Préparation de polyvinylpyrrolidone

Le PVP est fabriqué à partir de monomère vinylpyrrolidone (NVP) comme matière première et est obtenu par polymérisation en masse, polymérisation en solution et d'autres méthodes. Dans le processus de préparation de la polymérisation en masse, en raison de la viscosité élevée du système réactionnel, le polymère n'est pas facile à diffuser et la chaleur de la réaction de polymérisation n'est pas facile à éliminer, ce qui entraîne une surchauffe locale. Par conséquent, le poids moléculaire du produit obtenu est faible, la teneur en monomère résiduel est élevée et il est principalement jaune, sans grande valeur pratique. Dans l'industrie, la polymérisation en solution est généralement utilisée pour synthétiser le PVP. Il existe deux principales voies de production et de polymérisation du PVP. La première est la polymérisation en solution de NVP dans des solvants organiques puis le stripping à la vapeur. La deuxième voie est la polymérisation en solution aqueuse de monomères NVP et de monomères cationiques, anioniques ou non ioniques solubles dans l'eau. Le monomère NVP peut être directement chauffé à plus de 140 degrés ou ajouté à la solution NVP un initiateur pour le chauffage ou ajouté à la solution NVP un initiateur (le solvant peut être de l'eau, de l'éthanol, du benzène, etc.) pour polymériser par solution radicalaire ou utiliser directement un homopolymère PVP pouvant être obtenu en irradiant le monomère NVP ou sa solution avec de la lumière. Différentes méthodes de polymérisation donnent lieu à différentes structures et propriétés de polymère. Parmi elles, le polymère obtenu par polymérisation radicalaire en solution a une composition et une structure plus uniformes. Les performances sont également relativement stables et c'est la méthode la plus couramment utilisée pour l'homopolymérisation NVP. En ajustant la concentration en monomère, la température de polymérisation, le dosage de l'initiateur et d'autres conditions de réaction, des homopolymères PVP ayant différents poids moléculaires et différentes solubilités dans l'eau peuvent être obtenus.
Procédé 1 : Configurez le NVP dans une solution avec une fraction massique de 50 %, utilisez une petite quantité de peroxyde d'hydrogène comme catalyseur et démarrez la polymérisation à 50 degrés sous l'action de l'azobisisobutyronitrile, de sorte que presque tout le NVP soit converti en PVP. Ajoutez ensuite de l'eau ammoniacale au polymère pour décomposer l'azobisisobutyronitrile restant. Le taux de conversion de la polymérisation du monomère est proche de 100 % et la teneur en solides est de 50 %.
Procédé 2 : Ajouter 0,4 g de dispersant P (NVP-co-VAc) et 80 g de milieu de dispersion acétate d'éthyle dans un ballon à quatre cols de 250 ml. Après agitation et dissolution dans un bain-marie à température constante de 70 degrés, ajouter 20 g de monomère NVP et 0,15 g d'initiateur AIBN. , faire réagir sous atmosphère d'azote pendant 6 heures, refroidir et filtrer, puis placer la matière insoluble dans une boîte de séchage sous vide pour un séchage sous vide pendant 24 heures pour obtenir une poudre solide de PVP blanche.
La plupart des polymérisations de PVP utilisent l'AIBN comme initiateur. Il n'existe aucune littérature sur l'utilisation d'initiateurs azoïques hydrosolubles pour initier la synthèse de PVP, mais certaines personnes travaillent dans ce domaine. Étant donné que le monomère NVP et le PVP sont tous deux solubles dans l'eau, des initiateurs azoïques hydrosolubles peuvent être utilisés pour initier la polymérisation afin de générer des polymères PVP linéaires. De plus, l'AIBN contient des groupes cyano qui sont nocifs pour le corps humain, et les initiateurs azoïques hydrosolubles La plupart des initiateurs ne contiennent pas de groupes cyano, et le PVP est principalement utilisé dans les produits qui entrent en contact direct avec le corps humain, de sorte que les initiateurs azoïques hydrosolubles présentent plus d'avantages que l'AIBN.