聚乙烯吡咯烷酮PVP催化水解反应研究
聚乙烯吡咯烷酮PVP催化水解反应研究
聚乙烯基吡咯烷酮催化水解反应研究张世杰1,2 刘述梅2 赵建青 2 章明秋1 1.中山大学化学与化学工程学院，广州，510275 2.华南理工大学材料科学与工程学院，广州，510640尼龙6纤维（锦纶）具有耐磨、染色性好、比重轻、弹性好等许多优异的性能。
但与棉麻等天然纤维相比，吸湿性较低，穿着舒适性较差，限制了其在服装工业中的应用[1]。
为解决这个问题，人们对共聚、纤维后处理等改性方法[2,3]进行P V P 水解率（％）反应 温 度（℃）Fig.1 Relationship between PVP hydrolysis Fig.2 Influence of reaction time on PVPconversion and reaction temperature hydrolysis conversion and pH value (NaOH / PVP (mol ratio)＝1.25，reaction time 3h) (NaOH / PVP (mol ratio)＝1.25，30℃)从图1中看出在纳米金属催化剂存在下，随着水解反应温度的提高，原料PVP的水解转化率逐渐增大，当温度超过30℃后逐渐趋于恒定。
从图2中看出NaOH溶液加入后，随着反应时间的延长，PVP逐渐发生开环水解反应，水解率不断提高。
同时溶液碱性降低，当反应进行150min后，水解反应逐渐达到平衡状态，此时PVP水解率最高，溶液pH值最小。
以上现象符合化学反应一般规律。
Fig.4 Localization of C atoms Fig.5 13C-NMR spectra of PVP and PVP hydrolysis product in PVP molecule从图5中看出，纯PVP分子中原有C原子对应的核磁共振峰(定位顺序如图4所示)在PVP水解产物中仍然存在，峰位无明显变化（只有C2原子对应峰向高位移动了0.6ppm），部分峰强度发生了改变，说明PVP发生了部分水解，水解产物中仍然存在PVP对应链节。
pvp 聚乙烯吡咯烷酮液相色谱法
PVP聚乙烯吡咯烷酮液相色谱法随着科学技术的不断发展，液相色谱分析方法在化学、生物等领域中得到了广泛的应用。
PVP聚乙烯吡咯烷酮作为一种重要的功能性高分子材料，其分析方法也备受关注。
本文将介绍PVP聚合物的概念、液相色谱的基本原理以及PVP聚合物的液相色谱分析方法，希望能够为相关领域的研究人员提供参考。
一、PVP聚合物概念1. PVP聚合物的定义PVP全称为聚乙烯吡咯烷酮，是一种独特的高分子聚合物，具有极好的生物相容性和生物相似性。
其分子结构中含有大量的吡咯烷酮环，因此PVP聚合物在医药、化妆品、染料、涂料等行业中得到广泛应用。
2. PVP聚合物的特性PVP聚合物具有一系列特殊的物理和化学性质，如溶解度大、对水溶液的界面活性、对多种不同类型物质的溶解能力等。
这些特性使得PVP聚合物在不同领域中展现出非常广泛的应用前景。
二、液相色谱的基本原理1. 液相色谱的概念液相色谱是一种以液体为流动相，将待分离物质溶解在流动相中，通过在固定相上进行分配和再分配的过程，实现对物质分离和分析的一种色谱技术。
2. 液相色谱的基本步骤液相色谱的基本步骤包括样品的进样、色谱柱的分离、检测器的检测和数据的处理。
其中色谱柱的分离是整个液相色谱分析过程的核心，其分离效果直接影响到色谱分析的结果。
三、PVP聚合物的液相色谱分析方法1. PVP聚合物的样品处理在液相色谱分析中，PVP聚合物的样品处理是非常重要的一步。
通常情况下，需要将PVP聚合物样品溶解在适当的溶剂中，经过过滤等处理后，才能够进行后续的分析。
2. 色谱柱的选择在PVP聚合物的液相色谱分析中，选择合适的色谱柱是非常关键的。
一般来说，对于PVP聚合物的分析，常常会选择具有较大孔径和适度保水性的色谱柱，以保证PVP聚合物的有效分离和分析。
3. 流动相的配制流动相的选择和配制对于PVP聚合物的液相色谱分析也是至关重要的。
通常情况下，会选择一些具有一定极性的溶剂作为流动相，并通过适当的混合调配，以实现对PVP聚合物的有效分离。
聚乙烯吡咯烷酮热分解
聚乙烯吡咯烷酮热分解
聚乙烯吡咯烷酮（Polyvinylpyrrolidone，简称PVP）是一种高分子化合物，具有良好的热稳定性。
当聚乙烯吡咯烷酮受到高温影响时，它会经历热分解过程。
以下是聚乙烯吡咯烷酮热分解的详细过程：
1.氧化和解聚开始阶段：在较低温度下（约150-250摄氏
度），聚乙烯吡咯烷酮经历氧化和解聚反应。
这会导致聚合物链的断裂，产生低分子量的化合物，如吡咯烷酮、酰胺和酸等。
2.吡咯烷酮环开裂和酸解聚合：在更高温度下（约250-350
摄氏度），吡咯烷酮环会进一步开裂，形成分子中的自由基。
这些自由基会引发酸解聚合反应，产生低分子量化合物，如烯酮和醛酮等。
3.快速聚合物分解：随着温度的进一步升高，聚乙烯吡咯烷
酮的分解速度加快。
这会导致聚合物链的更大程度断裂和分解，从而产生更多的低分子量化合物。
聚乙烯吡咯烷酮热分解的过程受多种因素的影响，如温度、机械强度和分子结构等。
高分子量的聚乙烯吡咯烷酮相对于低分子量的聚合物更具热稳定性，需要更高的温度来触发热分解反应。
需要注意的是，聚乙烯吡咯烷酮的热分解过程是复杂的，具体的反应机理可能因不同的条件和研究方法而有所不同。
因此，
上述信息仅是关于聚乙烯吡咯烷酮热分解的一般概述。
聚己内酯_聚乙烯吡咯烷酮共混物的亲水性和生物降解性
超高分辨率场发射扫描电子显微镜 NoVa Nano SEM
430，观察其表面形貌在降解过程中的变化情况。
2 结果和讨论
2.1 PCL/PVP 共混物结晶性分析 图 1 为 PCL、PVP 及其共混物 （A30） 的 X-射
线衍射谱图。从图 1 可以看出，PCL/PVP 共混物衍 射峰 2θ 角位置与纯 PCL 的谱图相比没有变化，但 结晶峰强度较纯 PCL 的有一定降低 （薄膜试样厚 度基本相同），说明无定形的 PVP 的加入对 PCL 的 结晶晶型没有影响，仅起到了结晶区稀释作用。表 现为共混物的衍射峰面积占总衍射面积分数比纯
体内用合成纤维作为生物医用材料的一种其表面的亲疏水性及其生物降解性能是影响组织工程细胞黏附与繁殖的重要因素聚己内酯pcl已被证实具有良好的生物相容性和通透性被广泛应用于医用缝合线组织工程生物支架材料等领域pcl存在降解速率慢亲水性差等缺点
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合成纤维 Synthetic Fiber in China
收稿日期：2011-08-19 修回日期：2011-09-01 作者简介：赖明河 （1973—），男，汉族，本科，研究方向为生物医 用纺织品。
性，并且可以调整其结晶度，以改善其降解速率。 鉴于上述原因，本文对 PCL/PVP 共混材料亲/疏水 性和生物降解性能进行了探讨。
1 试验部分
1.1 试验材料 PCL，灰分质量分数不大于 0.05 ％，上海德祥医
பைடு நூலகம்
1.4 傅里叶变换红外光谱(FTIR)测试
采用德国 VERTEX 70 原位显微傅里叶变换红
外光谱仪对样品进行表征。将提纯后的 PCL、PVP
以及 PVP/PCL 共混物分别采用溶液涂膜法制样，
扫描范围 500~ 4 000 cm-1。
聚乙烯吡咯烷酮
17
5 PVP的合成
PVP 是聚乙烯吡咯烷酮(polyvinylpyrrolidone)的简称，是 由 NVP 均聚而生成的聚合物，PVP 分子式（C6H9NO）n
商品 PVP 是白色、乳白色或者略带黄色的固体粉末，也有以 30～60％水溶液出售的供不同用途的工业品。根据用途一般分为 医药级、食品级、工业级 3 种规格。
由于NVP极容易发生本体聚合,所以NVP单体在长期储存、运输过 程中需要加入阻聚剂,在聚合之前需要蒸馏提纯。
SUCCESS
THANK YOU
•
5.1.2 溶液聚合
由本体聚合制得的PVP，必须经过提纯，否则不能满足商业产 品的要求，因此发展了NVP的溶液聚合。NVP可以在很多溶剂，包 括异丙醇、甲醇、乙酸乙酯、苯、水等溶剂中聚合，由于水是最 安全的溶剂，一般采用水溶液聚合较多。NVP可单独用过氧化物作 引发剂，用胺或铵做活化剂进行水溶液聚合。
NVP
PVP
2 PVP的国内外研究现状
自从1938年德国化学家Reppe 首次公开用乙炔为原料合成NVP及其聚 合物 PVP PVP 已经发展成为均聚物，共聚物，交联聚合物三大类。 PVP 及其单体 NVP 最早是由 BASF 公司 J.Walter.Reppe 以乙炔为 主要原料合成的，该法称为 Reppe 法，又叫乙炔法。 美国GAF公司（现在的ISP公司）于1956年开始生产 日本触媒于2003年开始生产PVP产品--高分子量的PVPK90 BASF和ISP的PVP----各2万吨左右 日本触媒2007年扩产后产能为3500吨左右 俄罗斯和伊朗也有小的生产装置：俄罗斯--小分子量的PVPK15和K17， 约800吨/年。
聚乙烯吡咯烷酮(PVP)于各领域中应用性研究与其成膜性的简述
综合讨论今天聚乙烯吡咯烷酮（ＰＶＰ）于各领域中应用性研究与其成膜性的简述霍新豪 赵 萍 刘 瑶 谭晓娜 王 辉（山东英才学院 山东 济南 ２５０１００）摘要：聚乙烯吡咯烷酮（ＰＶＰ）作为一种非离子型高分子化合物，是Ｎ－乙烯基酰胺类聚合物中最具特色，被研究得最深、最广泛的精细化学品。
已发展成为非离子、阳离子、阴离子３大类，工业级、医药级、食品级３种规格，并以其优异独特的性能获得广泛应用。
（ＰＶＰ）具有水溶性高分子化合物的一般性质，胶体保护作用、成膜性、粘结性、吸湿性、增溶或凝聚作用。
本文主要对其在各个领域中的应用性进行分析总结并在目前对现有产品及领域分析的基础上对其成膜性进行简述。
ＰＶＰ作为一种合成水溶性高分子化合物，具有水溶性高分子化合物的一般性质，在合成高分子中像ＰＶＰ这样既溶于水，又溶于大部分有机溶剂、毒性很低、生理相溶性好的并不多见，特别是在医药、食品、化妆品这些与人们健康密切相关的领域中，随着其原料丁内酯价格的降低，近年来其作用逐渐开发，以下将对其在各领域的作用展开总结分析。
关键词：聚乙烯吡咯烷酮；非离子型；高分子化合物中图分类号：ＴＱ０２８．１ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００２－３９１７（２０２１）０６－０２６９－０１ 医药卫生领域相关应用分析ＰＶＰ有优良的生理惰性，不参与人体新陈代谢，又具有优良的生物相容性，对皮肤、粘膜、眼等不形成任何刺激。
医药级ＰＶＰ为国际倡导的三大药用新辅料之一，可用做片剂、颗粒剂的粘结剂、注射剂的助溶剂、胶囊的助流剂；眼药的去毒剂，延效剂，润滑剂和包衣成膜剂，液体制剂的分散剂和酶及热敏药物的稳定剂，还可用做低温保存剂。
用于隐形眼镜、可增加其亲水性和润滑性。
从生物学的观点来看，ＰＶＰ的分子结构特色类似于用简单的蛋白质模型的那种结构，甚至于它的水溶性对某些小分子的配合能力以及能够被某些蛋白质的沉淀剂硫酸铵、三氯乙酸、单宁酸和酚类所沉淀等特性也和蛋白质相溶。
以致于使ＰＶＰ被广泛地用作药物制剂的辅料，如用作制剂的粘结剂、共沉淀剂、作为注射液中的助溶剂或结晶生成阻止剂、包衣或成膜剂、延缓剂、缓释剂药物的可控释放可延长药物的作用时间、人工玻璃体和角膜、外科包扎带、ＰＶＰ碘消毒剂。
乙烯基吡咯烷酮均聚生成PVPK90分析
乙烯基吡咯烷酮均聚生成 PVP K90分析摘要：本文立足于乙烯基吡咯烷酮的特性，简略阐述了本课题的研究思路，介绍了实验的过程，并从时间因素、反应温度以及搅拌速度几方面内容着手，对实验结果进行了分析，旨在为相关工作人员提供参考。
关键词：乙烯基吡咯烷酮；均聚；PVP K90引言：近些年来，我国社会经济发展水平逐渐提升，在这一时代背景下，工业领域得到了极大程度的发展，乙烯基吡咯烷酮开始在各个领域中发挥其应有的价值，但从目前来看，在乙烯基吡咯烷酮均聚生成PVP K90方面的研究仍存在一定的局限性，基于此有必要对其展开更加深层次的探索。
1研究思路乙烯基吡咯烷酮是一种无色的液体，其折射率在1.5119-1.5139范围之间，其闪点为95℃。
沸点及熔点分别处在13-14℃以及90-92℃范围之内，易溶于水，乙烯基吡咯烷酮作为一种非离子型水溶性高分子精细化学品有着极为优异的性能。
其当前已经在食品、日化以及医药等领域中得到了较为广泛的应用，从其K值的不同可以将其划分成以下几种类型的产品，包括PVP K90、PVP K15以及PVP K30。
笔者综合考虑引发剂的具体用量、反应时间、反应温度以搅拌速度等多方面内容针对PVP K90展开了深入的分析工作。
从实际情况来看PVPK90本身有着分子量以及粘度较大的特点，所以当工作人员在现有的基础上加快搅拌速度的时候，将会使其产生非牛顿流体的Weissenberg效应，基于此，工作人员在实际进行搅拌工作的时候，应当充分考虑非牛顿流体的具体特性，并在此基础上设计出更加科学合理的搅拌方式，这样一来便能够为PVP K90聚合过程中的传质以及传热创造良好的条件[1]。
2乙烯基吡咯烷酮均聚生成PVP K90的实践探究2.1实验过程2.1.1反应机理PVP K90的聚合主要是采用水，使其成为聚合反应的溶剂，所以从自由基聚合反应的机理出发，便可以对PVP K90聚合反应机理进行确定，如图1所示。
聚乙烯吡咯烷酮PVP的性能
聚⼄烯吡咯烷酮PVP的性能PVP为⽆臭⽆味的⽩⾊粉末或透明溶液，其相对分⼦量有8000， 40000， 200000， 1300000等规格的产品。
1，溶解性好由于PVP分⼦中既有亲⽔性基团，⼜有亲油性基团，所以可以与许多溶剂混合，使其既能溶于⽔、⼜能溶于含氯类溶剂、羧酸、醇、胺及低分⼦脂肪酸等有机溶剂中。
与多数⽆机盐和多种树脂相容。
2，溶解度PVP在⽔中的溶解度仅受他⾃⾝的粘度影响。
3，成膜性好⽆论从⽔、⼄醇、氯仿、⼆氯⼄烯、氮甲基吡咯烷酮NMP、⼆甲基甲酰胺DMF或⼆甲基⼄酰胺DMAC等溶剂中都能成膜。
膜具有透明、光滑、硬质、⽆毒等性能。
符合⽣理卫⽣的要求，因此在医学及临床上应⽤⾮常重要。
4，具有表⾯活性由于其分⼦结构的特性，使其化合物既具有⾼分⼦聚合物的特性，⼜具有表⾯活性剂的特性。
其降低表⾯或界⾯张⼒的能⼒虽然⽐低分⼦表⾯活性剂⼩，渗透能⼒也较弱，但对其固体表⾯的吸附作⽤及亲⽔性能所形成的⽴体屏障能⼒，使固体离⼦具有优良的分散稳定性。
5，稳定性通常情况下，固体PVP很稳定，在100度的空⽓中加热16⼩时⽆变化。
在空⽓中加热150度，或与过硫酸铵混合并在90度下加热30分钟，会发⽣交联，不溶于⽔。
PVP的⽔溶液通常情况下也很稳定，不含其它成分的情况下，0-100度范围内PVP⽔溶液⽆任何沉淀迹象，在115度加热30分钟也⽆明显变化，但受热时间过长，或存放时间过长，或PH值在酸性范围内都会使PVP溶液变成轻微的淡黄⾊。
其溶解能⼒随温度的升⾼⽽下降。
6，PVP具有优良的⽣理相容性对⼈体不参与新陈代谢，不具有抗原性，也不抑制抗体⽣成，对⼈体也不具有刺激性。
PVP不被胃肠吸收，对所有的应⽤⽅式，其急性毒性都较低，⼝服毒性LD50⼤于130g/kg。
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聚乙烯基吡咯烷酮催化水解反应研究
张世杰1,2 刘述梅2 赵建青 2 章明秋1 1.中山大学化学与化学工程学院，广州，510275 2.华南理工大学材料科学与工程学院，广州，
510640
尼龙6纤维（锦纶）具有耐磨、染色性好、比重轻、弹性好等许多优异的性能。
但与棉麻等天然纤维相比，吸湿性较低，穿着舒适性较差，限制了其在服装工业中的应用[1]。
为解决这个问题，人们对共聚、纤维后处理等改性方法[2,3]进行P V P 水解率（％）
反应 温 度（℃）
Fig.1 Relationship between PVP hydrolysis Fig.2 Influence of reaction time on PVP
conversion and reaction temperature hydrolysis conversion and pH value (NaOH / PVP (mol ratio)＝1.25，reaction time 3h) (NaOH / PVP (mol ratio)＝1.25，30℃)
从图1中看出在纳米金属催化剂存在下，随着水解反应温度的提高，原料PVP的水解转化率逐渐增大，当温度超过30℃后逐渐趋于恒定。
从图2中看出NaOH溶液加入后，随着反应时间的延长，PVP逐渐发生开环水解反应，水解率不断提高。
同时溶液碱性降低，当反应进行150min后，水解反应逐渐达到平衡状态，此时PVP水解率最高，溶液pH值最小。
以上现象符合化学反应一般规律。
Fig.4 Localization of C atoms Fig.5 13C-NMR spectra of PVP and PVP hydrolysis product in PVP molecule
从图5中看出，纯PVP分子中原有C原子对应的核磁共振峰(定位顺序如图4所示)在PVP水解产物中仍然存在，峰位无明显变化（只有C2原子对应峰向高位移动了0.6ppm），部分峰强度发生了改变，说明PVP发生了部分水解，水解产物中仍然存在PVP对应链节。
经对比发现PVP水解产物谱中δc＝190.2、42.7、38.7、22.8 ppm处新出现了四个共振峰。
通过对PVP分子中各C原子在水解反应发生前后化学环境改变情况的分析，可以推断出δc＝190.2 ppm处的峰对应
水解产物的分子链长度和分布没有发生明显改变，纳米金属颗粒能够对PVP水解反应产生明显的催化作用，在水解过程中PVP没有明显的降解和交联。
由于PVP水解产物每个链节中含有两个亲水基团比PVP多一个，而高分子的吸湿性能与其分子结构中所含极性亲水基团的数量成正比关系，所以PVP水解物的吸湿性明显强于PVP（经在25℃、相对湿度RH65％条件下测定：PVP的平衡吸湿率为34％，MPVP为63％）。
参考文献
1. 白桂捷．合成纤维，1989，18（1）：49～56
2. US，3 654 370
3. US，341 773
4. DD，146 309
5. 张世杰等. 塑料工业，2003，31（1）：33~35
Study on catalytical hydrolysis reaction of Polyvinylpyrrolidone Shijie Zhang1,2 Shumei Liu2 Jianqing Zhao2 Mingqiu Zhang1
1. School of Chemistry and Chemical Engineering ,Zhongshan University,
Guangzhou, 510275,China
2. College of Materials Science and Engineering, South China University of
Technology, Guangzhou, 510640,China
Polyamide 6 (nylon 6) fiber is widely used in the production of clothing with many merits of ductility, abradability, chromaticity, low specific density and elasticity. Due to the worse hygroscopicity and moisture penetrability, user feel bad in the use of underwear and bed linens which is produced by polyamide 6 fiber. With the merits of wide adjustable range in technology, low operational cost, blend modification has been used in fiber modification field. It represents the development tendency of polyamide 6 fiber hygroscopicity improvement.
In order to improve the hygroscopicity of PA6 blend furthermore, the hydrolysis reaction of PVP was done. In this paper metal nanoparticle was used as catalyst to make PVP hydrolyze in mild condition without the crosslinking structure yield. PVP hydrolysis product (MPVP) was obtained by using metal nanoparticle as catalyst at the room temperature, the atmosphere pressure and the basic condition. Keywords: Polyvinylpyrrolidone Catalysis Hydrolysis。