聚乙烯吡咯烷酮的应用

4. 在纺织印染工业中的应用 印染 在纺织印染工业中的应用—印染 • 由于PVP与染料特别是对还原、硫化、直接和显色等染料 有很强的结合能力，故它在20世纪50年代就被用作剥色剂、 漂白剂、减色剂。
• 最近，还有人提出用顺酐-苯乙烯共聚物掺入PVP漂白剂配 方中，以降低漂白织物的成本。
主要内容
1. PVP在分散聚合中的应用 在分散聚合中的应用 2. 在颜料、涂料中的应用 在颜料、 3. 在油墨、墨水中的应用 在油墨、 4. 在纺织印染工业中的应用 5. 在洗涤剂工业中的应用
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聚乙烯吡咯烷酮的应用
在聚合物、涂料、颜料等工业中的应用 在纺织印染和洗涤剂工业中的应用
结构决定性质，性质决定应用 结构决定性质，
分散性能
成Biblioteka Baidu性
溶解性
PVP 优异性能
胶体保护性能 络合能力
主要内容
1. PVP在分散聚合中的应用 在分散聚合中的应用 2. 在颜料、涂料中的应用 在颜料、 3. 在油墨、墨水中的应用 在油墨、 4. 在纺织印染工业中的应用 5. 在净洗剂中的应用
2. 在颜料、涂料中的应用 特种涂层 在颜料、涂料中的应用—特种涂层
• 在喷印用纸表面，一般涂有一覆盖层。含有PVP的透明涂层使喷印墨 水在其上快速干燥。该透明层具有良好的吸墨水性，不溶于水，有较 好的凝固性，扩散性。并且因透明而高速成像。尤其适用于多色彩的 墨水喷印。 • PVP还可用于导电性涂膜的制备中。为防止静电危害而制造的导电性 塑料薄膜，是在塑料薄膜上薄薄地涂上含有炭黑和黏结剂的导电性透 明涂料，再与其上涂有一层透明保护层而制成的。PVP在此作为炭黑 黏结剂，以往用水溶性醋酸乙烯碱化物等作为黏结剂，则不能得到满 意的稀释液，并有干燥困难，流平性不良等问题。若用PVP代替，则 可得到导电性透明度好，能涂布均匀，易干的导电涂层。一般PVP的 分子量以10000为宜，因为低分子量的PVP对炭黑分散也有利。另外， 若需要提高涂料含量，则可通过添加高分子PVP来调节。
1. PVP在分散聚合中的应用 在分散聚合中的应用
悬浮剂
散重/ 散重/ g/L） （g/L）
吸油率 /％
热混合性 /s
粒径分布 ＞250μm ＜63μm 0 0
鱼眼数/ 鱼眼数/ （个/cm2）
残单 20min后 20min后/ r/min） （r/min） ＜1
PVP/VA 山梨醇 酯 无 PVP/VA PVP/IOA
主要内容
1. PVP在分散聚合中的应用 在分散聚合中的应用 2. 在颜料、涂料中的应用 在颜料、 3. 在油墨、墨水中的应用 在油墨、 4. 在纺织印染工业中的应用 5. 在净洗剂中的应用
3. 在油墨、墨水中的应用 在油墨、 喷射印刷用墨水应具有良好的稳定性，在长时间连续 喷射印刷时，不堵塞喷嘴，此外，也要求在停止喷射印刷 时，没有因残留在喷嘴中的墨水干燥硬化而堵塞喷嘴的现 象发生；不妨碍重复喷射，不影响喷射方向，能保持流畅 的再喷射状态。 采用PVP低分子量聚合物后（平均分子量在400左右）， 由于其不挥发性，又有良好的湿润性和水溶性以及对染料、 颜料的亲和性，可以使油墨、墨水具有良好的分散稳定性， 在喷射、书写及记录时，具有流畅的重复喷射书写功能， 停一周后仍然能正常喷印。
主要内容
1. PVP在分散聚合中的应用 在分散聚合中的应用 2. 在颜料、涂料中的应用 在颜料、 3. 在油墨、墨水中的应用 在油墨、 4. 在纺织印染工业中的应用 5. 在净洗剂中的应用
2. 在颜料、涂料中的应用 有机颜料制备 在颜料、涂料中的应用—有机颜料制备 • 颜料的表面处理
化学合成所得到的有机颜料粒子具有较大的表面能，比表面为 8～10m2/g。颜料成品若作机械粉碎后其粒径只能达到70～100μm，不 能直接使用。因此人们对具有良好分散性能的粒子表面处理技术产生 浓厚兴趣。 因为表面处理可以改变颜料的某些性能。如：热稳定性、抗强溶 解性能、分散性能、颜色保留性能、化学惰性和光固性能等。
1. PVP在分散聚合中的应用 在分散聚合中的应用
• PVP在高分子乳液聚合、悬浮聚合中可作为增稠剂、 稳定剂、粒径调节剂。 • 一般来说分子量较大的PVP（K>60）作为保护剂防 止悬浮体沉淀，阻止乳液及分散液中较大粒径粒 子的聚集，使其稳定。 • 而低分子PVP更适宜于作分散剂，特别是对低密度 物质的分散。 • 当然分子量及其分布必须与分散体的粒径及其分 布相适应。
主要内容
1. PVP在分散聚合中的应用 在分散聚合中的应用 2. 在颜料、涂料中的应用 在颜料、 3. 在油墨、墨水中的应用 在油墨、 4. 在纺织印染工业中的应用 5. 在洗涤剂工业中的应用
4. 在纺织印染工业中的应用 纺织 在纺织印染工业中的应用—纺织 • PVP—络合能力及其胶体保护能力 PVP— • PVP与一般的有机染料有很强的亲和力，特别与直接、还 原、硫化的染料结合力较强。 • 这主要是PVP分子中的内酰胺结构与染料中的有机官能团， 如羟基、氨基、羧基之间的结合力造成的。 • 这种力在一定条件下往往超过染料与纤维的结合力，故 PVP有“液体纤维”之称，PVP的这种性质可以改进许多疏 水性合成纤维的可染性。 • 除了提高合成纤维的可染性外，PVP还能改进合纤的其他 性质。如吸湿性、防皱性、定型性、易洗性、漂白后的强 度和耐日晒能力。
颜料与PVP K90质量比 试验号 颜料与PVP K90质量比 1 2 3 4 2：1 4：1 10： 10：1 20：1 20： 细度/μm 细度/μm ＜2.0 ＜2.0 ＜2.0 ＜2.0 着色力 光泽 差 一般 优良 差 一般 一般 优良 差 耐光度 6～7级 6～7级 6～7级 6～7级
• 从上述实验结果可见，当颜料与PVP K90的质量比为10：1时，表面处 理的颜料具有优良的着色力和光泽。 • 经PVP包壳的有机颜料，可用于：防护性和装饰性涂料中，如真漆、 清漆、色漆等；水溶液分散体系；乳胶体；印刷墨水、织物着色和塑 料上色等。
3.5～ 600～ 3.5～5.5 600～1200 4.54 4.64 4.90 670 760 910
0.5～ 0.5～0.7 均匀透明 0.45 0.56 0.53 均匀透明 均匀透明 均匀透明
• 测试结果表明，国产PVP K30完全可以替代进口PVP K30， 乳液质量完全达到标准，而且乳液加工应用证实，涂料的 耐水、耐冻融稳定性等方面较进口产品有所提高。
优点
不会产生 色料扩散 现象
提高了耐 光牢度
增加漆膜 光泽， 光泽，避 免粗糙裂 纹
易于粉碎， 易于粉碎， 提高着色 能力
2. 在颜料、涂料中的应用 有机颜料制备 在颜料、涂料中的应用—有机颜料制备
• 选择耐晒黄10G（滤饼）为原料，用PVP K90进行处理。经混合，研磨、 喷雾干燥后，对所得样品测试如下：
1. PVP在分散聚合中的应用 在分散聚合中的应用 • PVP与NVP共聚物在苯乙烯均聚及共聚，氯乙烯、甲基丙烯 酸酯、聚氨酯的悬浮聚合，丙烯酸酯、羧酸乙烯酯的乳液 聚合中均能发挥优良的分散稳定和控制粒径、调节黏度、 改善树脂性能的作用。 • 氯乙烯（VC采用含量0.001％～0.5％）的悬浮聚合当采用 PVP作为分散稳定剂所得聚合物热稳定性较好，当采用NVP 共聚物作稳定剂，可改善PVC的扩散性。当采用由NVP与醋 酸乙烯共聚物为组分之一的混合悬浮剂，则所得聚合物的 热稳定性、吸油率、粒径、鱼眼、残单都有较大的改善。
3. 在油墨、墨水中的应用 在油墨、
• 钢笔和描写式记录器上使用的墨水 （尤其是碳素墨水） • 圆珠笔用墨水及广告画颜料组成物
• 从全球范围看，PVP在喷印墨水、涂料、照相乳液等行业作为分散 稳定剂、流变调节剂等的需求量约占1500吨左右，占PVP总需求量 的3.3％，总用量不大，但在某些产品中则一直是不可或缺的，历 经几十年不变。
440
37
225
8
465
32
270
3
1
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6
475
18
330
18
0
200
78
455
18
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0
300
24
1. PVP在分散聚合中的应用 在分散聚合中的应用 • 采用国产PVP的产品性能测试结果如下：
项目 指标 900501 900502 900802 外观 乳白 乳白 乳白 乳白 固含量 /％ 60± 60±1 59.31 59.84 59.40 pH值 pH值 黏度 /mPa·s /mPa s 残单/ 残单/ ％ ＜0.05 0.03 0.04 粒径/μm 粒径/μm 成膜性 Ca2+稳定性 稳定 稳定 稳定 稳定
5. 在洗涤剂工业中的应用
• 在纺织印染工业中，织物经印花后，要经过水洗（或皂洗）退浆，目 的是洗去织物上未固着的染料和用毕的浆料及其他印染助剂，以提高 色牢度，恢复手感，得到图案鲜艳清晰的印花织物。为此，要在水洗 和退浆过程中使用一定的净洗剂。 • 如前所述PVP具有优异的溶解性（既溶于水又能溶于醇、卤烃、苯等 有机溶剂中）和胶体保护能力，与染料有较强的络合能力，在一般情 况下，这中结合是不可逆的，对于PVP这种亲染料特性的研究和应用， 启发人们将PVP应用于防白地污染的洗涤剂和净洗剂的研制。 • 正是由于PVP具有优异的胶体保护性能和染料亲和力，在印染工业中 作为净洗剂组成引人注目。它与一定的表面活性剂、漂白剂和其他助 洗剂相结合，可以制成适合某种要求的高效净洗剂，防白地污染剂或 匀染剂，具体配方应根据要求，通过实验来确定。
• PVP在颜料表面处理上的应用 PVP在颜料表面处理上的应用
由于PVP具有良好的成膜性，溶于水，不溶于某些有机介质，且 成膜透明，不影响本色，并能提高颜料的光泽和分散性，常被用作有 机偶氮颜料的表面包覆剂。
2. 在颜料、涂料中的应用 有机颜料制备 在颜料、涂料中的应用—有机颜料制备
用于包壳的PVP聚合物的分子量Mw须大于300000，其厚度一般在 0.001～1.6μm，每100份颜料需用5～100份聚合物，一般情况下聚 合物占颜料核重量20％～50％的。也可使用NVP与少量乙烯类不饱和 化合物共聚，特别是丙烯酸酯类，如：丙烯酸硬脂酸酯、丙烯酸的 羟基取代烷基酯等共聚物做包覆剂。
2. 在颜料、涂料中的应用 水性涂料 在颜料、涂料中的应用—水性涂料 在含颜料的乳液涂料和水溶性树脂涂料等水性涂料中， 由于颜料的分散性差和储存时的凝聚沉淀而使得着色效果 降低，出现浮色，光泽差等不良现象。为此需要合适的分 散剂。 高分子分散剂具有稳定性高，流变性能好，在颜料表 面吸附性能好，提高着色力及改进光泽等优点，是颜料分 散剂发展的方向。 日本专利认为，采用①合成或天然饱和脂肪酸改性丙 烯酸酯，②NVP，③α,β-乙烯基不饱和酸等，按一定比 例合成的分散剂，既能使颜料良好分散，还具有良好的成 膜性，可改进水性涂料的使用性能。适合于许多有机、无 机颜料及水性树脂。