法的缺點是需要在現有工業裝置中增加一套超聲波裝置，增加設備的投資，且生產能力低。
發明內容
本發明的目的在於克服現有技術的不足，提供一種降低聚乙烯吡咯烷酮中N-乙烯基吡咯烷酮的催化劑及其應用，該催化劑能高效降低聚乙烯吡咯烷酮中殘餘單體N-乙烯基吡咯烷酮含量，且對產品品質無不利影響，本發明的另一目的是提供一種上述催化劑的製備方法，該方法工藝簡單，成本低。本發明所述降低聚乙烯吡咯烷酮中殘餘單體N-乙烯基吡咯烷酮的催化劑，其組分及各組分的質量百分數如下
硅藻土 50% 70%
含鋁化合物5% 20%
粘結劑 5% 20%
活性組分 10% 20% ；所述活性組分為二氧化鈦、硫酸鈦、四氯化鈦中的一種。上述催化劑中，所述含鋁化合物為氯化鋁、Al2O3、擬薄水鋁石中的一種；所述粘結劑為水玻璃、矽膠、氫氧化鋁中的一種。本發明提供的催化劑，其形狀為條狀體或塊狀體。本發明所述催化劑，可在降低聚乙烯吡咯烷酮中殘餘單體N-乙烯基吡咯烷酮含量方面應用，所述聚乙烯吡咯烷酮為PVP K15、PVP K30、PVP K60、PVP K90、PVP K120或PVPP0具體應用方法如下將聚乙烯吡咯烷酮用溶劑配製成質量濃度10°/Γ35%的溶液，然後加入上述催化劑，在攪拌下於常壓、60°C 85°C反應1.5h飛h，反應時間屆滿後，進行過濾，將所得濾液噴霧乾燥成粉末或轉鼓乾燥並粉碎成粉末或真空乾燥並粉碎成粉末，即得到降低了殘餘單體N-乙烯基吡咯烷酮含量的粉末狀聚乙烯吡咯烷酮，所述催化劑的加入量為聚乙烯吡咯烷酮質量的O. 29ΓΟ. 5%，所述溶劑為去離子水、丙酮、丁醇中的至少一種。本發明所述降低聚乙烯吡咯烷酮中殘餘單體N-乙烯基吡咯烷酮的催化劑的製備方法，其原料的組分及各組分的質量百分數如下
精製硅藻土 50% 70%
含鋁化合物 5% 20%
粘結劑5% 20%
擴孔劑1% 2%
活性組分 10% 20%，所述精製硅藻土的製備方法在室溫、常壓下將天然硅藻土用硝酸浸泡至少3h，浸泡時間屆滿後，固液分離，將分離出的硅藻土用去離子水清洗後晾乾(清洗的次數以去除硝酸和雜質為限)，然後在常壓、100°c 15(rc乾燥6 h 12h，即成為粉狀精製硅藻土；所述含鋁化合物為氯化鋁、Al2O3、擬薄水鋁石中的一種，所述粘結劑為水玻璃、矽膠、氫氧化鋁中的一種，所述擴孔劑為澱粉、羥甲基纖維素、田菁粉中的一種，所述活性組分為二氧化鈦、硫酸鈦、四氯化鈦中的一種；工藝步驟如下
(I)按上述質量百分數計量精製硅藻土、含鋁化合物、粘接劑、擴孔劑和活性組分，然後將它們混合均勻並用稀釋劑調成符合擠壓要求的糊狀物料，所述稀釋劑為鹽酸、硝酸、磷酸中的一種；(2)將步驟(I)所得糊狀物料通過擠壓成型，然後將型坯晾乾、焙燒即獲得催化劑。上述方法中，製備精製硅藻土時所採用硝酸的濃度為O. 25N，硝酸與天然硅藻土的質量比為1: 3: I。上述方法中，所述型坯的焙燒操作如下在真空條件(真空度為O. 5^0. SMPa)下於4000C 600°C焙燒3 h 5h，然後升溫至800°C 1200°C焙燒8 h 12h。上述方法中，所述活性組分為過200目篩的微粒，含鋁化合物、粘結劑和擴孔劑為 粉體物料。與現有技術相比，本發明具有以下有益效果I、本發明提供了一種新型的催化劑，所述催化劑對聚乙烯吡咯烷酮中殘餘單體N-乙烯基吡咯烷酮的去除能力強，實驗表明，使用本發明所述催化劑，可使聚乙烯吡咯烷酮產品中的殘餘單體N-乙烯基吡咯烷酮的含量降至2ppm以下(實施例13中，將N-乙烯基吡咯烷酮在聚乙烯吡咯烷酮PVP K90中的含量從2400ppm降至L 05ppm)，且不會對產品品質造成不良影響。2、本發明所述催化劑可應用於不同分子量的聚乙烯吡咯烷酮中，且使用方法簡單，在常規條件下即可達到除去殘餘單體N-乙烯基吡咯烷酮的目的，無需額外投加引發劑及提高反應溫度，也無需增加超聲波裝置，因而可降低成本。3、本發明所述催化劑的製備方法工藝簡單、成本低，易於實現工業化生產。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明作進一步的說明，下述實施例4至實施例9中，各種含鋁化合物、各種粘結劑和各種擴孔劑均為粉體物料。實施例I按硝酸與天然硅藻土的質量比1:1計量濃度為O. 25N的硝酸和天然硅藻土，在室溫、常壓下將天然硅藻土用濃度為O. 25N的硝酸浸泡3h，浸泡時間屆滿後，固液分離，將分離出的硅藻土用去離子水清洗3次後晾乾，然後放入烘箱，在常壓、100°C乾燥12h，即製得粉狀精製硅藻土 A。實施例2按硝酸與天然硅藻土的質量比2:1計量濃度為O. 25N的硝酸和天然硅藻土，在室溫、常壓下將天然硅藻土用濃度為O. 25N的硝酸浸泡5h，浸泡時間屆滿後，固液分離，將分離出的硅藻土用去離子水清洗5次後晾乾，然後放入烘箱，在常壓、120°C乾燥10h，即製得粉狀精製硅藻土 B。實施例3按硝酸與天然硅藻土的質量比3:1計量濃度為O. 25N的硝酸和天然硅藻土，在室溫、常壓下將天然硅藻土用濃度為O. 25N的硝酸浸泡6h，浸泡時間屆滿後，固液分離，將分離出的硅藻土用去離子水清洗6次後晾乾，然後放入烘箱，在常壓、150°C乾燥6h，即製得粉狀精製娃藻土 C。
實施例4本實施例中，精製硅藻土為實施例I製備的精製硅藻土 A，含鋁化合物為氯化鋁，粘結劑為氫氧化鋁，擴孔劑為田菁粉，活性組分為過200目篩的二氧化鈦微粒，按以下質量百分數計量上述各原料
精製娃藻土 A 50%
氯化鋁10%
氫氧化鋁20%
田菁粉1%· 二氧化鈦19%，工藝步驟如下(I)將上述各原料混合均勻並用O. 5N的硝酸調成符合三葉草型擠條機擠壓要求的糊狀物料；(2)將步驟(I)所得糊狀物料通過三葉草型擠條機擠成Φ3Χ IOmm的條狀體，然後將型坯晾乾，在真空馬弗爐(真空度O. 5MPa)中於400°C焙燒5小時，然後升溫至800°C焙燒12小時，即獲得催化劑D。實施例5本實施例中，精製硅藻土為實施例2製備的精製硅藻土 B，含鋁化合物為氯化鋁，粘結劑為氫氧化鋁，擴孔劑為田菁粉，活性組分為過200目篩的二氧化鈦微粒，按以下質量百分數計量上述各原料
精製娃藻土 B 70%
氯化鋁5%
氫氧化鋁13%
田菁粉2%
二氧化鈦10%，工藝步驟如下(I)將上述各原料混合均勻並用O. 5N的硝酸調成符合三葉草型擠條機擠壓要求的糊狀物料；(2)將步驟(I)所得糊狀物料通過三葉草型擠條機擠成Φ3Χ IOmm的條狀體，然後將型坯晾乾，在真空馬弗爐(真空度O. 7MPa)中於500°C焙燒4小時，然後升溫至1000°C焙燒9小時，即獲得催化劑E。實施例6本實施例中，精製硅藻土為實施例3製備的精製硅藻土 C，含鋁化合物為擬薄水鋁石，粘結劑為氫氧化鋁，擴孔劑為田菁粉，活性組分為過200目篩的二氧化鈦微粒，按以下質量百分數計量上述各原料精製硅藻土 C 53.5%
擬薄水鋁石20%
氫氧化鋁5%
田菁粉1.5%
二氧化鈦20%，工藝步驟如下(I)將上述各原料混合均勻並用O. 5N的硝酸調成符合三葉草型擠條機擠壓要求的糊狀物料；
(2)將步驟(I)所得糊狀物料通過三葉草型擠條機擠成Φ3Χ IOmm的條，然後將型坯晾乾，在真空馬弗爐(真空度O. 8MPa)中於600°C焙燒3小時，然後升溫至1200°C焙燒8小時，即獲得催化劑F。實施例7本實施例中，精製硅藻土為實施例I製備的精製硅藻土 A，含鋁化合物為Al2O3，粘結劑為水玻璃，擴孔劑為羥甲基纖維素，活性組分為過200目篩的硫酸鈦微粒，按以下質量百分數計量上述各原料
精製桂藻土 A5 0%
Al2O310%
水玻璃20%
羥甲基纖維素1%
硫酸鈦19%，工藝步驟如下(I)將上述各原料混合均勻並用O. 5N的磷酸調成符合三葉草型擠條機擠壓要求的糊狀物料；(2)將步驟(I)所得糊狀物料通過三葉草型擠條機擠成Φ3Χ IOmm的條，然後將型坯晾乾，在真空馬弗爐(真空度O. 65MPa)中於400°C焙燒5小時，然後升溫至800°C焙燒12小時，即獲得催化劑G。實施例8本實施例中，精製硅藻土為實施例2製備的精製硅藻土 B，含鋁化合物為擬薄水鋁石，粘結劑為矽膠，擴孔劑為澱粉，活性組分為過200目篩的四氯化鈦微粒，按以下質量百分數計量上述各原料
精製硅藻土 B 70%
擬薄水鋁石5%
矽膠13%
澱粉2%
四氯化鈦10%，工藝步驟如下(I)將上述各原料混合均勻並用O. 5N的鹽酸調成符合三葉草型擠條機擠壓要求的糊狀物料；(2)將步驟(I)所得糊狀物料通過三葉草型擠條機擠成Φ3Χ IOmm的條，然後將型坯晾乾，在真空馬弗爐(真空度O. 8MPa)中於500°C焙燒4小時，然後升溫至1000°C焙燒9小時，即獲得催化劑H。
實施例9本實施例中，精製硅藻土為實施例3製備的精製硅藻土 C，含鋁化合物為擬薄水鋁石，粘結劑為水玻璃，擴孔劑為田菁粉，活性組分為過200目篩的二氧化鈦微粒，按以下質量百分數計量上述各原料
精製娃藻土 C 53.5%
擬薄水鋁石20%
水玻璃5%
田菁粉1.5%
二氧化鈦20%，工藝步驟如下(I)將上述各原料混合均勻並用O. 5N的硝酸調成符合三葉草型擠條機擠壓要求的糊狀物料；(2)將步驟(I)所得糊狀物料通過擠條機擠成大小約3X4X5mm的塊狀物，然後將型坯晾乾，在真空馬弗爐(真空度O. 55MPa)中於600°C焙燒3小時，然後升溫至1200°C焙燒8小時，即獲得催化劑I。實施例10將N-乙烯基吡咯烷酮含量為5000ppm的聚乙烯吡咯烷酮PVP K15用去離子水配製成質量濃度30%的溶液並加入反應器中，然後加入實施例4製備的催化劑D，在500rpm的攪拌速度下於常壓、65°C反應2小時，反應時間屆滿後，過濾，將所得濾液在120°C下噴霧乾燥，即得到降低了殘餘單體N-乙烯基吡咯烷酮含量的粉末狀聚乙烯吡咯烷酮PVP K15，所述催化劑D的加入量為聚乙烯吡咯烷酮質量的O. 3%。採用高壓液相色譜儀對通過本實施例所述工藝處理後的聚乙烯吡咯烷酮PVP K15進行殘餘單體N-乙烯基吡咯烷酮分析，分析結果表明，N-乙烯基吡咯烷酮在聚乙烯吡咯烷酮PVP K15中的含量從5000ppm降低至了6. 52ppm。實施例11將N-乙烯基吡咯烷酮含量為280ppm的聚乙烯吡咯烷酮PVP K30用去離子水配製成質量濃度35%的溶液並加入反應器中，然後加入實施例5製備的催化劑E，在400rpm的攪拌速度下於常壓、60°C反應2. 5小時，反應時間屆滿後，過濾，將所得濾液在130°C下噴霧乾燥，即得到降低了殘餘單體N-乙烯基吡咯烷酮含量的粉末狀聚乙烯吡咯烷酮PVP K30,所述催化劑E的加入量為聚乙烯吡咯烷酮質量的O. 2%。採用高壓液相色譜儀對通過本實施例所述工藝處理後的聚乙烯吡咯烷酮PVP K30進行殘餘單體N-乙烯基吡咯烷酮分析，分析結果表明，N-乙烯基吡咯烷酮在聚乙烯吡咯烷酮PVP K30中的含量從280ppm降低至了
I.70ppmo實施例12將N-乙烯基吡咯烷酮含量為600ppm的聚乙烯吡咯烷酮PVP K60用去離子水配製成質量濃度28%的溶液並加入反應器中，然後加入實施例6製備的催化劑F，在550rpm的攪拌速度下於常壓、75°C反應I. 5小時，反應時間屆滿後，過濾，將所得濾液在140°C下噴霧乾燥，即得到降低了殘餘單體N-乙烯基吡咯烷酮含量的粉末狀聚乙烯吡咯烷酮PVP K60，所述催化劑F的加入量為聚乙烯吡咯烷酮質量的O. 4%。採用高壓液相色譜儀對通過本實施例所述工藝處理後的聚乙烯吡咯烷酮PVP K60進行殘餘單體N-乙烯基吡咯烷酮分析，分析結果表明，N-乙烯基吡咯烷酮在聚乙烯吡咯烷酮PVP K60中的含量從600ppm降至I. 48ppm。 實施例13將N-乙烯基吡咯烷酮含量為2400ppm的聚乙烯吡咯烷酮PVP K90用去離子水配製成質量濃度15%的溶液並加入反應器中，然後加入實施例4製備的催化劑D，在330rpm的攪拌速度下於常壓、70°C反應3小時，反應時間屆滿後，過濾，將所得濾液在150°C下轉鼓乾燥並粉碎，即得到降低了殘餘單體N-乙烯基吡咯烷酮含量的粉末狀聚乙烯吡咯烷酮PVPK90，所述催化劑D的加入量為聚乙烯吡咯烷酮質量的O. 3%。採用高壓液相色譜儀對通過本實施例所述工藝處理後的聚乙烯吡咯烷酮PVP K90進行殘餘單體N-乙烯基吡咯烷酮分析，分析結果表明，N-乙烯基吡咯烷酮在聚乙烯吡咯烷酮PVP K90中的含量從2400ppm降至 I. 05ppmo實施例14將N-乙烯基吡咯烷酮含量為500ppm的聚乙烯吡咯烷酮PVP K120用去離子水配製成質量濃度10%的溶液並加入反應器中，然後加入實施例5製備的催化劑E，在350rpm的攪拌速度下於常壓、85°C反應5小時，反應時間屆滿後，過濾，將所得濾液在160°C下轉鼓乾燥並粉碎，即得到降低了殘餘單體N-乙烯基吡咯烷酮含量的粉末狀聚乙烯吡咯烷酮PVPK120，所述催化劑E的加入量為聚乙烯吡咯烷酮質量的O. 5%。採用高壓液相色譜儀對通過本實施例所述工藝處理後的聚乙烯吡咯烷酮PVP K120進行殘餘單體N-乙烯基吡咯烷酮分析，分析結果表明，N-乙烯基吡咯烷酮在聚乙烯吡咯烷酮PVP K120中的含量從500ppm降至 I. 85ppm。實施例15將N-乙烯基吡咯烷酮含量為10. Ippm的聚乙烯吡咯烷酮PVPP用丙酮和丁醇(丙酮和丁醇的質量比為1:3)配製成質量濃度28%的溶液並加入反應器中，然後加入實施例6製備的催化劑F，在280rpm的攪拌速度下於常壓、70°C反應4小時，反應時間屆滿後，過濾，將所得濾液在真空度為O. 07MPa、溫度為120°C的條件下乾燥並粉碎，即得到降低了殘餘單體N-乙烯基吡咯烷酮含量的粉末狀聚乙烯吡咯烷酮PVPP，所述催化劑F的加入量為聚乙烯吡咯烷酮質量的O. 4%。採用高壓液相色譜儀對通過本實施例所述工藝處理後的聚乙烯吡咯烷酮PVPP進行殘餘單體N-乙烯基吡咯烷酮分析，分析結果表明，N-乙烯基吡咯烷酮在聚乙烯吡咯烷酮PVPP中的含量從10. Ippm降至I. 02ppm。
實施例16將N-乙烯基吡咯烷酮含量為280ppm的聚乙烯吡咯烷酮PVP K30用去離子水配製成質量濃度35%的溶液並加入反應器中，然後加入實施例7製備的催化劑G，在400rpm的攪拌速度下於常壓、60°C反應2. 5小時，反應時間屆滿後，過濾，將所得濾液在130°C下噴霧乾燥，即得到降低了殘餘單體N-乙烯基吡咯烷酮含量的粉末狀聚乙烯吡咯烷酮PVP K30，所述催化劑G的加入量為聚乙烯吡咯烷酮質量的O. 2%。採用高壓液相色譜儀對通過本實施例所述工藝處理後的聚乙烯吡咯烷酮PVP K30進行殘餘單體N-乙烯基吡咯烷酮分析，分析結果表明，N-乙烯基吡咯烷酮在聚乙烯吡咯烷酮PVP K30中的含量從280ppm降至15. 08ppm。實施例17將N-乙烯基吡咯烷酮含量為600ppm的聚乙烯吡咯烷酮PVP K60用去離子水配製成質量濃度28%的溶液並加入反應器中，然後加入實施例8製備的催化劑H，在550rpm的攪拌速度下於常壓、75°C反應I. 5小時，反應時間屆滿後，過濾，將所得濾液在140°C下噴霧幹 燥，即得到降低了殘餘單體N-乙烯基吡咯烷酮含量的粉末狀聚乙烯吡咯烷酮PVP K60，所述催化劑H的加入量為聚乙烯吡咯烷酮質量的O. 4%。採用高壓液相色譜儀對通過本實施例所述工藝處理後的聚乙烯吡咯烷酮PVP K60進行殘餘單體N-乙烯基吡咯烷酮分析，分析結果表明，N-乙烯基吡咯烷酮在聚乙烯吡咯烷酮PVP K60中的含量從600ppm降至18. 26ppm。實施例18將N-乙烯基吡咯烷酮含量為2400ppm的聚乙烯吡咯烷酮PVP K90用去離子水配製成質量濃度15%的溶液並加入反應器中，然後加入實施例9製備的催化劑I，在300rpm的攪拌速度下於常壓、70°C反應3小時，反應時間屆滿後，過濾，將所得濾液在150°C下轉鼓乾燥並粉碎，即得到降低了殘餘單體N-乙烯基吡咯烷酮含量的粉末狀聚乙烯吡咯烷酮PVPK90，所述催化劑I的加入量為聚乙烯吡咯烷酮質量的O. 3%。採用高壓液相色譜儀對通過本實施例所述工藝處理後的聚乙烯吡咯烷酮PVP K90進行殘餘單體N-乙烯基吡咯烷酮分析，分析結果表明，N-乙烯基吡咯烷酮在聚乙烯吡咯烷酮PVP K90中的含量從2400ppm降至 20. 83ppm。
權利要求
1.一種降低聚乙烯吡咯烷酮中殘餘單體N-乙烯基吡咯烷酮的催化劑，其特徵在於該催化劑的組分及各組分的質量百分數如下硅藻土 50% 70%含鋁化合物5% 20%粘結劑 5% 20% 活性組分 10% 20% ； 所述活性組分為二氧化鈦、硫酸鈦、四氯化鈦中的一種。
2.根據權利要求I所述降低聚乙烯吡咯烷酮中殘餘單體N-乙烯基吡咯烷酮的催化劑，其特徵在於所述含鋁化合物為氯化鋁、Al2O3、擬薄水鋁石中的一種；所述粘結劑為水玻璃、娃膠、氫氧化招中的一種。
3.根據權利要求I或2所述降低聚乙烯吡咯烷酮中殘餘單體N-乙烯基吡咯烷酮的催化劑，其特徵在於該催化劑的形狀為條狀體或塊狀體。
4.一種降低聚乙烯吡咯烷酮中殘餘單體N-乙烯基吡咯烷酮的催化劑的製備方法，其特徵在於原料的組分及各組分的質量百分數如下精製娃藻土50% 70%含鋁化合物5% 20% 粘結劑5% 20% 擴孔劑1% 2%活性組分10% 20%， 所述精製硅藻土的製備方法在室溫、常壓下將天然硅藻土用硝酸浸泡至少3h，浸泡時間屆滿後，固液分離，將分離出的硅藻土用去離子水清洗後晾乾，然後在常壓、100°C 15(TC乾燥6 h 12h，即成為粉狀精製硅藻土， 所述含鋁化合物為氯化鋁、Al2O3、擬薄水鋁石中的一種，所述粘結劑為水玻璃、矽膠、氫氧化鋁中的一種，所述擴孔劑為澱粉、羥甲基纖維素、田菁粉中的一種，所述活性組分為二氧化鈦、硫酸鈦、四氯化鈦中的一種； 工藝步驟如下 (1)按上述質量百分數計量精製硅藻土、含鋁化合物、粘接劑、擴孔劑和活性組分，然後將它們混合均勻並用稀釋劑調成符合擠壓要求的糊狀物料，所述稀釋劑為鹽酸、硝酸、磷酸中的一種； (2)將步驟(I)所得糊狀物料通過擠壓成型，然後將型坯晾乾、焙燒即獲得催化劑。
5.根據權利要求4所述降低聚乙烯吡咯烷酮中殘餘單體N-乙烯基吡咯烷酮的催化劑的製備方法，其特徵在於精製硅藻土的製備方法中，所述硝酸的濃度為O. 25N，硝酸與天然硅藻土的質量比為1:廣3:1。
6.根據權利要求4或5所述降低聚乙烯吡咯烷酮中殘餘單體N-乙烯基吡咯烷酮的催化劑的製備方法，其特徵在於所述型坯的焙燒操作如下在真空條件下於400°C飛00°C焙燒3h 5h，然後升溫至800°C 1200°C焙燒8h 12h。
7.根據權利要求4或5所述降低聚乙烯吡咯烷酮中殘餘單體N-乙烯基吡咯烷酮的催化劑的製備方法，其特徵在於所述活性組分為過200目篩的微粒。
8.權利要求I至3中任一權利要求所述催化劑在降低聚乙烯吡咯烷酮中殘餘單體N-乙烯基吡咯烷酮含量方面的應用。
9.根據權利要求8所述的應用，其特徵在於將聚乙烯吡咯烷酮用溶劑配製成質量濃度109Γ35%的溶液，然後加入權利要求I至3中任一權利要求所述催化劑，在攪拌下於常壓、600C 85°C反應I. 5h 5h,反應時間屆滿後,進行過濾,將所得濾液噴霧乾燥成粉末或轉鼓乾燥並粉碎成粉末或真空乾燥並粉碎成粉末，即得到降低了殘餘單體N-乙烯基吡咯烷酮含量的粉末狀聚乙烯吡咯烷酮，所述催化劑的加入量為聚乙烯吡咯烷酮質量的O. 29ΓΟ. 5%，所述溶劑為去離子水、丙酮、丁醇中的至少一種。
10.根據權利要求9所述的應用，其特徵在於所述聚乙烯吡咯烷酮為PVPK15、PVPK30、PVP K60、PVP K90、PVP K120 或 PVPP。
全文摘要
一種降低聚乙烯吡咯烷酮中殘餘單體N-乙烯基吡咯烷酮的催化劑的製備方法，其原料的質量百分數如下精製硅藻土50~70%，含鋁化合物5~20%，粘結劑5~20%，擴孔劑1~2%，活性組分10~20% ；工藝步驟如下(1)按上述質量百分數計量精製硅藻土、含鋁化合物、粘接劑、擴孔劑和活性組分，然後將它們混合均勻並用稀釋劑調成符合擠壓要求的糊狀物料，所述稀釋劑為鹽酸、硝酸、磷酸中的一種；(2)將步驟(1)所得糊狀物料通過擠壓成型，然後將型坯晾乾、焙燒即獲得催化劑。本發明所述催化劑，可在降低聚乙烯吡咯烷酮中殘餘單體N-乙烯基吡咯烷酮含量方面應用，所述聚乙烯吡咯烷酮為PVP K15、PVP K30、PVP K60、PVP K90、PVP K120或PVPP。
文檔編號C08F6/10GK102898563SQ201210409009
公開日2013年1月30日 申請日期2012年10月24日 優先權日2012年10月24日
發明者吳勇, 趙世比, 劉明剛, 魏先全, 周珂陽, 楊東, 劉孔滿, 徐家富, 張利, 周志明 申請人:四川化工控股(集團)有限責任公司, 四川天華富邦化工有限責任公司